电液比例多路阀泄漏特性研究

针对某电液比例多路阀,推导了温度与压力对油液黏度和阀芯、阀体间缝隙的影响公式。基于公式及多路阀结构建立相应的Matlab仿真模型和AMESim仿真模型。仿真结果表明:选取阀芯、阀体材料时,应使阀芯的线膨胀系数比阀体的线膨胀系数大;增加阀芯与阀体间的缝隙长度、减小偏心量及阀芯直径均对减小缝隙间泄漏有显著效果。     

温度对伺服阀滑阀副摩擦力的影响研究

以伺服阀滑阀副为研究对象,分析了温度变化对伺服阀滑阀副工作时所产生的摩擦力的影响。伺服阀滑阀副工作时产生的摩擦力主要由阀芯和阀套直接接触产生的摩擦力和阀芯与液压油液产生的摩擦力组成。通过分别分析其与温度的关系,推导出伺服阀滑阀副工作时产生的摩擦力与温度之间的理论计算公式。分析表明:在-50～50℃的范围内伺服阀滑阀副的阀芯与液压油液的摩擦力随温度升高下降较快,阀芯与阀套直接接触的摩擦力随温度升高逐渐下降。在50～100℃范围内阀芯与液压油液的摩擦力数值较小并随温度升高下降缓慢,其值远小于阀芯与阀套直接接触的摩擦力。在工作温度-50～150℃范围内,伺服阀滑阀副摩擦力随温度升高而逐渐降低。     

某滑阀卡紧故障机理分析(英文)

针对高温工作状况下由滑阀几何形状引起的阀芯径向液压卡紧力进行了理论推导,进行了温度变化对阀芯与阀套配合间隙影响的温度场仿真分析,并对阀芯与阀套做了热应变分析,得到了滑阀顺锥与倒锥结构对阀芯受力的影响及油液、阀体温度不同情况下滑阀流道的温度场分布。通过对计算结果的分析,得出滑阀卡紧故障的原因,为滑阀设计提供了理论参考。     

双阀芯挖掘机铲斗联液压系统特性分析

介绍了双阀芯多路阀和单阀芯多路阀的不同点,对双阀芯多路阀进行了原理分析和数学建模,通过AMESim和ADAMS软件对双阀芯多路阀挖掘机和单阀芯多路阀挖掘机的铲斗联液压系统进行了联合仿真分析,并分别对两台挖掘机做了实验测试,仿真和实验结果表明,双阀芯多路阀挖掘机整体性能更优。     

空化作用下多路阀阀芯振动响应分析

多路阀阀芯的振动会大大降低阀芯的使用寿命。针对此问题,以多路阀阀芯为研究对象,结合阀芯空化原理及振动理论基础,建立阀芯振动响应数学模型;运用ICEM对阀芯进行网格划分,在激励力为0. 48 N的边界条件下,导入ANSYS进行阀芯振动响应计算;通过振动响应模拟实验研究,得到阀芯振动响应图。与仿真计算结果进行分析对比,可知阀芯在空化作用下产生的切向振动响应高于轴向振动。由于实验过程中非线性振动响应的影响,导致了振动响应幅值产生了误差,在后续阀芯振动的深入研究时,需要综合考虑各方面的影响因素。     

双阀芯挖掘机阀控缸的位移压力响应特性研究

以SY235型液压挖掘机的双阀芯多路阀原型为研究对象,建立了挖掘机主泵、单阀芯多路阀、双阀芯多路阀和执行机构等液压模块及整机运动学的联合仿真模型,并以单阀芯SY235C-8M和双阀芯样机SY235C-8S为平台搭建了两个整机实验系统,验证了模型的正确性,并进行了比较分析。结果表明:与单阀芯相比,双阀芯多路阀控制的油缸压力小,功率消耗小;双阀芯系统中的油缸压力在先到达峰值的情况下比单阀芯系统先达到稳态;在位移响应上也是双阀芯系统稍快。     

