2021年, 第0卷, 第1期　刊出日期：2021-01-15

  

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理论研究
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  音圈电机直驱水液压球阀的动态特性建模与仿真研究

  张增猛, 王旭, 杨勇, 陈英龙, 田昊

  液压与气动. 2021, 0(1): 1-7. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.001

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  音圈电机直驱水液压球阀由音圈电机和水液压球阀阀体两部分组成。电机轴与阀芯组件直接接触,所以阀芯组件受到的摩擦力、弹簧力、密封圈阻力和流体作用力等直接作用在电机上,是电机负载的一部分,而负载特性的不明确是限制直驱阀动态特性提升的因素之一。为了克服这个问题,对球阀进行了较为全面的数值和试验分析。在数值分析中,使用动量法计算稳态液动力从而得到流体作用力;在实验中,辨识了音圈电机阻尼系数,测量了阀芯上的摩擦力;依靠以上分析,得到直驱阀线圈电压与阀芯位移之间的传递函数,在MATLAB/Simulink中建立了音圈电机直驱水液压球阀的数学模型;最后,对直驱阀的数学模型进行了阶跃和频率响应的仿真分析。研究结果可用于指导直驱阀阀芯位移的闭环控制设计。
综合应用
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  深井提升钢丝绳纵向振动抑制策略

  丁梦磊, 余文辉, 丁兴亚, 沈刚

  液压与气动. 2021, 0(1): 8-13. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.002

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  深井提升设备在运行过程中,提升钢丝绳的振动会引发提升容器的非期望振动,进而严重影响工作人员的乘坐舒适性以及系统安全性。以深井提升系统为研究对象,应用哈密顿原理建立系统的动力学方程,分析提升容器纵向振动产生的机理及振动抑制方向。基于李雅普诺夫理论,重新设计优化传统PD算法,提出一种改进的PD振动抑制算法,并证明了控制系统的稳定性。仿真结果证明了算法的有效性。
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  叶片打孔对离心风机噪声的影响分析

  苏阳阳, 穆塔里夫·阿赫迈德, 孟祥云

  液压与气动. 2021, 0(1): 14-19. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.003

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  对离心风机叶片进行打孔处理,分析叶片打孔位置对风机噪声的影响。首先在稳态流场的计算结果上加载宽频噪声模型,得到不同工况下离心风机蜗壳和叶片上噪声分布情况,然后在瞬态分析的基础上加载FW-H噪声模块,利用LES/FW-H匹配技术分析叶片打孔对离心风机的气动噪声特性及声压级的影响。研究结果表明:离心风机结构表面声压主要集中在集流器、蜗舌和叶轮处,随着转速的增加,最大声压级也相应升高,趋势为先加快后减缓;离心风机气动噪声的频率主要集中在低中频段,且降低速度较快,在高频段则趋于平稳。与风机原模型相比,叶轮前端和中间打孔能够有效地降低噪声,噪声分别下降了4 dB和1 dB,后端打孔则会导致噪声升高。
理论研究
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  四柱式液压机双缸“串并联”同步控制结构研究

  田英, 佘阳, 王兴波

  液压与气动. 2021, 0(1): 20-26. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.004

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  为提高四柱式液压机同步控制系统控制精度,在建立系统数学模型基础上,利用蚁群算法优化了系统中PID控制器参数。基于“串联型”和“并联型”同步控制结构在MATLAB/Simulink中进行了仿真研究,为了验证两种同步控制结构的实际控制性能,在四柱式液压机试验台上进行了试验研究。结果表明:“并联型”同步控制结构相比“串联型”同步控制结构最大同步误差减小了80.649%,稳态同步误差减小了30.303%,可以看出“并联型”同步控制结构对于最大同步误差和稳态同步误差的控制效果优于“串联型”同步控制结构,因此,“并联型”同步控制结构更能满足四柱式液压机对于双缸同步控制精度的要求。
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  水下压缩空气储能系统储气装置的CFD数值模拟

