液压缸双向制动阀的研究

提出了一种基于负载敏感的液压缸双向制动阀,阐述了其工作原理与结构特点,建立数学模型并利用MATLAB/Simulink进行了动态仿真。研究结果表明,该液压缸双向制动阀实现了制动力与负载惯性力相匹配的连续制动并且对液压缸在两个运动方向上的制动效果相同;在相同工况下,该液压缸双向制动阀制动与溢流阀制动相比,其制动距离短,制动时间短,并且液压缸缓冲腔压力上升平稳,避免了在制动过程中产生较大的冲击、震动和噪声;该液压缸双向制动阀很好地协调了制动距离、制动时间和制动平稳性之间的矛盾,并且在制动完成后可以实现驻车。     

基于AMESim的液压缸制动过程中重力势能回收系统仿真分析

为缓解液压缸制动期间形成的冲击作用并降低能量损耗,设计了一种建立在液压蓄能器基础上的储能系统并回收制动能量,利用AMESim平台对系统制动性能与能量回收效率开展了仿真研究。研究结果表明:0～0.5 s期间液压缸保持匀速运动的状态,之后系统到达制动阶段并进行能量回收。在切断阀开始制动的时候回油路已经达到很小的流量,从而不会对缓冲腔形成明显冲击作用。随着负载的增大,所需的制动时间也更长。在不同的负载下,液压缸的制动腔压力与制动距离都会发生变化,表明此系统能够充分适应负载的变化。不同初速度下液压缸制动腔各项参数都出现增大现象,随着初速度的增大,制动时间由1.6 s延长至1.75 s,达到了良好制动效果。     

一种新型电液阻尼缓冲阀的设计与研究

液压缸在制动过程中存在压力突变及波动,导致液压管路和元件的损坏并降低使用寿命等问题。通过采用并联阻尼孔泄荷部分高压油液补回到低压腔,完成了一种电液压缓冲阀的结构及原理设计。以某型挖掘机动臂液压缸的典型工况为研究对象,利用AMESim仿真平台,对该缓冲元件进行了液压缸制动缓冲特性分析。仿真结果显示,该缓冲元件在兼顾制动距离及时间的情况下,可对液压缸压力突变和波动起到良好抑制效果。     

起竖液压系统设计与恒功率控制策略研究

针对某大型设备起竖机构大角度快速起竖重型负载的需求,设计了包括起竖液压缸、插拔液压缸和缓冲液压缸3组执行机构共同组成的起竖液压系统。结合起竖机构特点对整个起竖过程中起竖运动关系进行了分析,采用负载敏感泵的功率控制功能结合变频调速控制实现了整个起竖阶段的恒功率控制,在起竖过质心后采用缓冲液压缸进行缓冲减速并继续翻转至最大起竖角度。通过实际使用和测试表明,系统的恒功率控制策略有效,所采用的缓冲液压缸具有很好的缓冲减速能力,提高了起竖过程的平稳性。     

液压缸复合缓冲结构及缓冲过程的分析

针对液压缸运行至端部产生冲击的问题,设计了一种复合型液压缸缓冲结构,并对其缓冲机理进行了分析,建立了相应的数学模型,利用Matlab软件对缓冲过程进行了仿真研究,对结构参数进行了优化。结果表明,该缓冲结构缓冲过程平稳、冲击小。     

两级液压缸换级缓冲仿真与研究

针对多级液压缸换级时存在较大冲击的问题,提出一种无杆腔缓冲两级液压缸,介绍其工作原理,对缸筒伸出运动过程中的换级缓冲过程进行分析并建立数学模型,然后在AMESim中建立两级缓冲液压缸模型并仿真,观察换级前后无杆腔压力及缸筒加速度变化,对比研究不同结构参数下的缓冲情况。一定工况下的仿真结果表明:同普通两级缸相比,该两级缓冲液压缸具有较小的换级压力冲击,换级振动加速度小。最后对相关结构参数对换级缓冲的影响进行了分析。     

