2019年, 第0卷, 第01期　刊出日期：2019-01-15

  

• 全选
  |

• Select
  阀口压差对液压气穴发光的影响

  段博崧, 张健, 姜继海

  液压与气动. 2019, 0(01): 1-6. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.001

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  液压系统中的液压油流经节流阀口时，会产生气穴现象，甚至产生发光现象，通过介绍产生发光的原因及影响气穴大小及发光强弱的影响因素，并采用试验验证的方法来检测阀口前后压差的改变对气穴发光的影响，证明了压差是影响发光的因素，并且随着压差的增大气穴发光现象更加严重，从而找到减弱气穴发光的方法。
理论研究
• Select
  泵-马达式能量回收技术在海水淡化工程中的应用进展

  刘思远, 张建姣, 赵静一, 李凤丽

  液压与气动. 2019, 0(01): 7-12. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.002

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  小型反渗透海水淡化系统因较少使用能量回收装置，导致效率低、比能耗高，因此研发适用于小型反渗透淡化系统的能量回收装置是目前的研究重点。泵-马达式能量回收系统因总成简单、成本低、脉动小、盐海水无混合和维护方便等特点，适合小型反渗透海水淡化系统,对于提高系统的经济性具有重要意义。为完善泵-马达式能量回收技术，研发高效可靠的回收装置，首先介绍了其基本工作原理和重要性能参数指标；其次，综述了此类装置的国内外研究现状和进展，指出了当前研究尚存在的局限性与不足；最后，从提高能量转换效率、集成化程度、运行稳定性三个方面，给出了泵-马达式能量回收技术未来发展趋势和关键科学问题
• Select
  基于压力流量复合控制的水下非开挖钻进电液驱动系统研究

  陈英龙, 王俊杰, 张增猛, 弓永军

  液压与气动. 2019, 0(01): 13-20. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.003

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  水下攻千斤作业是沉船打捞的关键环节。设计一种基于非开挖钻进的水下攻千斤电液驱动系统，对钻进过程的钻进及旋转负载进行研究，分析钻头承受的切削阻力、海底泥压力、冷却液作用力以及钻杆受到的摩擦阻力的影响，并基于压力流量复合控制提出了水下非开挖钻进电液驱动系统，采用比例溢流阀控制液压马达两腔压力，采用比例换向阀控制进入液压马达的流量。采用AMESim软件对水下非开挖钻进电液驱动系统进行仿真分析，结果表明，其基本能够实现在不同海底地质条件下恒压连续钻进，保证沉船打捞水下攻千斤作业的顺利进行。
• Select
  金属增材制造液压阀块内部流道优化设计研究

  张军辉, 刘淦, 郑神

  液压与气动. 2019, 0(01): 21-25. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.004

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  液压阀块是液压系统的重要组成部分，采用锻造-钻铣传统方法加工的流道只能采用直孔形式并且管路交叉沟通不灵活。选区激光熔融增材制造克服了传统加工的限制，可实现两端盲孔流道加工、任意走向及任意曲率流道加工，并能剔除非必需质量，实现液压阀块的集成化、轻量化和节能化设计。与传统阀块相比，金属增材制造液压阀块体积降低30%以上，重量降低50%以上。但是金属增材制造受到悬垂部件阈值角度限制，传统圆形截面流道加工存在局部支撑结构，而阀块内部复杂流道的支撑结构很难去除，因此削弱了增材制造技术在轻量化和节能化方面的效果。以减少内部流道的辅助支撑为目标，提出采用异形截面流道的设计方案，通过理论分析和仿真对比，实现少支撑甚至零支撑的内部流道设计效果，为液压元件的增材制造技术提供理论支撑。
• Select
  基于电静液作动原理的主动式踝关节假肢设计

  王兴坚, 李如飞, 林长宏, 方菁, 王少萍

  液压与气动. 2019, 0(01): 26-31. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.005

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  踝关节假肢作为人体医学假肢的重要组成部分，按其作用原理分为被动式假肢、半主动式假肢和带有主动驱动的主动式假肢。主动式踝关节假肢具备主动驱动能力，同时通常包含能够产生弹性以及形成能量反馈的机构，可以显著地改善截肢患者的行走舒适性。根据人体生物力学分析，提出了主动式踝关节假肢的总体方案，设计了基于电静液作动原理的主动式踝假肢驱动系统，设计了假肢整体机械结构，并完成了假肢整体的力学性能与运动学仿真。相对于传动的机电系统或液压系统驱动的主动式踝关节假肢而言，采用电静液作动器驱动的主动式踝关节假肢具有功率密度高、噪声低和状态切换快速平滑等优势。
• Select
  插装式溢流阀流体自激振荡仿真研究