  王金舜, 王虎, 熊伟, 王志文

  液压与气动. 2021, 0(1): 27-35. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.005

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  针对水下储气装置在复杂的海洋环境中容易受到海流的影响从而引发结构失效等问题,采用大涡模拟方法,对不同海流条件下的水下储气装置流体动力学特性进行了数值模拟。首先对比分析了不同流速工况下海水绕流后的时均速度场;其次通过监测在0.5 m/s流速工况下旋涡的发展及脱落过程以研究尾迹流场的瞬态变化情况;最后分析了在不同工况下装置的受力特性。结果表明,装置在低流速海洋环境下的绕流影响区更广;装置的阻力与升力系数分别为0.45和0.6;侧向形成的三维旋涡的脱落周期约为100 s,会对装置造成低频扰动。结果较为清楚地描述了水下储气装置在复杂海洋环境中的基本水动力特征,为储气装置的设计优化提供了一定的理论依据。
综合应用
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  基于经验模式分解和一维密集连接卷积网络的电液换向阀内泄漏故障诊断方法

  师冲, 任燕, 汤何胜, 向家伟, 孟彬, 阮健

  液压与气动. 2021, 0(1): 36-41. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.006

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  内泄漏作为电液换向阀常见的故障类型,其故障振动信号具有非平稳性、非线性等特点,且容易被其他信号淹没、破坏。对此提出了一种经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和一维密集连接卷积网络(Densely Connected Convolutional Networks,DenseNet)的电液换向阀内泄漏故障诊断方法。该方法首先利用EMD对振动信号进行分解得到一系列本征模态分量(Instrinsic Mode Function,IMF),并将IMF分量和原始振动信号依次进行并联堆叠;然后将并联堆叠信号作为一维密集连接卷积网络的输入进行特征的自动提取,并进行故障分类;最后通过DenseNet与传统的一维卷积神经网络(CNN)对比验证得出,该方法能准确、有效地对电液换向阀内泄漏故障进行诊断。
理论研究
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  液压发电系统压力脉动仿真研究

  侯秉睿, 李春萍, 王飞, 张振华, 陈亮

  液压与气动. 2021, 0(1): 42-50. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.007

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  液压系统所具备的柔性二次能量转换的优势使液压发电技术成为当前新能源发电领域的热门,但是液压系统的动态特性及脉动特性对整个发电系统的工作性能、工作精度和稳定性等都具有重要影响。以液压发电系统为研究对象,基于AMESim建立了液压系统的动态仿真模型,系统研究了泵转速、系统压力和管道长度对系统压力脉动的影响规律,探讨了双泵并联对压力脉动的抑制效果。仿真结果表明:泵转速和系统压力的升高会导致系统压力脉动的加剧,当泵转速每提高10 r/min,压力脉动率平均增加5.16%以上;当负载压力每增加2.5 MPa,压力脉动率平均增加5.88%以上;液压管道长度的增加在一定程度上对压力脉动起到抑制作用;当采用分布式双泵并联工作时,系统压力脉动较单泵工作时降低了40%以上,对液压系统压力脉动的抑制效果较好。AMESim仿真为综合研究液压系统脉动特性及优化提供了一种更为准确且高效的方法。
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  轴向出流的单腔压电泵结构设计与性能研究

  孙晓锋, 刘勇, 武之炜, 黄成

  液压与气动. 2021, 0(1): 51-55. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.008

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  为提高压电泵的输出性能,设计了一种新型轴向出流的单腔有阀压电泵。泵体结构主要由3部分构成,即固定压电振子的上盖、带有腔体结构和被动截止阀的中间体及起压紧和密封作用的下盖。轴向出流的单腔压电泵的结构是将进口阀安装在圆柱形腔体的中心位置,保证进口管的轴线与压电振子垂直,出口阀安装在泵腔外,通过导流槽与泵腔连接,形成轴向进出流方式。将轴向出流的单腔压电泵和早期设计的侧向出流压电泵进行输出性能测试,试验发现,在低频工作阶段,侧向出流的单腔压电泵输出效果要略高于轴向出流,在高频工作阶段,后者要高于前者,而在整个40~400 Hz测试范围内,后者输出的液体压力都要高于前者。
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  基于增材制造的液压阀块流道过渡区优化研究