新型高速液压缸内缓冲装置及其特性的研究

针对高速液压缸在高速运动中存在强烈冲击问题,提出了一种新型高速液压缸内缓冲装置,并对其缓冲机理进行了分析。通过选择节流孔数量、孔径以及分布位置作为设计变量,以相应位置的理想节流面积与实际节流面积的差作为目标函数,采用MonteCarlo算法作为优化方法,经过一系列的寻优迭代,从而获得了优化后的缓冲结构参数。在AMESim中构建了其系统仿真模型,基于仿真模型分析了关键参数对缓冲性能的影响规律。研究结果表明该缓冲装置缓冲过程平稳且缓冲过程时间短,能够满足高速液压缸的缓冲要求。     

无人机助推滑车液压减速制动特性仿真与试验

针对助推滑车液压缓冲冲击压力大，存在爆缸、爆管的风险，采用液压缸外接比例节流阀进行变节流缓冲减速制动助推滑车，使减速制动初期节流面积最大，随助推滑车减速制动位移增加，调节节流背压面积逐渐减小，平稳制动助推滑车，给出了助推滑车变节流液压制动系统原理，建立了变节流液压制动系统数学模型，基于AMESim搭建了助推滑车变节流制动系统仿真模型，进行了助推滑车变节流液压减速制动特性仿真研究，主要开展了系统性能敏感性因素分析。结果表明：采用变节流缓冲制动助推滑车，缓冲缸缸径小且压力冲击低；助推滑车速度和质量对滑车减速制动位移影响小，对缓冲压力影响大；冲击载荷不影响助推滑车最终位移，改变冲击载荷进行仿真，助推滑车制动最终位移保持为2.6 m;缓冲缸缸径对滑车减速制动位移和缓冲缸有杆腔压力影响大，较大缸径可持续降低缓冲缸有杆腔压力，低至4.5 MPa;滑车减速位移实测和仿真误差在0.2 m以内，缓冲缸压力峰值实测和仿真误差在1.0 MPa以内，实测数据和仿真数据趋势一致性较好，验证了助推滑车变节流液压减速制动系统的可行性。     

一种农具制动阀的设计与缓冲特性分析

农业机具悬挂系统多采用液压缸控制的连杆机构。由于农用机械工况环境复杂,悬挂农具在制动定位过程中液压缸回油腔存在较大压力突变及波动,导致液压冲击及气穴的发生。通过采用并联阻尼泄荷部分高压油液补回到低压腔,完成了一种液压缓冲阀的结构及原理设计。根据某型农业机具悬挂液压系统参数,完成了该缓冲阀在农具下降制动工况下的数学建模。利用MATLAB/Simulink对该缓冲阀进行了液压缸制动缓冲特性仿真分析及关键参数的优化。结果表明,该缓冲阀在兼顾制动时间和距离的情况下,可以对液压缸制动突变压力超调及波动起到良好的抑制作用。     

基于Halbach永磁阵列液压缸缓冲特性研究

液压缸行程至终端时会产生惯性冲击,导致冲击振动和噪声,影响了使用寿命。针对此,基于Halbach永磁阵列设计一种液压缸复合缓冲装置。利用Ansoft Maxwell软件分别对厚度为5, 6, 10 mm的永磁体和永磁阵列进行磁力仿真,并确定最佳永磁模型。建立复合缓冲过程的数学模型,分析缓冲不同阶段的流量特性和活塞杆运动特性。运用Comsol软件对传统节流缓冲和复合缓冲过程进行仿真分析,并对节流缓冲和复合缓冲进行缓冲特性对比试验,结果表明:复合缓冲效果较传统节流缓冲效果更好。     

基于AMESim断带抓捕缓冲系统仿真研究

断带抓捕装置是带式输送机安全运行的重要保护装置,但当带式输送机断带抓捕时易产生较大冲击载荷。液压缓冲对冲击载荷具有较好的吸收消耗作用,可减小断带抓捕时的冲击振动。通过介绍断带抓捕液压缓冲系统的工作原理,利用AMESim进行系统建模。研究了溢流阀开启压力对缓冲油缸压力及制动距离的影响,得出理想的溢流阀开启压力为3 MPa,制动距离为0.59 m,制动时间为1.59 s,并模拟了溢流阀开启压力为3 MPa时的冲击实验。结果表明活塞位移和缓冲腔压力均略低于仿真值,但接近程度较高,验证了仿真研究的参考性。     

