关于降低转向架高度阀气密性试验返工率的课题攻关

自2014年CRH3型动车组试修以来,空气弹簧高度阀故障率一直居高不下。针对这一问题,通过设计空气弹簧高度阀试验,优化检修工艺流程,实现了降低空气弹簧高度阀漏风发生概率,减少转向架返工时间、检修材料和成本浪费的目的。     

基于LabVIEW的P-Q阀性能测试

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。     

基于阻尼阀参数的油气弹簧示功特性分析

针对带有环形阀片阻尼阀结构的油气弹簧开展了力学特性研究,利用叠加阀片的拆分原则推导了阀片组等效厚度关系式以及动态缝隙宽度表达式.运用流体力学和气体状态方程建模分析了油气弹簧的阻尼和弹性特性,对系统总输出力随位移的变化关系进行了仿真计算,并与台架试验数据相比较,验证了建模过程的正确性,而后研究了不同阻尼阀参数对油气弹簧示功特性的影响规律,得出了随着阻尼阀参数的改变油气弹簧示功特性曲线的变化趋势,为产品满足不同型号车辆的性能要求提供了参考.     

单气室变截面空气弹簧刚度特性及影响因素分析

研究膜式空气弹簧的刚度特性,分析影响膜式空气弹簧刚度的因素。活塞形状是影响膜式空气弹簧的主要因素,不同的活塞形状对应着不同的刚度特性。膜式空气弹簧的刚度特性没有统一的标准,每种活塞形状都有相对应的刚度特性。基于膜式空气弹簧的这种特点,推导出曲线回转体空气弹簧的刚度公式。其中,活塞作用高度与空气弹簧位移的关系是推导单气室变截面空气弹簧刚度特性的关键因素,提出分段推导活塞作用高度与空气弹簧位移关系的方法。在建立单气室变截面空气弹簧的模型过程中,分析活塞结构尺寸变化对单气室空气弹簧刚度特性的影响。在空气弹簧基本结构尺寸确定的条件下,活塞内锥角和活塞高度变化是影响单气室变截面空气弹簧的主要因素。     

电液伺服阀静动态性能测试系统的研制

电液伺服阀静动态性能测试系统是一套高度自动化的计算机辅助测试系统，文章介绍了伺服阀的测试方法，并研制出一套完全由计算机完成、可测流量为40L／min的电液伺服阀静动态性能的试验装置，经实际测试和对比试验验证了本测试系统的合理性和可靠性。     

分流集流阀的动态特性分析

通过对液压分流集流阀的结构及工作原理进行分析,建立分流集流阀的数学模型。利用AMESim软件对其分流工况进行建模、仿真、分析,着重分析了阀的同步精度、响应时间等动态性能。在此基础上分析了阀的结构参数:阀门直径、对中弹簧刚度、弹簧座及定节流口、可变节流口直径对液压分流集流阀同步精度的影响,为阀的设计提供了参照。     

空气弹簧动态特性拟合及空气悬架变刚度计算分析

为深入研究车辆空气悬架的性能,在悬架系统动力学模型的建立和仿真计算过程中,需要考虑空气弹簧的刚度随弹簧载荷和工作高度改变而变化的特点。根据空气弹簧的动态特性试验数据构成一簇有规律曲线的特点,分别以弹簧工作高度和初始载荷为自变量进行两次曲线拟合,用非线性曲线拟合方法代替气体状态方程,得到空气悬架使用条件下空气弹簧的刚度工作曲线方程。在悬架半车离散状态空间模型仿真的每个计算步长开始时,随悬架动挠度的实时状态来确定模型中空气弹簧的刚度计算数值,从而达到对空气悬架进行变刚度仿真分析的目的。采用此方法计算的某客车空气弹簧气压瞬态响应与滚下法悬架固有频率试验时测到的空气弹簧气压曲线更接近,提出的空气弹簧变刚度特性拟合处理和悬架模型变刚度仿真方法有效。     

汽车用空气弹簧垂向弹性特性分析与计算

空气悬架系统主要由空气弹簧、推力杆、高度控制阀、减振器和横向稳定杆等组成,空气弹簧是空气悬架系统的核心部件,空气弹簧具有理想的弹性特性,载荷越大弹簧刚度越大;空气弹簧自振频率低,通用性较好,能适应不同载荷和工作高度;空气悬架系统由于有良好舒适性在商用汽车上得到广泛应用.空气悬架设计时,合理选择空气弹簧结构型式,确定气囊的工作高度、承载能力,可获得极其柔软的弹簧特性,空气弹簧垂向特性对于整车平顺性匹配有重要影响,本研究通过对空气弹簧弹性理论的分析,讨论了空气弹簧垂向刚度和自振频率的计算方法,旨在寻求空气弹簧与整车匹配的基本.以城市客车设计为例,探讨了空气弹簧载荷确定、空气弹簧型号选择、刚度匹配设计基本方法,并指出空气弹簧设计匹配注意基本问题.研究结果表明,合理匹配空气弹簧刚度,空气悬架可以获得良好综合特性.     