  李莹, 张玉莹, 柳宝磊, 张晋, 隋佳鑫

  液压与气动. 2021, 0(1): 56-66. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.009

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  器件小型化和集成化发展趋势,对液压阀块设计提出了更高的要求。传统工艺加工阀块体内部流道,不但工艺复杂难加工,而且成形的流道流动特性有待提高。新型制造工艺增材制造一体化成形的特点使其在流道加工方面表现出很大的优越性。基于增材制造,对某一液压集成阀块的流道过渡区进行优化设计,利用Fluent仿真,对直线过渡、圆弧过渡、B样条曲线3种过渡方式连接的流道流动特性进行分析,B样条曲线过渡流道较直线过渡流道压力损失可降低55%以上,不同圆角半径的圆弧过渡流道较直线过渡流道压力损失可降低28%～56%,为基于增材制造的流道设计提供了必要的支持。
综合应用
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  航空燃油离心泵抗汽蚀优化设计及仿真

  贺青, 李晶晶, 高妮, 王淑红

  液压与气动. 2021, 0(1): 67-72. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.010

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  针对航空燃油离心泵工作时出现的汽蚀问题,采用正交试验法对离心泵叶轮进行优化设计。选取叶轮出口直径D₂、叶轮出口宽度b₂、叶片数Z、叶片厚度H为正交试验的4个因素,完成了正交试验并对试验结果进行极差分析,得到了以泵汽蚀余量为优化指标的影响排序,并最终获得最优参数组合。通过流场仿真对现用离心泵和优化后离心泵的泵汽蚀余量和蒸汽质量分数进行对比,优化后的航空燃油离心泵泵汽蚀余量小于现用离心泵泵汽蚀余量,且蒸汽质量分数降低了19.98%,说明优化后的离心泵抗汽蚀性能显著提高。
理论研究
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  浮杯式轴向柱塞泵变量机构的设计及其动力学仿真分析

  杨国来, 何皓, 张国强, 乔樑, 李晗, 郭霁贤

  液压与气动. 2021, 0(1): 73-78. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.011

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  浮杯式轴向柱塞泵(浮杯泵)具有效率更高、扭矩损失更小、启动性能好等优点,但变量式浮杯泵的阀控式变量机构自身容积损失较大,控制精度较差,因此设计了一种控制效率更高、响应更快的变量式浮杯泵的变量机构。对变量机构进行设计选型及三维建模,应用有限元软件ADAMS进行了变量式浮杯泵回转体结构的动力学仿真,得出在指定的变量机构参数下斜盘倾角从0~8°变化的响应时间为0.08 s,最后通过分析指出,该变量式浮杯泵更适用于大型机械设备,并根据设计中的一些问题进行分析,为浮杯泵的变量机构设计提供一定的理论依据。
综合应用
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  张紧式系泊半潜式风机平台水动力响应建模分析

  易豪, 孙雷, 陆亮, 范可

  液压与气动. 2021, 0(1): 79-84. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.012

