船舶调桨液压系统大流量锁止阀设计与分析

针对某型船舶大流量调距桨液压系统,设计了大流量锁止阀以满足调距桨桨距调节与保持的需要。基于液压仿真和模拟试验的理念,建立锁止阀和调距桨液压系统的仿真模型, 在仿真系统中对锁止阀的各项性能进行模拟测试,分析工作流量、阀芯开口量、控制活塞直径和质量以及液体摩擦力对锁止阀启闭特性的影响,为大流量锁止阀的优化设计提供了理论依据。     

基于AMESim的大流量调距桨液压系统泵源设计与分析

针对船舶主机PTO转速不断变化,调距桨液压系统流量变化较大的情况,设计了三联齿轮泵组合式泵源以满足系统快速调距时的大流量和精确调距时小流量的需求。对使用此组合式泵源液压系统进行仿真计算和分析,结果表明三联泵泵源可以满足调距桨液压系统的流量变化要求。同时对影响泵源流量特性的相关参数和系统热性能进行了分析,其结果为组成泵源的元器件和系统换热器选型提供参考依据。     

调距桨液压系统可靠性模型与故障树分析

调距桨液压系统给螺旋桨螺距的调节提供动力油压,并向桨毂内部输送润滑油。在具体分析调距桨液压系统工作原理的基础上建立了系统可靠性模型,计算出液压系统连续运行一个月(720 h)的系统可靠度。针对调距桨液压系统故障频发的现象,选取"调距功能失效"作为顶事件进行故障树分析,得到了导致调距功能失效故障的所有最小割集,给出了提高调距桨液压系统可靠性的具体措施。     

船用可调螺距螺旋桨液压系统浅析

船用可调螺距螺旋桨一般称为可调桨或调距桨,以下简称调距桨。随着近几年国内外军用和民用船舶的快速发展,调距桨越来越多地被使用。国内外调距桨的种类众多,但大多都采用液压系统为其提供调距动力。该文作者对目前几种具有代表性的调距桨液压系统做了简要的介绍,为今后调距桨液压系统的研究提供相关的基础知识。     

大型船舶调距桨液压系统温度控制分析

针对船舶调距桨液压系统大流量下的温度控制问题,分析了船舶调距桨液压系统热力学特性,采用平均油温法估算液压系统平衡温度,建立了某船舶调距桨液压系统温度计算模型,得到了在不同海水冷却端流量、海水冷却端温度以及环境温度等情况下液压系统的温升规律,为系统设计提供理论依据。     

基于UG/WAVE的某型船调距桨液压装置建模

针对某型船调距桨液压装置研制项目要求,研究了UG/WAVE技术及其内涵,探讨利用UG/WAVE技术建立调距桨液压装置模型的方法,并且基于UG/WAVE技术设计完成某型船调距桨液压装置的三维模型。相比传统的自底向上建模方法,利用UG/WAVE技术建立的调距桨液压系统三维模型避免了零件重复设计工作、缩短了产品的设计周期。     

舰船调距桨负载敏感液压系统分析

舰船通过调距桨实现正车航行、倒车航行。建立舰船主推进调距桨装置的大流量负载敏感液压系统模型,分析结果表明:小螺距调距阶段,泵出口压力与负载压力相适应,不受负载压力变化的影响;稳距阶段,保持较小压力,可减少液压系统的功率损耗。     

某船调距桨图谱法终结设计的研究

针对某船调距桨额定承载功率不足、功率质量比偏低等问题,对该调距桨用图谱法进行了重新设计.介绍调距桨的结构和主要部件功能,分析图谱设计调距桨的理论依据,根据主机、船体主要参数进行调距桨的选型.用图谱法对主机额定功率驱动的调距桨进行终结设计,确定所能达到的最大船速和对应的调距桨最佳要素,并进行空泡、强度校核;满足要求后进行螺距修正、绘制敞水性征曲线.对主机其他功率驱动调距桨进行图谱设计,并按设计桨直径进行调距桨最佳要素转换.进行冷藏船航行特性计算,验证图谱设计结果.最后,进行图谱设计总结,绘制桨叶伸张轮廓图.研究结果表明,图谱设计的调距桨能充分利用主机额定功率,提高了调距桨的功率质量比.     