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。     

电机械执行器驱动压差可控型多路阀特性研究

现有负载敏感多路阀,由于压力补偿器受到液动力等因素的影响,存在流量控制精度低等问题。以阀后补偿多路阀为研究对象,应用补偿压差调控原理,设计由伺服电机与滚珠丝杠组成的电-机械压差控制单元,增设于压力补偿器之上,构建新型压差可控型多路阀。阐明新型压差可控型多路阀的工作原理,在SimulationX仿真平台上建立了多路阀联合仿真模型,进行仿真分析。结果表明:伺服电机采用转矩控制模式,控制电机输出转矩,对补偿器阀芯施加附加力,可以在0~3.5 MPa范围内对主阀节流口压差进行连续控制;而且可以对液动力进行估算与补偿,提高了流量的控制精度;此外,在电-机械压差控制单元非控制和控制两种状态下,伺服电机转动惯量越小,滚珠丝杠导程越大,对补偿器响应特性影响越小,压差控制动态响应越好。     

行走马达溢流阀高温溢流压力特性研究

全液压挖掘机行走马达的性能对挖掘机的整体性能有重要影响,其中行走马达上集成的溢流阀对马达起缓冲保护作用,挖掘机工作时油液温度较高,若高温时溢流阀溢流压力偏低则会造成行走无力。着重对行走马达上集成的溢流阀高温溢流压力特性进行研究,建立溢流阀的数学模型,分析影响因素,对其中最重要的阀芯阀套间隙进行动态仿真分析,并根据仿真结果进行相应的试验验证。试验结果表明,阀芯阀套间隙是影响高温溢流压力的决定性因素。     

零位间隙及温度变化对喷嘴挡板阀的影响

双喷嘴挡板阀的零位工作特性是衡量阀静态性能的重要指标,当喷嘴内径一定时,阀的零位系数主要与喷嘴挡板的零位间隙有关,同时油液黏度随温度变化,也会对阀性能产生影响。利用FLUENT对不同初始温度下不同喷嘴挡板零位间隙的阀内流场进行解析,通过对比分析找到适应大温度范围的最佳零位间隙。结果表明:适当增大喷嘴挡板零位间隙,可以降低油液黏度随温度变化对阀静态特性造成的影响。     

新型数字电液比例系统在大中型装载机中的应用

通常大中型装载机液压系统中采用的多路换向阀存在换向操纵力大、响应速度慢、重复误差大等诸多缺点。本文提出了采用数字高速开关阀为先导阀的新型数字电液比例系统的控制方式,当有一定脉宽占空比的信号后,数字高速开关阀动作,主阀控制口可得到与占空比成比例的控制压力,从而控制多路阀主阀芯位移和换向,实现工作装置运动速度及方向控制。     

气动先导阀动态特性仿真优化研究

针对气动先导阀动态响应低的问题,在分析结构特点和工作原理的基础上,利用AMESim建立仿真模型,通过参数化仿真研究主阀弹簧刚度、弹簧预紧力、气源压力和节流孔大小对先导阀动态响应的影响,结果显示：各参数对气动先导阀动态响应特性的影响各不相同,很难通过调节某一参数得到最优解。在参数化仿真分析的基础上,基于SimV & Ver Math进行多参数优化仿真,利用贝叶斯+拟牛顿的优化算法得到最优解,将气动先导阀的总响应时间降低了7.2 ms,并通过试验验证了仿真分析的正确性。     

M4系列电液比例多路阀特性研究

根据M4系列电液比例多路阀工作机制,建立了其先导阀电液比例减压阀数学模型,在Simulink平台下进行了仿真,M4多路阀的先导比例减压阀具有较好的阶跃响应特性。利用功率键合图法对M4电液比例多路阀工作系统进行了建模,分析了工作回路动态特性,分析结果显示:M4多路阀工作系统具有较好的平稳性和良好的动态响应。研究结果为在工作系统中比例多路阀的选择使用提供了依据。     

一种双向限流阀的研究

以某一推土机为例对多路阀限流现状及问题进行分析,针对其问题研究一种双向限流阀,此阀内部两个溢流节流阀采用并联连接方式,进口和旁路口交叉使用保证双向所需优先口流量。根据其原理及结构,搭建仿真模型,通过改变阀体节流口大小,可得到不同的节流效果,提高了限流阀灵活性和互换性,同时增加了多路阀的通用性。     

基于改进交叉耦合的多永磁同步电机速度同步控制

为减少多永磁同步电机在启动过程中的同步误差并降低电机的启动时间,以传统的交叉耦合控制结构为基础,结合模糊自调整滤波器和新型同步补偿器,提出基于改进交叉耦合的多永磁同步电机速度控制方法,即通过模式选择器对模糊控制器进行工作模式的切换,同时在不同的额定速度和负载转矩下自动调整各电机的软化系数,使各电机在启动过程中遵循软化转速轨迹;通过设计同步补偿器实现相位超前,进而降低同步误差并缩短电机调整时间。最后基于永磁同步电机调速控制平台进行了仿真对比验证。结果表明：在电机负载启动与稳态突变阶段,相比传统的控制结构,改进的交叉耦合控制结构的最大同步误差分别降低了55%和25.7%,速度调整时间同比减少了23%和39%,有效提高了系统的同步性能和动态响应能力。     