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  针对某半潜式风机平台,采用锚链和聚酯纤维绳分段连接形成张紧式系泊系统,建立环境载荷数学模型及环境载荷作用下的平台及系泊系统动力学方程。通过Simulink集总参数计算与AQWA数值仿真2种方式,对比分析风载荷阶跃输入、浪载荷正弦输入作用下平台的响应特性。结果表明,Simulink集总模型计算结果与AQWA数值仿真结果较为吻合,这在一定程度上说明了集总参数建模方法的合理性。研究发现,在风阶跃输入作用下平台主要表现出横荡、垂荡、横摇3个自由度方向的响应,其中横荡稳定时间较短,但偏移量相对较大,而垂荡和横摇的稳定时间较长且基本一致;在浪正弦输入作用下平台同样主要表现出横荡、垂荡、横摇3个自由度方向的响应,此时横荡幅值相比垂荡同样较大。横荡位移与振幅较大的原因在于采用了张紧式系泊的半潜式平台设计,进一步约束该自由度是接下来平台与系泊系统优化设计的研究方向。
理论研究
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  干式涡旋真空泵涡旋齿应力与变形研究

  王贺权, 方文强, 闫世林

  液压与气动. 2021, 0(1): 85-91. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.013

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  为了研究涡旋真空泵涡旋齿在气体力作用下的应力分布及变形规律,利用三维建模软件建立双级定涡旋盘有限元分析模型,结合气体流动特性,分析了串联模型两级间气体压力。基于涡旋真空泵涡旋盘的几何理论和力学理论将涡旋齿受到的气体力分解为切向、径向和轴向3个气体力分量,采用有限元分析的方法对双级定涡旋齿进行应力和变形分析。由分析结果可知,吸气侧第一级三头涡旋齿比排气侧第二级单头涡旋齿的变形量小且变形波动小;在4种不同主轴转角下,涡旋齿的最大变形位置均发生在排气腔内,且位于涡旋齿齿顶部,最大等效应力发生在涡旋齿齿根部;得到在气体力作用下涡旋齿的径向变形和轴向变形情况,对真空泵密封的设计提供了一定的理论依据。
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  桥式气动回路节能方法实验系统研究

  姜忠爱, 熊伟, 张啟晖, 度红望, 王志文

  液压与气动. 2021, 0(1): 92-87. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.014

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  桥式气动回路由多个开关阀独立控制系统进气与排气,可有效节约气动系统耗气量。为了发挥桥式气动回路结构优势,验证理论计算获得的进排气通断时间合理性,实现气动系统节能及活塞运行平稳性,利用LabVIEW开发平台,通过硬件组建、系统建模与软件开发,完成适用于4个开关阀组成的桥式气动回路节能方法实验系统。通过仿真与实验、数据处理与分析,所研发的实验系统功能完善,工作稳定,能够根据定时、定量进排气等多方面需求完成测控功能,检测数据准确有效,实现了对桥式气动回路节能方法理论计算结果的校准及节能效果的评估。
综合应用
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  防爆柴油机活塞的热载荷响应特性研究

  胡雪芳, 陈肖媛

  液压与气动. 2021, 0(1): 99-104. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.015

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  为提升矿用防爆柴油机的换热能力,提出水冷代替油冷方案,对燃烧室内活塞的热载荷响应特性进行了研究与分析。基于CFD方法,建立活塞冷却腔内的气液两相流模型,选用SST k-ω湍流模型,结合VOF 模型和 Level Set模型得出不同曲轴转角下的液相比例和对流换热系数变化规律,分析了冷却腔结构对传热效果的影响。构建活塞热机耦合模型,计算了极限条件下活塞的热应力和热变形。研究结果表明:冷却腔内的液相比例并非决定换热效率的唯一要素,液相的振荡作用可显著增大对流换热系数;活塞头部的薄壁变形主要受热载荷影响,受腔内压力和惯性力的影响较小。
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  工作参数对接触式机械密封端面接触特性的影响

  房桂芳, 刘其和, 魏龙

  液压与气动. 2021, 0(1): 105-110. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.016

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  为研究和掌握接触式机械密封端面接触特性,通过模拟计算分析了工作参数对其特性的影响。结果表明,在密封端面间真实接触面积中,弹性变形微凸体接触面积所占比例最大,塑性变形微凸体接触面积所占比例最小;随着弹簧比压的增大,弹性接触面积比近似呈线性增大,弹塑性接触面积比和塑性接触面积比近似呈线性减小;随着密封介质压力的增大,弹性接触面积比增大,弹塑性接触面积比和塑性接触面积比减小;随着转速的增大,弹性接触面积比逐渐减小,弹塑性接触面积比和塑性接触面积比逐渐增大。
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  液气开关启闭特性分析