  陆亮, 祝富强, 訚耀保

  液压与气动. 2019, 0(01): 32-36. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.006

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  插装式溢流阀被广泛的应用在挖掘机等工程机械中，经常需要面对高压大流速的工况，再加上其通常被安装在具有凹腔的流道结构中，很容易产生流体自激振荡现象，针对这种现象进行了仿真研究。首先对插装阀阀口凹腔建立简化的几何结构，划分局部加密的网格，然后使用RNG模式的k-e模型和Cupled算法对插装阀阀口流动进行可压缩的、流动-压力耦合的仿真，对插装阀阀口流动特性进行研究。对仿真结果进行后处理，发现在125 m/s的流速环境中，有漩涡从凹腔前壁周期性地脱落，通过漩涡脱落频率估算自激振荡主频，与Rossiter半经验频率公式预测值进行对比，仿真结果与预测值基本一致。同时通过在凹腔底部设置监测器监测压力信号，发现腔底存在伴随涡流发生的压力脉动现象，腔底压力波动频率与估算的自激振荡主频非常接近，在一定程度上说明流体自激振荡导致的凹腔内质量传递，同时也能诱发凹腔的压力脉动。
• Select
  外啮合齿轮马达齿廓测试方法研究

  田昊, 李树威, 侯交义, 宁大勇, 张增猛

  液压与气动. 2019, 0(01): 37-41. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.007

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  外啮合齿轮马达工作时产生的压力流量脉动是马达工作噪声的主要来源，而研究马达降噪的一个方法是利用齿轮马达模型分析优化齿廓曲线与齿轮啮合容积的动态关系。目前研究中的模型一般采用标准的渐开线或摆线进行仿真，而未体现齿廓曲线由于变位和加工误差对齿轮啮合容积的动态特性的影响。提出一种采用激光位移传感器对外啮合齿轮马达齿廓进行非接触测量的方法，搭建了齿形测试装置并采用MATLAB/C语言建立实际齿廓曲线，从而得到轮齿的齿形信息。试验结果对比了实际与理论马达齿轮齿廓，实现了齿廓测量，并提出改进齿轮马达非接触测量精度的方法。
• Select
  平衡阀对破拆机器人液压位置闭环系统影响的研究

  秦国栋, 岑豫皖, 叶小华, 黄建中

  液压与气动. 2019, 0(01): 42-46. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.008

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  破拆机器人为提高定位精度其臂系常采用液压位置闭环系统，然而，在负负载情况下当负负载和闭环增益增大时系统存在明显振荡。因此，通过AMESim软件建立了平衡阀及臂系液压位置闭环系统的模型，且实验验证了模型的正确性；仿真分析了不同负负载、闭环增益、平衡阀先导压力和压力流量系数等参数对闭环系统振荡的影响规律，提出了通过平衡阀及其关键性能参数的设置来抑制系统振荡的方法。仿真结果表明了该方法的正确性，为破拆机器人定位精度的提高提供了理论参考和技术途径。
• Select
  小型风力-压缩空气储能系统研究概述

  谭心, 赵琛, 虞启辉, 程西送

  液压与气动. 2019, 0(01): 47-58. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.009

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  小型压缩空气储能系统是分布式能源系统的重要组成部分，是弥补新能源发电系统波动性和随机性的一种有效方法。通过查找国内外相关文献，对小型压缩空气储能系统的关键部件进行综述，得到小型压缩空气储能技术和释能技术的发展方向。基于当前研究现状，得出结论：首先为了提高系统效率要解决耦合后功率不匹配问题，其次为满足风力发电机组空间受限的特点应对压缩空气进行一体化设计，最后对压缩空气关键技术进行总结，并给出了有待解决问题的研究方案。
工程技术
• Select
  基于广义逆推算法的液压减振器抗异响设计

  税永波, 黄海波, 丁渭平

  液压与气动. 2019, 0(01): 59-64. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.010

