2019年, 第0卷, 第06期　刊出日期：2019-06-15

  

• 全选
  |

理论研究
• Select
  波浪能转化液压系统动态特性及能量转化的研究

  高红, 梁睿智, 築地徹浩

  液压与气动. 2019, 0(06): 1-4. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.001

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  波浪能液压转化系统采用圆柱浮体垂荡运动激励液压缸，液压缸活塞往复振荡将波浪能转化成液压能，经过调节阀组和蓄能器储存输入液压马达，马达驱动发电机转化成电能。建立不规则波浪作用圆柱浮体并激励液压缸活塞的时域动力模型，建立液压系统蓄能器和马达能量传输及转化模型，研究了液压缸和蓄能器能量转化过程中压力和流量、马达转速和输出功率的动态特性。分析了随机波在液压系统中的能量传输规律和转化效率。
• Select
  基于Kalman滤波数据融合方法的超声波气体泄漏定位研究

  王小然, 王涛, 洪明宇, 陈金兵

  液压与气动. 2019, 0(06): 5-10. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.002

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  超声波泄漏检测定位系统因其精度高、实时性强等特性得到广泛应用。常见的超声波定位算法主要包括到达时间差定位算法与能量衰减定位算法，但两种算法本身的定位精度均不是特别的高。采用基于扩展Kalman滤波的数据融合方法，将TDOA定位法和ED定位法的计算结果进行特征提取并联合得出系统观测值，融合计算出泄漏点与各换能器之间的距离，最终通过几何方法计算出泄漏点的三维坐标。通过实验证明了该算法与传统算法相比，精度更高，结果误差小于20 mm。
综合应用
• Select
  基于T-S故障树的液压轮边制动系统可靠性分析

  姚成玉, 侯安农, 陈东宁, 潘昊洋, 吕世君

  液压与气动. 2019, 0(06): 11-16. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.003

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  通过分析液压轮边制动系统原理，以故障模式为底事件建造液压轮边制动系统T-S故障树。针对实际系统故障数据缺乏、故障机理复杂多样等原因导致的T-S故障树底事件失效可能性的不确定性问题，将区间模型引入T-S故障树分析，解决底事件失效可能性不易精确获取的问题；进而对系统进行可靠性分析，求得液压轮边制动系统故障树顶事件的故障概率、各底事件的概率重要度和关键重要度，为系统维护和故障发现提供依据。
• Select
  一种新型低速大扭矩水液压马达结构设计及仿真分析

  申文强, 聂松林, 尹方龙, 纪辉

  液压与气动. 2019, 0(06): 17-21. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.004

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  由于径向马达进出口均采用一端盘配流方式，势必会存在高低压相通而引起容积效率低、泄漏量大等问题，提出一种新型两端盘配流低速大扭矩水液压马达，转速为200 r/min，压力为10 MPa，输出扭矩为128 N·m。采用天然海水或淡水作为工作介质，在其左右两端分别对进出口进行端面配流，可有效避免高低压连通引起的泄漏。通过理论计算和仿真分析对水压马达进行结构设计，确定关键结构参数。应用Solidworks三维软件进行三维绘制，并对各个零部件进行干涉检验，采用软件中特征功能进行整体流体域提取，并通过PumpLinx软件对其压力进行流场分析，进一步优化关键结构参数，最终为水液压马达的研制奠定理论基础。
• Select
  车用液力缓速器布置方式分类与特点分析

  穆洪斌, 彭勇, 朱华光, 魏巍, 闫清东

  液压与气动. 2019, 0(06): 22-28. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.005

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  对液力缓速器在车辆传动系统中的常见布置方式进行总结，并结合液力缓速器相对于变速机构前置、中置与后置型，针对结构特点、制动特性、拆装维护性等方面进行不同布置方式优缺点的分析比较。基于某型双循环圆液力缓速器，研究了液力缓速器前置与后置型对制动特性的影响。仿真结果分析表明，后置型液力缓速器具有良好的制动特性，前置型液力缓速器低挡位输出制动转矩优于后置型，其整车低速制动特性也优于后置工况。
• Select
  动静压气体轴承的结构参数设计