  高巧娟, 吴楠, 郑翔, 陈星

  液压与气动. 2021, 0(1): 111-115. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.017

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  液气开关作为控制系统中气动油泵的主控开关,控制系统油液压力。当系统油压足够大时,液气开关切断气源,气动油泵停止充压;当系统油压不足时,液气开关连通气源,气动油泵自动补压,直至液气开关切断气源,液气开关启闭特性直接影响系统压力稳定性。通过数值建模,从气源压力、弹簧刚度、机构摩擦力3个方面对液气开关启闭特性分析,并进行试验验证。分析显示,气源压力和机构摩擦力对液气开关启闭特性影响较小,弹簧刚度对其影响较大。试验结果显示,当气源压力在0.65～0.9 MPa之间时,为减小启闭压差,弹簧刚度应设计在94～97.3 N/mm之间为宜。
工程技术
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  565 kW全液压推土机行驶驱动系统动态响应分析

  黄亚军, 王鑫, 王媛媛, 赵勇, 时虹

  液压与气动. 2021, 0(1): 116-121. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.018

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  液压行驶驱动系统是565 kW全液压推土机的核心,其性能的好坏影响着推土机的整机性能和工作效率。首先提出了四泵四马达液压行驶驱动系统的动力传递路线,确定了液压行驶驱动系统单边回路图;利用AMESim软件建立了液压行驶驱动系统单边回路的仿真模型;最后模拟推土机在铲掘过程中遇到的特殊工况和行驶工况,对系统流量、压力和车速进行了动态响应仿真分析。仿真结果表明:当加载100, 250 kN 的阶跃载荷时,系统压力分别稳定在21.44, 45 MPa,负载越大,系统压力越高,但不会超过系统设定的最高匹配压力45 MPa;在推土机起步过程中,车速在2 s内稳定在2.6 km/h,起步平稳,制动过程与起步相反。因此,565 kW全液压推土机液压行驶驱动系统的设计方案在理论上是可行的。
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  电控双泵液压源在注塑机上的节能研究

  高俊, 韩昌

  液压与气动. 2021, 0(1): 122-127. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.019

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  针对传统注塑机溢流损失严重、电力消耗大等问题,提出了一种通过控制异步伺服电机转矩和转速,以实现对注塑机输出压力和流量进行控制的方案。在该电机控制的液压动力源中,采用了串联双齿轮泵的方案,以满足大型注塑机瞬时大流量输出的要求。通过压力与流量反馈形成闭环控制,提高了输出压力与流量的控制精度,并大大提升了注塑机液压系统的节能效果。设计了利用电控双泵液压系统对传统注塑机液压系统改造的方案,并通过实验验证了异步电机伺服泵控系统在注塑机上的节能效果。
综合应用
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  液压支架液压系统故障仿真与诊断技术研究

  陈敏捷, 羊荣金

  液压与气动. 2021, 0(1): 128-132. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.020

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  针对目前支架液压系统故障诊断中获取故障数据较难等问题,提出了一种基于故障模拟仿真的支架液压系统故障诊断方法。在分析支架液压系统工作原理和常见故障的基础上,利用AMESim软件对其常见故障工况进行模拟仿真并采集样本数据,采用BP神经网络的故障诊断算法通过MATLAB软件进行故障仿真训练和诊断测试。结果表明,该方法具有较高准确性和可靠性,达到了预期目标,可用于支架液压系统的故障诊断,并为进一步开展支架液压系统智能故障诊断和健康监测奠定了研究基础。
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  微量液体的精确加样技术

  杨伟, 闫慧敏, 和发展

  液压与气动. 2021, 0(1): 133-139. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.021