膜式空气弹簧弹性特性理论分析与实验研究

为更好的发挥空气悬架性能,在悬架建模和仿真过程中需要更贴近实际的空气弹簧模型,因此必须考虑空气弹簧变刚度的弹性特性。本文以某客车膜式空气弹簧为研究对象,对空气弹簧的弹性特性进行理论分析,并对其垂向静、动态弹性特性进行了实验研究。实验结果表明空气弹簧刚度特性曲线呈反“S”形,在拉伸和压缩到较大位移时刚度较大,在设计高度附近刚度较小。     

汽车空调用热力膨胀阀性能测试系统的研制

热力膨胀阀是汽车空调的重要部件,其性能对汽车空调的制冷效果、运行寿命有着重要影响。针对汽车空调用热力膨胀阀的关键性能现有测试方法的不足以及性能测试系统的缺失,对过热度、阀口泄漏和耐久性能的测试方法进行了研究,提出了过热度流量测试法和阀口泄漏差压测试法,并对耐久性能测试的时间参数进行了优化。在此基础上采用PLC控制技术研制了一套热力膨胀阀性能测试系统,并利用图形化编程语言VB开发了测试系统控制软件。研究结果表明,该系统能按照标准要求自动完成热力膨胀阀过热度、阀口泄漏和耐久性能的测试。所研究的热力膨胀阀关键性能检测方法能够满足热力膨胀阀主要性能指标的测试要求,所设计的测试系统提高了热力膨胀阀性能测试的精度,提升了检测效率及自动化水平。     

Design of damping valve for vehicle hydro pneumatic suspension

According to the design features of a hydro pneumatic spring, the necessity of a separate damping valve is proposed. Based on a 1/4 vehicle linear suspension model, the optimum damping coefficient is worked out and the parameters of the damping valve are determined with the equivalent linearization method. A practical structure of the damping valve is proposed having a small size, high flowrate when the valve opens, and the ability of enduring high back pressure. Based on bench tests, the damping valve has been found to properly work and be suitable. The design method and damping valve structure are useful guides for hydro pneumatic suspension, especially for the design of heavy-duty vehicles.     

Design of damping valve for vehicle hydro pneumatic suspension

According to the design features of a hydro pneumatic spring, the necessity of a separate damping valve is proposed. Based on a 1/4 vehicle linear suspension model, the optimum damping coefficient is worked out and the parameters of the damping valve are determined with the equivalent linearization method. A practical structure of the damping valve is proposed having a small size, high flowrate when the valve opens, and the ability of enduring high back pressure. Based on bench tests, the damping valve has been found to properly work and be suitable. The design method and damping valve structure are useful guides for hydro pneumatic suspension, especially for the design of heavy-duty vehicles. __________ Translated from Transactions of Beijing Institute of Technology, 2006, 26(4): 301–304 [译自: 北京理工大学学报]     

特种车辆油气弹簧漏气故障的识别与预测

针对特种车辆实现基于状态的维修和自主保障需求,首次对特种车辆悬挂系统的核心部件油气弹簧进行了基于数据驱动方法的状态识别和故障预测研究。对油气弹簧的主要故障模式和机理进行了分析,针对发生频率最高的漏气故障,提出了一种适用于不同工况下的基于相同位移下气压变化的特征提取方法。提出了一种基于支持向量分类机和回归机的故障识别和预测框架,采用该框架能适应实车应用环境的要求,无需增加额外传感器,只利用车辆现有的测试环境就能实现油气弹簧漏气故障的实时监测和预防性维护,与其他基于振动信号的方法相比更具有实用性。在试验室内进行了模拟状态退化试验,利用采集的数据验证了方法的可行性,可用于特种车辆油气悬架的在线状态监控和预测。     

飞机气动元件综合测试系统的设计

针对飞机气动系统的发展趋势及维修管理要求,结合实际工程运用,设计了一种新型飞机气动元件综合测试系统,实现了气动测试技术的自动化。首先简要介绍了气动元件综合测试系统的总体结构和主要特点,以及基于PLC、比例阀和触摸屏技术设计的控制系统,着重阐述了控制系统的功能、组成和工作原理,给出了系统的硬件和软件的设计和实现方法。结果表明本测试系统设计合理,具有良好的动态品质和稳定性能,满足了气动系统高精度控制要求,达到了对气动比例调压阀出口压力进行比例控制的目的。     