  王东强, 于贺春, 王广洲, 李智浩, 赵则祥

  液压与气动. 2019, 0(06): 29-34. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.006

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对人字槽狭缝节流动静压气体轴承的结构参数对轴承静态特性的影响，采用四因素三水平的正交试验法，以人字槽深度hg、人字槽宽度b、狭缝宽度z以及狭缝深度H为4种因素，以4种参数的3个不同取值为3种水平，组合成正交表。采用Solidworks软件、ICEM 软件以及Fluent软件对正交表中的各种组合的人字槽狭缝节流动静压气体轴承分别进行三维建模，网格划分以及仿真求解。根据仿真结果，利用灰色关联分析法分析与轴承静承载力、静刚度的关系最密切的轴承参数组合，及各个轴承参数对轴承的静承载力以及静刚度的影响程度，为动静压气体轴承的结构参数设计提供理论基础。
理论研究
• Select
  基于Fluent的油液减振器气穴现象研究

  陈齐平, 吴明明, 康盛, 魏佳成, 刘禹, 田玥

  液压与气动. 2019, 0(06): 35-41. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.007

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为了抑制油液减振器气穴现象的产生，分析了减振器复原和压缩过程中气穴的生成过程。基于CFD数值方法，建立了较高精度的减振器三维流体模型和流体网格模型，在Fluent流体软件中进行了仿真分析，获得了油液减振器气穴产生的具体位置和分布情况，分析研究了不同温度对气穴产生的影响，并进行了试验验证。结果表明：气穴现象主要分布于减振器节流阀片周围，随着活塞速度的增大，气穴现象更加明显；其他因素不变，油液的温度越低，气穴现象更加严重。此方法为降低油液减振器异常振动噪声提供了一定的参考价值。
• Select
  基于压力反馈的玻璃基板形变预测研究

  钟伟, 顾小玉, 王佳, 刘芳华

  液压与气动. 2019, 0(06): 42-46. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.008

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  在输运过程中大型玻璃基板如发生较大变形，将会降低薄膜晶体管（TFT）阵列缺陷的检测精度。使用激光位移传感器进行大范围形变检测时效率较低，据此提出一种基于气膜压力反馈的玻璃基板形变间接检测方法。建立了包含多孔质流量特性和间隙流特性的气膜压力模型，在假设玻璃基板形变为二次曲线的前提下，基于模型分别利用单点压力和多点压力反馈的方法进行形变预测。搭建了玻璃基板形变测量装置，对形变计算结果与测量结果进行了对比分析。结果表明，多点压力反馈的方法能够更准确地预测玻璃基板的形变。
工程技术
• Select
  采用广义椭圆方程曲线导轨的径向球塞马达的输出特性

  辛剑波, 柯尊荣, 乐国鹏, 武艺

  液压与气动. 2019, 0(06): 47-52. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.009

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  改变椭圆曲线的作用次数，可以得到一系列新型的径向液压马达定子导轨曲线，该曲线为一条封闭、连续且高次可导的周期性曲线，可解决内曲线马达内部柔性冲击、定子曲线绘图精度低的问题，可由一个广义椭圆方程生成。探究方程参数以及钢球个数对采用该曲线导轨的径向球塞马达的流量脉动与扭矩脉动的影响，发现作用次数和钢球个数为较大的奇数时，流量脉动和扭矩脉动较小，数据表明该方程曲线导轨在制作低噪声的径向液压马达方面有着显著的优异性能。
• Select
  张紧方式对带式输送机启动特性的影响

  揭施军, 熊晓燕, 武兵, 牛蔺楷

  液压与气动. 2019, 0(06): 53-57. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.010

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  带式输送机启动过程中，存在输送机动态特性明显、输送带承载段张力峰值波动大、张紧装置提供的张紧力不能保持稳定等问题。利用AMESim软件对不同的张紧方式进行建模，分析了不同张紧方式在“S”形正弦启动方式下，对张紧装置提供的张紧力以及输送带最大张力点的张力峰值波动的影响。仿真结果表明，张紧装置对张紧力的稳定性影响着输送带承载段的张力峰值波动大小，且成正相关性，仿真结果便于使用者根据不同的场合和条件使用不同的张紧方式。
综合应用
• Select
  尺度解析湍流模拟方法在液力传动流动数值模拟中的应用