水压式打桩机冲击器液压系统建模与仿真分析

分析了水压式打桩机冲击器的工作机理,根据功率键合图理论构建了其液压系统的键合图模型。以AMESim软件为平台,搭建了水压冲击器液压系统的仿真模型,通过设置参数,对该模型进行仿真,得到了冲击活塞和阀芯的运动曲线,继而分析了活塞和阀芯的位移、速度、加速度随时间的变化规律。通过依次改变流量、溢流阀调定压力、活塞质量、前腔阀口开口长度和中腔阀口开口长度等参数,仿真分析了各参数对冲击性能的影响规律。结果表明：水压式打桩机冲击器液压系统流量达到额定值后,继续增加流量不能有效提高冲击性能;设置较高的溢流阀调定压力能充分利用输入水压能,显著提高冲击性能;活塞质量增大会降低冲击性能;增大前腔阀口开口长度可以提高冲击性能;增大中腔阀口开口长度反而使冲击性能降低。研究结果为水压式打桩机冲击器结构设计与优化提供了理论依据。     

调距桨桨毂结构分析及叶根螺栓联接件强度改进

舰船调距桨浆毂为一曲柄—滑块机构，桨毂油缸内活塞的直线运动通过导架，滑槽内的滑块带动曲柄盘旋转，曲柄盘与浆叶叶根法兰用螺栓联接，从而使桨叶转动以达到调节桨叶螺距的目的。桨毂既是推进功率的承载部件，又是调距的最终执行机构，因此成为调距桨装置的重要设计部件。本文对舰船调距浆桨毂结构在非工作状态，以及工作在匀速转动，承受桨叶推力、扭力、水动力扭矩、螺栓预紧力的设计工况进行有限元分析。考虑桨毂部件的几何结构以及零件之间的装配接触关系，编制APDL参数化设计程序，采用软件ANSYS11．0对桨毂部件整体及零件进行有限元分析，研究了桨毂中各零件相互作用下的应力大小及分布，并对叶根螺栓联接件的强度失效进行了局部区域的结构改进设计。     

双阀并联电液位置控制系统研究

讨论了一类电液位置控制系统,它由一个可连续调节流量的小流量阀和一个开关型的大流量阀并联组成。对其稳定性条件、位置控制性能等进行了分析,并以比例阀和开关阀并联系统为例,说明此类系统成本低廉,避免运用昂贵的大流量电液伺服阀,特别适用于那些需要快速定位,定位精度高,并且工作时仅在小范围内需要调整的电液位置控制系统。     

挖掘机行走换向阀控制马达系统仿真研究

本文以挖掘机行走换向阀控制马达为例建立液压系统的动态模型,给出了仿真参数,通过仿真讨论了影响该系统动态系统特性的主要因素。结果表明,利用Simulink对液压系统进行仿真是研究其动态特性的有效途径。     

额定压力为70 MPa的电磁换向阀阀体应力分析

设计了一种三位四通额定压力为70 MPa的电磁换向阀。采用Pro/Engineer软件对阀体三维造型,采用ANSYS对阀体进行应力分析。分析阀体中主要结构参数对阀体最大应力的影响,得到合适的阀体尺寸,为额定压力为70 MPa的电磁换向阀结构设计提供理论依据。     

负载敏感系统煤矿用防爆三联电磁换向阀组的设计研究

遥控操作煤机装备负载敏感液压系统采用负载敏感电比例多路阀控制执行元件存在过度设计问题。通过分析煤矿用负载敏感液压系统的特点及压流特性，进而确定负载敏感用防爆电磁换向阀组的设计要求，设计了三联防爆电磁换向阀组元件原理图和整个负载敏感系统原理图；然后对阀组进行三维建模设计、元件选型；最后对制造的三联电磁换向阀组的应用情况进行了介绍。结果表明，该阀组的设计研究为矿用负载敏感系统控制提供了新的解决方案。     