锥型阀芯的高压气动减压阀设计分析

分析了氢能源汽车车载高压气动减压阀的结构和设计方法。具有锥型阀芯的车载高压气动减压阀通过阀体内部结构实现阀芯的最大开口量控制,阀的开口面积和阀位移成线性关系。建立了减压阀的静态和动态数学模型。减压阀的初始工作压力,控制压力以及最大控制压力和压力控制精度可以通过恰当地设计弹簧刚度,预压缩量和阀通径等参数来实现,定值输出减压阀可以保持出口压力基本恒定。     

带动力吸振器的空气主动悬架的仿真研究

针对空气主动悬架在高频段的振动问题,设计一动力吸振器,建立带动力吸振器的空气主动悬架的1/4车辆动力学模型,结合最优控制相关理论,对带动力吸振器的空气主动悬架控制器进行设计。运用Matlab编程功能对动力吸振器参数进行优化并得到了最优参数。应用Matlab/Simulink软件对带动力吸振器的空气主动悬架的动力学模型进行频域和时域的仿真研究,并与不带动力吸振器的主被动空气悬架进行对比分析。结果表明带有动力吸振器的空气主动悬架在高频段的减振性能明显优于被动空气悬架和常规空气主动悬架。     

新型气制动阀特性的试验研究

为进一步提高三轮汽车行车气制动系统制动性能,对新型气制动阀的静态特性和动态特性进行了理论计算、分析和试验研究。通过适当调整气制动阀内部结构参数,找出了影响其行车制动的静态特性和动态特性因素,进而提高了其静态、动态特性指标和三轮汽车的制动性能。试验表明,新型气制动阀静态特性不仅与进气阀口内径、输入压力及制动推杆行程、制动主弹簧刚度有关,也与制动推杆、活塞及芯杆总成制造精度、连接板总成装配质量、气制动阀总成安装调整误差有关;其动态特性不仅与制动主弹簧刚度有关,也与进气橡胶阀门组件硬度和进气阀座的阀口内径有关。该研究可为三轮汽车行车气制动系统气制动阀的研发提供一定参考。     

油气状态对车辆油气悬挂特性影响建模分析

油气悬挂内部的油液和气体并非绝对的理想状态,而是随着压力变化发生溶解或析出,对悬挂输出特性影响较大。基于此,提出真实气体状态方程,建立考虑气体溶解与析出特性的油气悬挂分析模型。运用Simulink仿真分析模型和油气悬挂性能分析试验台,选取冲击载荷、周期激励及正弦小振幅扫频激励等工况,分析油气悬挂的簧上质量位移和压力响应特性。结果表明:冲击载荷作用1.5 s左右达到平衡状态,试验和仿真平衡位置误差小于3%;周期性激励作用下,运动位移和气体压力的仿真结果与试验测试数据一致,位移最大误差范围在1 mm内,气体压力响应误差范围在0.06 MPa内。扫频激励作用下,系统性能满足要求,试验结果和仿真分析变化趋势基本一致。考虑气体溶解与析出特性的数学模型对油气悬挂设计具有一定的指导意义。     

基于弹性体车身的驾驶室液压悬置动特性匹配

针对液压悬置特殊的非线性弹性特征及其动特性匹配的复杂性，建立了驾驶室的弹性体模型。在试验验证模型的正确性后导入多体动力学软件中，建立了以弹性体驾驶室为基础的液压悬置系统模型。通过驾驶室悬置系统的振动响应试验验证了系统模型的正确性，确定了系统的响应峰值，并在这些峰值频率下对悬置的动刚度和相位角曲线进行优化匹配。根据优化结果，调整液压悬置的结构参数，并试制了悬置样件，进行了整车试验验证。     

基于ANSYS的汽车悬架螺旋弹簧限元分析

为了准确的测定汽车悬架螺旋弹簧的应力分布情况,采用有限元分析软件ANSYS,对某型号汽车悬架螺旋弹簧进行了CAE分析.分析结果显示,汽车悬架螺旋弹簧内侧剪切应力均大于外侧剪切应力;随着汽车悬架螺旋弹簧所承受载荷的变化,剪切应力最大值出现的位置会发生变化;而且在不同载荷作用下,剪切应力最大值均出现在汽车悬架螺旋弹簧底端开...