一种用于起重机起升系统的平衡阀动态特性分析与结构优化（英文）

对一种用于起重机起升系统的平衡阀进行动态特性分析,讨论了不同工况下平衡阀的工作原理,找出影响系统稳定性的各项因素,分析了不同阻尼孔直径和平衡阀阀口截面梯度对平衡阀流量特性的影响,同时提出结构优化方案。仿真和测试结果表明:所提出的优化方案可以有效改善平衡阀的动态特性,减小负载下落时系统液压波动现象,为平衡阀的研究设计提供理论支持。     

基于AMESim的液压平衡阀动态特性

在AMESim液压系统仿真软件中建立了液压平衡阀的模型,并根据实际参数搭建了液压平衡回路的系统模型。对几种典型工况下平衡阀的动态特性进行仿真,得出不同主阀芯节流槽结构下平衡阀主阀芯的速度响应曲线、位移响应曲线、主阀流量响应曲线、主阀口压力响应曲线、液压缸速度响应曲线,对仿真结果进行对比分析,得出主阀芯节流槽结构对液压平衡阀动态特性的影响。     

升系统平衡阀定阻尼孔设计研究

针对于一种车载举升系统平衡回路中平衡阀的阻尼孔参数对液压系统回路的影响进行了研究,分析了平衡回路和平衡阀的工作原理,采用AMESim仿真软件建立举升系统液压平衡回路模型,仿真分析了平衡阀在不同内部定阻尼孔直径下液压平衡回路的动态特性,由仿真结果得到定阻尼孔设计原则,为此类平衡阀的设计与改进提供一定参考。     

举升系统平衡阀定阻尼孔设计研究

针对于一种车载举升系统平衡回路中平衡阀的阻尼孔参数对液压系统回路的影响进行了研究,分析了平衡回路和平衡阀的工作原理,采用AMESim仿真软件建立举升系统液压平衡回路模型,仿真分析了平衡阀在不同内部定阻尼孔直径下液压平衡回路的动态特性,由仿真结果得到定阻尼孔设计原则,为此类平衡阀的设计与改进提供一定参考。     

大型履带起重机起升过程中压力抖动问题分析与优化

以履带起重机液压起升系统为研究对象,针对起升过程中出现的压力抖动问题对起重机的动态特性进行分析,并提出了减小抖动问题的解决办法。首先基于AMESim软件建立履带起重机起升系统HCD模型,并进行仿真分析;同时通过改变平衡阀阻尼孔直径、马达切断阀压力设定值和液压容腔容积等方法进行实验研究,分析结果表明起升系统的液压抖动现象与变量马达压力切断阀的流量释放、平衡阀动态特性以及容腔容积等因素有关。仿真分析比较真实的反映了实际工作情况,优化方案和改进措施合理、有效,基本消除了该起重机的压力抖动现象。     

平衡阀动态特性仿真与参数优化研究

建立了平衡阀的数学模型，对其动态特性进行仿真的基础上，确定了对平衡阀稳定性具有较大影响的参数，在SIMULINK环境下实现了仿真与优化有机结合，方便地得到了使平衡阀动态性能稳定的优化参数组合。     

履带起重机液压起升系统动态特性分析与实验研究

压力波动严重影响履带起重机的动态特性,限制其工作性能的发挥。针对这一问题,对影响起升系统动态特性的主要参数进行深入研究并优化设计,提出了改变平衡阀主阀口通流面积梯度、同时采用适当阻尼孔直径相匹配的方法。仿真与实验结果表明:所采用方法可以有效降低系统压力波动的幅度,改善起重机起升性能,优化设计方案可行。     

带压力补偿平衡阀的设计及性能研究

平衡阀是重型液压机械中的一个重要元件，传统的平衡阀导控压力过高，能量损失大。本文提出了带压力补偿平衡阀的结构，并分析了阀的静、动态特性。仿真结果表明该阀导控压力低，稳定性好。     

基于汽车起重机变幅系统平衡阀的动态性能分析及试验

针对汽车起重机克服反向负载时,升降油缸易出现爬行、低频抖动等现象,研究了一种汽车起重机变幅系统的平衡阀结构,建立了平衡阀的数学模型,通过AMEsim软件进行了仿真分析,分析了平衡阀控制特性、负载-流量特性、控制腔压力阶跃上升/下降响应和抑制负载波动响应。做了平衡阀台架试验,试验数据与仿真数据相比得到,数值误差较小,平衡阀开闭特性、过补偿能力和微动特性较好,平衡阀抗干扰能力、对负载波动抑制能力有待进一步改善。     

立式加工中心床身结构有限元分析与优化

应用Pro/engineer软件建立三维模型,通过对加工中心GSVM6540B主要支承部件床身的不同筋板布置方式进行Ansys有限元分析,比较不同筋板布置方案对床身静、动态特性的影响,提出结构优化方案。     

负载敏感平衡阀动态特性仿真及参数优化研究

介绍一种新型负载敏感平衡阀的工作原理和结构特点,建立其动态模型,借助MATLAB/Simulink进行动态仿真及参数优化,结果显示该新型负载敏感平衡阀动态响应快、超调量小且稳定性好。所得结论为新型负载敏感平衡阀的结构优化提供了依据。     

某型平衡阀流量特性改进研究

在某大吨位起竖回收液压系统中,采用四级液压缸作为起竖回收的执行机构,多级液压缸在换级时因面积突变会产生冲击现象。由于该多级缸的反腔无节流缓冲结构,因此采用控制平衡阀阀口节流的方法来减速实现缓解冲击,平衡阀在节流时的流量特性直接影响到系统回收的稳定性。通过理论计算及AMESim仿真分析,提出一种多面积梯度的主阀芯结构,实现了主阀芯在一定压力范围内稳定的开启面积,解决了压力、温漂对主阀芯开启的影响。经单机及系统试验验证正确,消除了平衡阀开启不一致的问题,保证了平衡阀量产的状态一致性,有效提高了平衡阀对系统特性变化的容错能力。     