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为获取减振器以某种概率产生某种程度异响时底层设计变量的取值区间，提出了基于广义逆推算法的减振器抗异响设计。以某型轻微异响（普通乘员可察）减振器为例，建立了对异响贡献度较高的7个设计参数与减振器杆端加速度有效值间的映射关系：条件受限玻尔兹曼机(Conditional Restricted Boltsmann Machines,CRBM)与深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)相结合的CRBM-DBN近似模型，进而通过智能优化算法和区间搜索技术求解了设计参数的最优区间。对3支参数组合比较典型的的优化样件进行台架试验及整车主观感受，结果表明：优化样件的异响程度降低明显，进一步验证了减振器抗异响设计思路的有效性。
理论研究
• Select
  基于移动热边界的动涡旋盘温度场有限元分析

  刘国平, 黎建芳, 龚琦

  液压与气动. 2019, 0(01): 65-70. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.011

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为了得到更符合空气涡旋压缩机实际运行工况的涡旋盘温度场，依据压缩过程中涡旋盘上热边界的变化规律，计算了周期变化过程中各压缩腔的温度及对流换热系数。将涡旋盘受热面分割为多个子面，通过对这些子面以多载荷步的形式施加周期变化的对流换热载荷，实现涡旋盘动态温度场的仿真求解。研究结果表明：涡旋盘上的温度是由中心向外围逐渐扩散的，涡旋盘上的温度变化趋势表现为先快速升温，后缓慢升高，最后趋于稳定；并且当涡旋盘上的温度趋于稳定后，涡旋齿高方向温差为先逐渐减小为0，后反向增大。
• Select
  液压支架用大流量安全阀性能分析

  郭永昌, 廉自生, 袁红兵, 廖瑶瑶, 崔红伟

  液压与气动. 2019, 0(01): 71-74. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.012

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  安全阀是液压支架的重要保护元件，基于综采工作面上覆岩层的“砌体梁”结构力学模型，液压支架承受的是静态负载和动态负载的总和，基于此，提出了安全阀动静组合加载试验台（其中蓄能器的载荷模拟静态载荷，气体爆炸产生的载荷模拟动态载荷）。实验初始条件如下：LPG-空气混合气体爆炸前的压力为1.6 MPa,安全阀的调定压力为45 MPa,蓄能器的充液设定压力为31.5 MPa。实验结果表明：被试安全阀压力超调量为5 MPa，约为调定压力的11％，被试安全阀压力稳定时间为0.017 s。采用ANSYS Fluent对安全阀的流场进行仿真，通过高速摄像机得到了安全阀溢流过程的照片，验证了安全阀流场的仿真结果。
• Select
  基于Kriging代理模型液压锥阀抗空化结构优化研究

  王银, 孙泽刚, 李开世, 叶聪

  液压与气动. 2019, 0(01): 75-80. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.013

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  空化是液压锥阀运行时造成振动及噪声的重要因素，其影响原因颇为复杂。针对水液压锥阀内空化问题，利用Fluent中混合模型(Mixture)及标准k-ε湍流模型，对不同阀芯锥角的锥阀进行计算流体动力学(CFD)分析，发现锥角和开度对锥阀内的空化程度有直接影响。将阀芯锥面改为2个不同锥角的锥面，对阀芯结构参数作5水平全因子实验设计，分析出125个模型的气体体积分数，以平均气体体积分数为空化优化设计目标，建立平均气体体积分数与阀芯结构参数之间的Kriging模型，然后采用遗传算法对此模型进行寻优，得到最优的锥阀结构。优化后的锥阀结构对空化有一定抑制效果。
工程技术
• Select
  一种新型球塞液压油泵的研制

  武艺, 张如华, 柯尊荣, 辛剑波

  液压与气动. 2019, 0(01): 81-84. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.014

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  介绍了一种新型径向球塞液压油泵及其试验装置，该球塞液压泵的工作原理是由主轴带动转子旋转，使其球塞、球塞孔和配流轴之间形成的工作腔体体积发生周期性变化，从而实现吸排液压油。简要说明了该泵在设计加工制造过程中的关键技术，对该泵的流量、压力、噪声进行了全面的性能试验检测，根据其性能曲线进行性能分析，该泵在转速1000 r/min时其流量可达理论流量的88%，压力可达5.8 MPa，噪声65 dB，为液压泵的后续研究提供必要的参考。该泵具体性能指标为最大转速1300 r/min，输出流量范围0~130.6 L/min，输出压力范围0~6.7 MPa，运转噪声最大66 dB，重量33 kg，工作介质为液压油。
理论研究
• Select
  基于并联开关阀技术的新型数字液压阀特性仿真