磁流变阻尼器动态响应分析

磁流变阻尼器的动态响应决定了其实时控制效果,为了增加磁流变阻尼器响应速度和减小响应时间,对其动态响应影响因素进行分析。针对某型号磁流变阻尼器,定义其响应时间的组成,建立时滞模型。建立了两级线圈同向串联、反向串联、同向并联、反向并联的电流及磁场响应模型,分析磁流变液两阶段的流变响应模型,得到反向串联与反向并联的电磁响应时间较小,且流变响应仅与间隙与动力黏度有关。并基于瞬态有限元磁场分析,从平均有效剪切屈服强度的角度来衡量阻尼器的动态响应过程,得到了不同磁路结构对阻尼器响应时间的影响及其影响原因。     

进出口独立控制的装载机摇臂液压系统研究

传统的液压装载机常采用单阀芯多路阀来控制执行器的运动,存在进出油口同时节流、节流损失大等不足,特别是对于装载机的摇臂液压缸,其外负载变化频繁且作业工况复杂,使用传统的多路阀控制效果不太理想。针对以上问题,提出一种可用于装载机摇臂液压系统的进出口独立控制策略。利用SimulationX仿真软件建立原装载机机液联合仿真模型,并通过试验验证了所建立装载模型的准确性。在原模型的基础上构建了进出口独立控制的装载机摇臂液压系统,对改进后的摇臂液压系统进行仿真研究。结果表明:新系统的控制方式在能量利用和效率方面更具优势。     

基于Simulink油气悬挂热力学特性建模分析

油气悬挂结构简单并且具有良好的非线性刚度和阻尼特性,是载重自卸车重要的减振装置。通过建立油气悬挂内部热量模型,直观呈现出悬挂内部各部分在车辆工作中温度变化及之间的热量交换。根据油气悬挂的结构特点,基于Simulink搭建完整的油气悬挂工作过程热交换模型,对工作过程中的动力学特征和内部各部分之间的换热规律进行分析。设计并搭建试验台,模拟悬挂被动激励,对其静态特性和动态特性进行测试,同时对油气悬挂对外输出力及油液、氮气的温度等内部介质物理参数进行测量。仿真和试验结果的对比表明:在激励一定的情况下,随着悬挂工作时间的持续,各部分温度会逐步达到一个平衡状态,在真实工况中油液温升影响占主要因素,而且温升对悬挂输出力特性有一定的影响,表明所搭建模型的准确性,为进一步研究提供参考。     

阀配流乳化液泵新型流量调节策略及其特性分析

针对传统变频流量调节方法用于远距离供液响应滞后问题,提出一种应用于阀配流柱塞泵的快速流量调节方法,即采用比例阀短接泵的吸液阀,通过调节该装置开闭程度和时间来实现泵的排量调节。以BRW500/31.5乳化液泵为研究对象,基于AMESim仿真平台搭建乳化液泵的流量调节模型,从综采工作面液压支架供液系统出发,建立ZY6000/18.5/38型支架液压系统仿真模型,研究不同调节策略对液压支架动作的影响。研究表明：所提出的泵站流量调节方法是可行的,当泵站供液量从300 L/min增加到400 L/min时,其调节时间可减少0.9 s;同时,同等供液流量条件下,短接吸液阀的数量越多流量脉动与压力冲击越小。     

插装式两位四通换向阀动态性能仿真研究

以由两位两通插装阀组合得到的二位四通换向阀为研究对象,分析其阀芯受力状况及流量特性,构建相应的数学模型。基于AMESim液压设计软件中液压元件设计库建立了换向阀的仿真模型,比较分析插装式换向阀与普通换向阀的换向特性曲线,验证仿真模型的可靠性。在此基础上,研究插装阀弹簧刚度及阻尼系数对阀口开度及换向过程动态性能的影响。研究结果表明:稳态液动力导致插装阀开启后流量发生波动,通过对弹簧刚度和阻尼系数的合理设计可以有效缩短换向时间并减缓流量波动,提升插装式换向阀的工作性能。