钢拱架安装机插装式平衡阀动态特性分析

以CBCA插装平衡阀为研究对象,依托钢拱架安装机液压举升回路进行动态特性分析。根据阀的结构,建立阀的力学平衡方程。并根据实际工况,对负载、弹簧刚度及阻尼孔进行参数计算及设置。运用AMESim仿真软件建立插装式平衡阀的结构模型并仿真。仿真结果揭示了弹簧刚度、阻尼孔等参数对插装式平衡阀工作性能的影响,为插装式平衡阀的优化设计及参数匹配提供了参考。     

管路对轧机弯辊系统动特性的影响

本文在综合分析轧机液压弯辊控制系统的组成及系统管道布局结构的基础上,建立了包括控制管道在内的系统动态模型,并研究了在不同的控制方案中,管道动特性对系统的影响,实践表明：管道动特性对系统的影响不可忽略,通过优化系统结构可以提高系统性能。     

基于负载敏感的转向系统优化设计与试验分析

基于路感产生的机制,对转向系统进行模块化设计,集负载敏感平衡阀与转向器于一体,减小驾驶员施加在方向盘上的操纵力进而减轻其劳动强度。利用AMESim的HCD模块分别对普通车辆转向系统和全液压负载敏感平衡转向系统进行仿真建模,对比分析仿真结果,验证负载敏感转向系统的动态特性。搭建试验台架进行不同转向负载、不同方向盘转速条件的试验研究,对比试验数据,分析其转向特性,验证仿真模型的准确性。     

基于AEMSim的掘进机液压系统参数优化分析

针对掘进机液压系统平衡阀参数设置对掘进机升降运动的稳定性有重要影响的现状,利用AMESim建立了截割部升降运动液压回路负载敏感泵、比例多路阀、平衡阀、截割部升降运动机构仿真模型。采用AMESim优化分析工具,将平衡阀开启压力作为输入参数,将与截割部运动相关的液压缸运动速度和流量作为输出参数,定义最小速度、稳态速度波动、流量误差为复合输出参数,通过设计优化方法得到了最佳平衡阀开启压力设定值。     

基于遗传算法的液压自伺服摆动缸结构优化与动态特性分析

根据液压系统固有频率公式对液压自伺服摆动缸进行动态特性分析,通过分析影响其动态特性的四个参数得出,在一定条件下,欲提高液压自伺服摆动缸的动态特性,必须对其进行结构优化以便获得尽可能大的工作腔每弧度排量。在此基础上,提出了一种利用遗传算法对液压自伺服摆动缸结构进行优化的方法。为提高液压自伺服摆动缸的动态特性,建立了其三大状态方程及Simulink模型,分析了液压自伺服摆动缸系统固有频率式中4个参数对其动态特性的影响,并利用遗传算法获得了其结构参数最优解,将最优解与初始值分别代入Simulink模型进行仿真,仿真结果表明:利用液压自伺服摆动缸系统固有频率公式来研究其动态响应特性是正确可行的,该系统固有频率公式也可以应用于其他液压系统动态响应特性分析;利用遗传算法对液压自伺服摆动缸进行结构参数优化,与优化之前相比,优化之后系统整体的动态响应速度有了明显的提升。     

平衡阀对掘进机液压平衡回路稳定性的影响研究

以螺纹插装式平衡阀为研究对象,分析其结构参数对掘进机截割部升降过程中液压平衡回路稳定性的影响。建立截割部的静力学方程,对截割部油缸负载进行模拟仿真,运用AMESim对平衡阀动态过程进行仿真,搭建试验台并进行平衡阀动态性能试验,利用FLUENT对平衡阀阀芯开口处流场进行仿真。结果表明:油缸负载随着截割头的升高逐渐减小,动态性能的仿真与试验结果基本一致,较小的负重、阻尼孔和弹簧预紧力,以及较大的弹簧系数,有利于系统的稳定;较大的阀芯锥角和较小的开口度,有利于减少和避免气蚀和低频抖动现象发生。     

铣车加工中心双驱进给系统静动态特性分析

以铣车复合加工中心双滚珠丝杠进给系统为研究对象,基于有限元方法对其进行静动态特性分析。建立了滚珠丝杠进给系统机械模型,对双驱进给系统提出了一种改进方案,通过静动态特性分析验证了改进方案。分析结果表明该改进方法能够有效的提高双驱进给系统的静动态特性,为双驱进给系统的合理使用和静动态特性的提高提供了可靠的理论依据。     

泵车臂架虚拟样机仿真与压损优化

臂架液压系统是混凝土泵车的重要组成部分,用于输送混凝土和布料,目前存在压损过大的问题。借助AMESim与Simcenter 3D Montion软件建立62 m泵车臂架虚拟样机模型,经实验验证该虚拟样机与实际系统具有90%以上的契合度。利用臂架虚拟样机研究系统的动态特性,揭示系统的压力分布,分析系统压损过高的原因,可知主要压力损失集中在平衡阀与长液压管路,提出3种降低压损的方案。以臂架管路通径优化为例,进行仿真分析与优化,并通过实验验证了管路通径优化效果。由仿真和实验结果可知：五臂倒钩收回工况下,将臂架长管路通径由8 mm增大至10 mm,可使小腔侧管路压力损失降低50%,大腔侧管路压力损失降低60%,可有效降低系统压力。