  邱坤, 王康

  液压与气动. 2019, 0(01): 85-89. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.015

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  基于并联开关阀技术，设计了一种新型数字式液压阀。该数字阀由一系列二位开关阀并联而成，能够采用多种编码方法，包括二进制编码、脉冲数编码、斐波那契数列编码、广义二进制编码以及混合编码等；分析了该数字阀的量化输出和步长不确定等稳态特性和瞬态不确定性。基于AMESim和MATLAB，对一个四位数字阀进行了静态特性及动态特性联合仿真研究。仿真结果表明，通过减小数字阀的流量步长并增加位数，能够有效抑制静态特性曲线的阶梯变化特性；通过提高开关阀频率，可以改善其动态特性。
• Select
  不同阀口形态对内流式锥阀液动力的影响

  谢海波, 谭礼, 刘建彬, 杨华勇

  液压与气动. 2019, 0(01): 90-94. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.016

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  研究了阀芯和阀座上是否有倒角存在的两种不同阀口形态下，内流式锥阀阀芯所受液动力的特性。采用CFD仿真模拟的方法，分别对两种阀口形态下，阀芯在不同开度、不同流量下所受液动力进行了数值求解，并对其液压阀的压降曲线进行了比较，最后，对仿真结果进行了网格无关性验证。结果表明，随着阀口形态的变化，阀芯所受液动力的方向和大小都相应地发生了改变，而两者的压降几乎没有变化，对于阀芯所受液动力优化有重要指导意义，此外，由网格无关性验证结果可知仿真结果是可靠的。
• Select
  电液比例伺服系统模糊PID复合控制应用研究

  毛尾, 纪朱珂, 韦海利, 彭熙伟

  液压与气动. 2019, 0(01): 95-99. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.017

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对电液比例伺服系统变流量死区和变流量增益等非线性因素，对PID控制和模糊控制的控制效果进行了研究，通过设定合理的控制误差阈值实现PID控制和模糊控制的切换，提出了模糊PID复合控制。采用实验方法比较了PID控制、模糊控制和模糊PID复合控制下电液比例伺服系统空载和带载的控制效果，实验结果表明模糊PID复合控制充分发挥了PID控制和模糊控制的优越性能，既有较快的响应速度,又有较高的控制精度。
工程技术
• Select
  富氮气体模拟系统设计及实现

  康飞, 陈曦

  液压与气动. 2019, 0(01): 100-104. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.018

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  围绕机载惰化系统产生富氮气体流量及氧浓度指标，设计并实现了富氮气体模拟系统及其控制系统，在试验室模拟富氮气体流量和氧浓度。利用压缩空气和工业氮气混合，并基于电液伺服调节方法实现混合气体的流量和氧浓度的闭环控制。上位机采用LabVIEW软件及信号调理系统完成数据的采集、处理和输出，利用PID控制算法实现过程控制。基于压力反馈和继电器开关控制空压机启停，使得空气源出口的压力在合适范围，进而确保混合气体流量的静态稳定性。给出了几组混合罐内富氮气体压力、流量、氧浓度试验测试曲线，结果表明该系统模拟的富氮气体流量和氧浓度连续可调，控制精度满足指标要求。
理论研究
• Select
  基于AMESim的混合动力汽车DHT换挡执行机构的设计与仿真

  鲁凯, 祝建仁

  液压与气动. 2019, 0(01): 105-109. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.019

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  DHT换挡执行机构帮助混合动力变速器在不同工况下切换不同模式，以提高车辆的动力性能与能源使用效率。以某混合动力变速器为研究对象，设计了一套电控液压换挡执行机构，描述了该机构在混合动力变速器中的位置与功能；根据液压原理图与控制流程图，详细介绍了系统组成与工作原理，并对液压缸的主要参数进行了设计计算；最后，以AMESim软件为平台，对液压系统进行仿真分析，仿真结果表明该液压系统中各元件可按预期稳定工作，验证了设计的合理性。
• Select
  双线圈磁流变先导阀设计与性能研究

  陈文, 吴张永, 张莲芝, 朱启晨, 朱颖智

  液压与气动. 2019, 0(01): 110-116. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.020