  刘春宝, 李静, 卜卫羊, 徐东, 徐志轩

  液压与气动. 2019, 0(06): 58-62. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.011

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  尺度解析模拟(Scale-Resolving Simulation,SRS)是指在一定尺度范围内对流动控制方程进行解析求解，理论上比全模化的雷诺应力平均(RANS)方法更先进。采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)中各种亚格子模型(Sub-grid Scale,SGS)和混合模型 Hybrid RANS/LES对液力元件包括：液力偶合器、液力变矩器和液力缓速器的内部流动进行了瞬态模拟。对比模拟结果与试验数据发现，SRS方法能够提高对液力元件外特性的预测精度，通过对复杂的瞬态流动现象的清晰捕捉，深入展示了描述流动机理的能力。SRS模拟表现出了工业应用的潜力。
• Select
  煤矿液压绞车电液比例闭环驱动系统设计与仿真分析

  娄天祥, 丁海港, 董娇, 徐昆鹏

  液压与气动. 2019, 0(06): 63-68. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.012

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  液压绞车广泛应用于煤矿运输与提升，传统的液压绞车采用手动开环控制，存在自动化水平不高、调速精度低、平稳性差等问题。采用电液比例控制技术改造液压绞车的主变量泵，设计了电液比例闭环驱动系统，建立了变量泵控液压马达的数学建模，并进行了模型简化和仿真分析。仿真结果表明，简化前后系统的阶跃响应基本一致，简化模型可以表示驱动系统的控制模型；采用电液比例闭环控制后，液压绞车具有较好的调速特性，速度跟踪精度高，且平稳性较好。对液压绞车的电液比例改造和提高自动化水平具有借鉴意义。
• Select
  矿井提升机液压制动系统的建模与仿真

  曹艳, 戴丽莉, 邓睿, 路和

  液压与气动. 2019, 0(06): 69-74. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.013

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为了验证矿井提升机液压制动系统设计的准确性，建立矿井提升机液压制动系统的数学模型，利用AMESim软件搭建仿真模型，仿真验证制动器的贴闸油压，分析正常开车和停车时系统的油压、碟簧力、碟簧的变形量和制动正压力，以及一级制动和二级制动时系统的油压。仿真结果符合理论结果和实际运行规律。仿真与理论结合研究矿井提升机液压制动系统的工作原理，加深矿工对该系统的理解，具有指导意义。该方法缩短开发周期，提高系统的可靠性，对矿井提升机液压制动系统设计验证提供一定的参考。
工程技术
• Select
  打刀缸活塞断裂故障的原因分析

  李和明

  液压与气动. 2019, 0(06): 75-78. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.014

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为查明气液增压式打刀缸活塞易断裂的原因，通过研究打刀缸工作原理，分析断裂截面性状，推断出引起断裂的一般性受力状况，并就此类故障举出实例，以力学计算和有限元的分析方法，查明故障原因；最后，总结出打刀缸的设计缺陷。
• Select
  压缩空气中水分的来源、危害与对策

  郭世英, 卢安卿, 吕晓林, 张玉姝

  液压与气动. 2019, 0(06): 79-84. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.015

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  压缩空气中的水分主要来源于空压机工作时从进气口吸入的大气中所含的水分。单位时间内进入压缩空气系统的水量与空压机排量、进气环境温度、湿空气的相对湿度有关。压缩空气管路中冷凝水的多少，与压缩空气压力和管道中压缩空气的温度有关。随着压力升高、温度降低、饱和湿空气中含水量减少，析出的冷凝水增加。通过计算给出了不同温度、不同压力下压缩空气中含水量的计算方法和典型数据以及具体系统中冷凝水量的计算方法。结合某大型露天矿设备压缩空气系统应用实例，分析了压缩空气中水分危害的具体形式，不同除水方法的应用及效果，提出了不同工况下选取空气后处理设备的原则，可以为类似应用环境的气路设计和维护提供参考。
综合应用
• Select
  某型柱塞泵壳体通油孔仿真分析与改进研究