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  以微量液体的精确加样为研究对象,建立加样系统的流体动力学模型,求解影响加样精确性的影响因子。采用流体仿真与实验验证的方法,分析加样过程中液体的运动特性。研究结果表明:随着加样针抽注液体速度与抬离液面速度的增大,加样系统的精确性与稳定性下降,速度参数对系统的可靠性影响显著;合理的匹配加样系统的速度参数,有助于改善加样系统的动态稳定特性;依据实际的系统需求合理的优化速度参数,在满足加样精度与可靠性的条件下,有助于提升系统的加样效率。
理论研究
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  基于ANSYS Workbench的外啮合齿轮泵泵体有限元分析及优化

  方波, 杨丽华, 屈盛官, 李小强

  液压与气动. 2021, 0(1): 140-145. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.022

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  为验证高压齿轮泵泵体结构设计与材料选用的合理性,基于ANSYS Workbench软件对齿轮泵壳体组件进行结构静力学与热的综合分析,得到在工作状态下油液压力、温度及受力共同作用下泵体的总变形和等效应力分布情况。结果表明,泵体在高压出口附近发生较大变形,最大等效应力发生在出油孔内壁。为减少泵体变形,从结构上加以改进,仿真结果证明了结构改进的可行性。
工程技术
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  烧结台车车轮润滑油自动加注装置设计及试验

  董岱, 方实年, 卫卫, 杜预, 方田, 叶学农

  液压与气动. 2021, 0(1): 146-151. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.023

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  针对现有烧结台车车轮润滑缺乏成熟的润滑油自动化加注设备的问题,提出一种新型烧结台车车轮润滑油自动加注装置。对该装置的随动装置、车轮捕捉装置、自动加油枪、移动平台等部件和气动系统进行了设计分析。基于双偏心自动调整机构设计了浮动式加油枪,并对其工作原理进行理论分析。根据结构设计制造了试验样机,样机试验结果表明,所研制的烧结台车车轮润滑油自动加注装置能够实现烧结台车车轮的在线自动加油,单次加油循环用时15 s,加油量40 mL。该装置的研制为烧结生产智能化提供了核心技术和装备保障。
综合应用
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  基于增广最小二乘法的气动位置控制系统参数辨识研究

  权宁

  液压与气动. 2021, 0(1): 152-156. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.024

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  为实现气动位置控制系统的准确定位,对气动位置控制系统参数进行了数学建模,并推导出该系统的传递函数。采用AIC准则对系统进行了阶次辨识,对于不同的阶次,找到了使AIC()的作为模型最小的阶次;基于增广最小二乘法扩充了参数向量和数据向量的维数,实现了对有色噪声的无偏估计。实验结果表明,采样时间设定为10 ms,数据长度设定为1000,新的输出估计值与系统实际的输出曲线具有较好的一致性。
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  对称布局供液系统三通汇流均匀性研究

  彭远卓, 钟若瑛, 闵朗, 刘勇

  液压与气动. 2021, 0(1): 157-162. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.025

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  许多供液设备,都有三通汇流均匀性要求。通过对90°折角T形三通管供液系统理论分析,得出提高三通管入口总压差特性曲线斜率,有助于改善汇流均匀性。据此优化得出一种入口带缩口的45°Y形三通管。对上述T形三通管和Y形三通管进行数值模拟,发现T形三通管在汇流处高流量一侧突然90°转向,该区域的流体发生扰动从而阻碍了低流量一侧流体流入,导致汇流不均匀;而Y形三通管在汇流处,由于缩口限流作用,抑制高流量一侧流体流入,同时在汇流处形成了低压区,抽吸低流量一侧流体,有助于改善汇流均匀性。
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  介质流向对偏心旋转阀冲蚀的影响

  刘柏圻, 王伟波, 廖静, 杨恒虎

  液压与气动. 2021, 0(1): 163-168. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.026