新型矿用比例方向阀动态特性及控制方法分析

适用于液压支架的比例方向阀代替现有的开关型方向阀,是液压支架智能化的重要组成部分。提出了一款适用于液压支架系统的比例方向阀方案,其兼有手动开关控制模式和电液比例控制模式,建立了其数学模型和仿真模型,分析了其动静态特性。研究表明:主阀进液阀芯位移与输入信号占空比呈线性反比例关系;合理设计反馈槽宽度和进液阀芯面积比可以提高阀芯的响应速度;当仅有液压反馈时,进液阀芯位移仍受控于输入信号,避免了因传感器失效对控制系统造成的灾难性事故的发生;通过增加电反馈与原有液压反馈构成双反馈控制的方式,大幅提高了阀的响应速度、线性度、滞环等特性。     

基于流固热耦合起重机双阀芯比例换向阀数值模拟研究

针对汽车起重机变幅油缸快速运动压损高、定位精度差问题,基于泵阀协同压力流量复合控制策略,提出了双阀芯并联结构的双阀芯比例换向阀。不同直径的控制阀芯并联于同一换向阀体内,针对变幅系统的运行工况,采用ANSYS软件对阀的特性进行数值模拟。结果表明:双阀芯比例阀变幅阀芯全开时压损比现有多路阀降低0.45 MPa,最高温升减少5.9 K,变形量减少0.0097 mm,对于微小流量具有更高的控制分辨率。     

基于双线性插值法的比例方向阀死区补偿方法

为解决比例方向阀死区引起的流量非线性等问题,常常采用智能控制算法和死区补偿相结合的方法,这些方法往往都依赖于阀芯位移传感器和精确的比例方向阀模型,而对于无位移传感器的比例方向阀则无法应用,因此针对无位移传感器的比例方向阀,设计了能够不依赖位移传感器而进行死区补偿的双线性插值补偿策略。自研发的控制器采集压力传感器获取的进、出口压力值和输入电压值,进行双线性插值计算后输出校正后的电压值,以校正后的电压值代替输入电压值调节比例方向阀阀口开度以补偿死区,从而解决由死区引起的流量非线性等问题。试验结果表明,该死区补偿方法,可有效地减小无位移传感器比例方向阀的死区和滞环。     

摩擦焊机电液比例减压施力系统压力特性分析

为提高摩擦焊接过程的控制精度,重点分析了由比例减压阀和比例方向阀组成的摩擦焊机轴向压力控制系统的静、动态特性,长期生产过程中轴向压力波动规律,以及油温对轴向压力控制结果的影响。并与开关阀组成的摩擦焊机轴向压力施力系统的对应数据进行了对比分析。结果表明:比例阀控制系统轴向压力的静、动态特性均优于开关阀系统;在长期焊接生产过程中,比例阀控制系统的轴向压力不受液压系统油温影响,比开关阀系统稳定,控制精度高,重现性好。     

Magneto-rheological directional control valve

The main part in hydraulic system is directional control valve. Directional control valve has complex construction such as moving spool to control the direction of actuator for required speed. Magneto-rheological (MR) fluid is one of controllable fluids. Utilizing the MR fluid properties, direct interface can be realized between magnetic field and fluid power without the need for moving parts like spool in directional control valves. This study proposes the design of four ways/three position MR proportional directional control valve (4/3 MR valve). The construction of valve and the principle of work are presented. Analysis for magnetic circuit and simulation for valve performance were done. The experiment was conducted to show the principle work of the valve functionally. Design and finite elements analysis using FEMM software of the MR valves were done to reach the optimal design. The valve works proportionally to control the direction and speed of hydraulic actuators. As the result, the optimal design of the valve achieved the optimum performance. The experimental result demonstrates the operation of 4/3 MR valve in 12 configurations. The 4/3 MR valve can replace many types of the spool directional control valve for controlling hydraulic actuator.