  刘国, 李永龙, 张峰, 李永彬

  液压与气动. 2019, 0(06): 85-89. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.016

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  某型进口柱塞泵在修理时经常发现壳体通油孔边缘有裂纹。结合柱塞泵自身结构特点对壳体通油孔结构模型进行简化，在额定工况下采用流固耦合方法对壳体进行仿真分析，得出壳体通油孔边缘存在应力集中，导致受力状态不满足强度要求。对通油孔应力集中部位设计了两种切割方式，并采用电火花技术进行切除改进。通过仿真分析与试验验证，证明切割设计改善了该部位受力情况，为产品修理和改进提供参考。
工程技术
• Select
  步进控制在气动计量装置中的应用

  刘文婷

  液压与气动. 2019, 0(06): 90-93. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.017

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为提高粒状物料计量装置气动回路的设计效率，提出了一种基于步进模块的设计方法。首先构建了一种由二位三通阀和双压阀组成的步进模块，并分析其结构原理；然后利用构建的步进模块设计出物料计量装置的气动回路，且详细阐述与计量装置每个动作相对应的步进模块的工作过程；最后利用Fluid-SIM软件对所设计的气控回路进行仿真分析。结果表明，执行元件能够按照设计要求完成物料的计量工作，验证了步进模块设计法的正确性与可靠性，为行程程序控制类气动回路的设计提供了一种快速有效的设计方法。
理论研究
• Select
  阀控缸系统有限时间滑模控制

  许玲玲, 延皓

  液压与气动. 2019, 0(06): 94-100. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.018

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对阀控缸系统稳态跟踪误差的收敛时间均为非有限时间内收敛到0的问题，提出了一种终端滑模控制方法。解决了液压系统非有限时间收敛问题，使得跟踪误差在有限时间内收敛到0。首先，运用终端滑模控制方法通过构造终端函数方式引入非线性项，设计终端滑模面来保证系统的全局鲁棒性和稳定性；其次，基于Lyapunov稳定性理论设计终端滑模控制器，保证位置跟踪误差在有限时间内收敛到0并验证其稳定性；最后，利用阀控缸系统模型以正弦信号及其衍生信号为参考信号对控制策略进行Simulink仿真，表明了终端滑模控制方法的可行性与有效性。
• Select
  基于Fluent的压裂车液压油散的翅片散热优化

  陈家浩, 邓斌

  液压与气动. 2019, 0(06): 101-105. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.019

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  随着压裂技术水平的提高和油气井的大规模开发，低功率压裂泵已逐步淘汰。大功率、超高压、大排量和智能化已成为国内外压裂车的主要特点。当满足这些条件时，压裂车散热器便不可避免地需要具有高散热效率。基于工程传热学，对液压油散进行几何模型和数学模型的构建，分析了压裂车液压油散的内部结构。利用 Fluent对不同的隔板间距和不同翅片厚度和节距的液压油散模型进行了仿真分析，并运用MATLAB对数据进行插值拟合处理，最终提出了一种提高压裂车油散的散热效率结构。
综合应用
• Select
  恒压变量柱塞泵斜盘偏心距的计算与仿真

  兰晋, 董乃强, 杨斌

  液压与气动. 2019, 0(06): 106-111. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.020

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  斜盘偏心距设计合理与否是影响恒压变量柱塞泵稳定工作的因素之一。为了使柱塞泵获得良好的工作品质，需要对斜盘偏心距设计方法进行深入研究。采用数值分析的方法得到斜盘偏心距的理论计算公式，并应用Simulink仿真软件搭建仿真模型求得斜盘偏心距值。深入分析了影响斜盘偏心距取值大小的因素，将分析结果应用到产品中进行试验考核，验证了斜盘偏心距计算的正确性，为斜盘偏心距的设计提供了一种有效方法。此外，应用以上设计方法对8型产品进行了斜盘偏心距的计算复核，结合实践经验总结出了斜盘偏心距值的合理取值范围，为斜盘偏心距的设计提供了一定参考。
理论研究
• Select
  两级活塞式超高压氢气压缩机