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为提高磁流变先导式溢流阀的压力特性，对磁流变先导式溢流阀导阀（简称磁流变先导阀）进行结构设计和性能研究。采用圆环形和圆盘形组合式阻尼间隙，选择双激励线圈反向通电的方法，达到优化磁场结构即提高磁场利用率的目的。利用Ansoft Maxwell仿真对间隙宽度分别为0.8， 1， 1.2 mm 的3种阻尼间隙进行电磁场仿真，并确定最优阻尼间隙宽度。利用CFD仿真对磁流变先导阀的内部流场进行分析。对磁流变先导阀进行压力特性实验，实验测得单激励线圈通电、双激励线圈反向通电时，磁流变先导阀调定压力与加载电流的关系曲线。分析实验结果得出：磁流变先导阀的结构设计合理，提高了磁流变先导阀的调压能力及响应速度，调定压力与电流成正比，最后达到最大调定压力。
综合应用
• Select
  基于气压传动的灯头标识自动移印机的研发

  林钟兴, 曾显杰, 张宗铄

  液压与气动. 2019, 0(01): 117-121. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.021

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对当前节能灯头标识印刷自动化水平低，印刷质量不稳定，难以满足市场需求的现状，研发了一种基于气压传动的灯头标识自动移印机。该设备由振动式给料器完成自动供料，通过气压传动传递动力，采用PLC控制灯头的分步给料、传送、定位、转位、卸料等自动传送过程，并同步控制移印机的印刷及相关动作，实现了节能灯头标识的全自动印刷。实践证明，节能灯头标识自动移印机具有独创性，能显著提高生产效率，保证印刷质量，有一定的推广和使用价值。
理论研究
• Select
  动压缸电液伺服压力系统自适应差分进化辨识

  邓攀, 刘洋, 李华, 李恒山, 魏从艳

  液压与气动. 2019, 0(01): 122-128. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.022

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  根据轨道路基测试装置工作原理，建立了动压缸电液伺服压力系统AMESim模型，理论推导出该系统传递函数。针对标准差分进化算法早熟问题，构造了一种可以自动调节变异因子、变异算子和交叉因子的自适应差分进化算法。设计了基于该系统AMESim模型的参数辨识方案，进行了自适应差分进化算法与其他算法的对比仿真，验证了该算法具有良好的辨识精度和收敛性，给出了动压缸负载开环传递函数辨识参数，并通过自适应差分进化算法获得了伺服阀系统开环传递函数辨识参数。最后给出了动压缸电液伺服压力系统传函参数，通过与该系统AMESim模型对比仿真，验证了该辨识参数的有效性。
工程技术
• Select
  悬挂式流水装配线自动化控制系统设计

  辜志强, 岳思齐, 胥军

  液压与气动. 2019, 0(01): 129-136. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.023

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  流水线的自动化为企业生产成本的缩减、劳动强度的降低、工作效率的提高和工作质量的提升作出重大贡献。针对悬挂式流水装配线生产效率低、运行不稳定的特点，提出了一种基于PLC的悬挂式流水装配线自动化控制系统的设计方案。该系统以三菱Q系列PLC为控制器，结合CC-Link总线技术，完成对悬挂式流水装配线的自动化控制。当自动化控制系统设计完成后，运用FluidSIM-P气动回路分析软件，对自动化控制系统流程进行仿真分析，验证了自动化控制系统设计的正确性。
• Select
  后掠式叶片气动外形优化设计

  张涛, 刘胜

  液压与气动. 2019, 0(01): 137-141. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.01.024

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  后掠式叶片具有载荷自适应性，提出了一种以自然样条曲线为后掠曲线，以扭角为优化参数的后掠式叶片优化设计方法。以直叶片模型为设计起点，通过Profili软件获得叶片的截面数据并计算叶片翼型在不同攻角下的升力系数与阻力系数，以叶片功率系数最大以及叶片根部载荷最小为优化目标，采用遗传算法对叶片进行优化设计。根据优化结果获得的参数，建立后掠式叶片三维模型，在ANSYS Workbench中建立流场模型进行仿真分析得到叶片模型的压力分布情况。结果表明，通过对扭角、后掠值进行优化，后掠叶片模型对比直叶片模型其受到的载荷有所减小，优化设计方法可以用于指导后掠叶片的设计。