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  针对某石化公司DN50-ANSI600偏心旋转阀在恶劣工况下的冲蚀问题,采用Fluent软件对其流开和流闭两类模型的流量特性以及实际工况流场特性进行了仿真分析,研究了介质流向对阀门冲蚀的影响。结果表明:两种流向的流量特性曲线趋势相同,但流闭更有利于流体流动;两种流向的有效流量调节开度均在0~70°;开度越小,流体流动越紊乱;流闭模型腔内旋涡远少于流开模型,流动稳定性更好,更有利于防止阀门的冲蚀破坏。在某些工况,若流开的阀门冲蚀、振动和噪声严重,可以考虑采用流闭流向。
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  伺服阀滑阀副叠合量快速气动测量及数据分析方法

  王卓, 王聃, 丁忠军, 孟健, 张凌霄, 倪钢, 刘小田

  液压与气动. 2021, 0(1): 169-173. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.027

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  为了提高电液伺服阀滑阀副的配磨效率,需要缩短叠合量测量时间。采用气动流量法,设计了一套测量气路和对应的测量流程,通过减少阀芯驱动行程实现叠合量快速气动测量。针对气动测量过程中出现的测量压力变化和相邻阀口气体泄漏问题,采用流量转换和曲线相似度分析的方法,获得恒定压力下的流量-位移曲线及相应的叠合量计算方法。通过实验和工程实践验证,该叠合量测量方法精度高、速度快。
理论研究
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  基于CFD的不同沟槽摩擦片转矩特性模拟分析

  周洪艳, 丁颂, 邵帅, 马晟哲

  液压与气动. 2021, 0(1): 174-178. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.028

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  为了研究在高速工况下液黏调速离合器的摩擦副表面油槽结构对油膜流场传动特性的影响,设计了一种新型的C形槽摩擦片。利用SST k-ω湍流模型,通过流体动力学仿真软件Fluent对C形槽和径向槽摩擦副所构成的油膜流场进行数值模拟,并获得其流场传动特性。研究表明,摩擦副在高速运转条件下,C形槽的温升要低于径向槽而且油槽处有明显的冷却效果,当输入转速持续提高时,C形槽的温升趋于平缓;随着输入转速的提高,C形槽所传递的转矩呈线性增长,在输入转速相同的前提下,相比于径向槽,C形槽所构成的流场不仅温升小而且可以提供更大的转矩。
综合应用
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  一种偏心拨杆数字阀用位置伺服控制驱动器的设计

  张立娟, 朱家厅, 孟淑平, 郑悫, 左哲清

  液压与气动. 2021, 0(1): 179-183. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.029

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  为解决传统数字阀驱动复杂、可靠性低、控制驱动器体积大等问题,设计了一种偏心拨杆数字阀用位置控制驱动器。该控制驱动器以STM32F103RET6作为控制核心,以LMD18200智能模块作为驱动单元,采用模拟霍尔位置传感器检测电机转角位置,通过控制有限转角电机,进而实现对偏心拨杆数字伺服阀的驱动。介绍了伺服系统的总体方案、系统硬件、软件设计及控制算法,并对系统样机进行了试验。试验证明,该伺服控制驱动器集成度高,体积小,能够实现高精度、高动态的位置伺服控制。
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  基于LabVIEW的P-Q阀性能测试

  时连君

  液压与气动. 2021, 0(1): 184-188. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.030

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  P-Q阀是一种能对执行元件的运动速度及输出压力进行控制的新型双比例控制复合节能阀。P-Q阀组成元件数量少且整体结构尺寸小,从而简化了液压控制系统,所以在各行业中的应用越来越广泛。P-Q阀的性能直接影响到工作系统的可靠性,因此有必要对其性能参数进行测试。简略介绍了P-Q阀测试原理,然后分析了其测试方法,对阀的输入压力、输出压力、输出流量等相关参数进行测试,得出其相应的性能参数及性能曲线,来判断阀的性能是否达到相关标准的要求。