  尹秀丽, 韩艳, 郭学敬

  液压与气动. 2019, 0(06): 112-115. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.021

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  氢燃料电池汽车是目前唯一真正做到“零排放”的新能源汽车，也是未来汽车发展的必然趋势。发展氢燃料电池汽车的关键是加氢站的普及程度，而建设成本是制约国内加氢站普及程度的重要因素，关键设备全部进口又是成本居高不下的原因所在。为助推我国氢燃料电池汽车的发展，联合研制了具有自主知识产权的国内首台液压驱动、两级连续压缩的活塞式超高压氢气压缩机，作为加氢站的关键设备之一，其技术性能达到了国外同类产品的先进水平，高效、节能，完全可以替代进口，且成本大幅度降低。
• Select
  电液位置伺服控制系统的研究

  宋文杰, 谈宏华, 黄明, 叶婧

  液压与气动. 2019, 0(06): 116-121. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.022

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  以某公司的电液位置伺服控制系统为对象，分析了该伺服系统的液压动力元件、液压执行元件、主控制器等构成的反馈控制系统工作原理。根据系统的控制要求，完成了液压部分各个模块的性能分析，并提出以FPGA为核心的控制器方案。通过对系统实际性能要求分析，给出了系统总体设计方案，并且进行了现场调试，实现数据的实时交互，并将处理结果以曲线的形式展示，以供数据分析处理并进行参数调整。结果证明，该控制器能够满足控制系统提出的总体任务要求，达到了预期的设计效果。
综合应用
• Select
  车载式双臂绿篱机液压系统设计及仿真

  司癸卯, 王刚, 马得力, 陈哲, 李广才

  液压与气动. 2019, 0(06): 122-128. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.023

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为确保车载式双臂绿篱机在作业时能完成特定的动作及避免可能存在的振动和冲击，以双臂绿篱机整车机构为研究对象完成了液压系统设计，对相关的液压元件进行计算选型，并对整个液压系统进行热平衡计算。利用AMESim软件对该系统的回转机构液压系统以及修剪机构液压系统进行建模仿真，将仿真结果与理论计算结果进行比较,以此来验证液压元件选型是否合理。结果表明：仿真所得结果与理论计算结果基本相符，回转机构液压系统以及修剪机构液压系统的相关元件选型合理。
• Select
  基于二次回归模型的本安型液压车载钻机性能优化

  王宇

  液压与气动. 2019, 0(06): 129-134. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.024

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  最大钻速是判定本安型液压车载钻机工作能力的关键指标。基于二次回归模型，考虑二次交互效应，将最大钻速作为优化目标，将钻刀扭矩、钻杆推力、刀盘转速和螺旋机转速等工作参数作为设计变量构建优化数学模型，根据拟合误差判定近似模型具有较高的精度和稳定性。针对不同的样本数目，采用二次规划算法搜索Pareto最优解集。结果表明，性能优化后的钻机最大钻速为1.16 m/h，相比于工程经验法，在满足连续工作温度和噪声条件下提升了23.4%以上。
理论研究
• Select
  电液双控负载敏感比例多路阀流量控制研究

  徐志刚

  液压与气动. 2019, 0(06): 135-140. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.025

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对某连续运输设备行走速度不够，设备行走回路实际流量比设计流量低的问题，采用理论分析、AMESim仿真和实验验证三种方法对其进行了研究。首先结合液压元件原理和现场测试结果，从理论上分析了出现故障的原因，得出解决流量不足故障的理论依据；然后利用AMESim仿真软件对电液双控负载敏感比例多路阀控系统进行建模仿真，验证理论解决方案的正确性；最后通过实验对分析结果进行验证。结果显示，在电液双控负载敏感比例多路阀系统中，较长的先导管路沿程压力损失是造成该系统流量故障的主要原因。数字仿真和试验结果皆表明，增大长管道管径减小压损，或增加先导油源使长管道入口压力增大来补偿先导长管路造成的压力损失，将有效改善行走系统流量不足的问题。