绳牵引轨道运输车辆液压制动系统的设计

绳牵引轨道运输车辆是一种依靠钢丝绳牵引的煤矿运输设备,主要运行在矿井长距离、大坡度巷道中。在长期工作时,钢丝绳会出现断裂或者打滑的现象,运输车辆必须要及时制动停车,因此为绳牵引车辆提供足够制动力对煤矿安全至关重要。目前的制动装置大多使用碟簧力或者利用制动车自身重力与轨道摩擦制动,这两种方式的制动力有限,制动距离长。针对以上问题,采用液压制动方案对轨道车辆的制动性能进行研究,设计了整个液压制动系统,蓄能器作为主要动力源,并用充液阀稳定蓄能器压力,确定了液压系统的主要参数,合理选择了液压系统的元器件,设计了正压式的制动执行机构,对整个装置进行合理的布置,最后,基于所搭建的制动梭车液压系统试验台,进行了蓄能器建压和制动力测试。结果表明,该系统可以有效提供稳定的液压力,满足了对制动力的需要。     

回撤吊车负载敏感液压系统设计及仿真分析

为解决负载匹配,以及缓解支架回撤吊车应用过程中存在的能耗高、效率低和系统温度高等问题,基于负载敏感变量泵对其液压系统进行设计及仿真分析。该液压系统主要由负载敏感变量泵、流量补偿阀、负载敏感阀、梭阀和液压缸等组成。在工作过程中,负载敏感变量泵通过梭阀及负载敏感阀感知系统负载力而向系统提供所需流量。基于AMESim对该液压系统和变量泵进行建模及仿真分析,得到液压缸压力、负载口流量变化和梭阀流量补偿以及变量泵压力、流量和斜盘倾角变化情况。结果表明：变量泵可根据负载所需压力和流量实时调整斜盘倾角大小,进而实现压力 流量补偿功能;负载压力和流量阶跃变化时,变量泵具有良好的动态补偿特性。     

无人机液压弹射滑行小车缓冲系统仿真研究

以无人机液压弹射滑行小车缓冲系统为研究对象,给出了无人机弹射后滑行小车缓冲制动的工作原理,建立了小车缓冲系统的数学模型。基于Simulink软件对其进行求解并仿真研究了高速滑行小车缓冲制动动态性能,分析了溢流阀通径、溢流阀开启压力、液压马达排量、无人机弹射速度及小车质量对缓冲压力和小车制动位移的影响规律。结果表明:液压马达排量增大对缓冲压力增幅和小车制动位移减幅有明显影响;溢流阀通径增大有助于降低缓冲压力,但其对小车制动位移影响较小;溢流阀开启压力增大,小车缓冲制动位移和缓冲压力均显著增大;弹射速度、滑行小车质量增大,小车缓冲制动位移也增大。     

基于深度强化学习的混合动力汽车智能跟车控制与能量管理策略研究

以研究智能混合动力汽车控制技术与深度强化学习算法为目标,首先,在两辆混合动力汽车的跟驰环境中,针对领航车提出一种基于深度值网络算法的能量管理策略,实现深度强化学习对发动机与机械式无级变速器的多目标协同控制;其次,针对跟随车建立基于深度强化学习的分层控制模型,实现面向智能混合动力汽车的上层跟车控制与下层能量管理;最后,仿真验证分层控制模型的有效性。结果表明,基于深度强化学习的跟车控制策略具有理想的跟踪性能;同时,基于深度强化学习的能量管理策略在领航车与跟随车中均实现了较好的燃油经济性;此外,基于深度强化学习的能量管理策略输出每组控制动作的平均时间为1.66 ms,保证了实时应用的潜力。     

离散数字液压高效防滑刹车算法

飞机刹车系统是重要的飞机子系统之一。液压刹车系统是目前主流的飞机刹车系统,通常采用电液伺服阀作为刹车控制阀。针对电液伺服阀对污染敏感,易堵塞,造成机轮打滑、抱死等重大事故的缺陷,设计了一种离散数字液压飞机刹车系统。对飞机刹车过程进行分析并建立了数学模型,基于数学模型搭建了飞机刹车半实物仿真系统。提出了一种离散数字液压高效防滑刹车算法,通过控制开启数字阀的组合形式,进而控制刹车及打滑过程中压力变化的速度,有效实现防滑刹车,并在搭建的半实物仿真系统中得到了验证。     

机械压力机节能型气压式制动方式设计理论

在分析现有机械压力机制动方式存在耗能耗材的不足基础上,提出机械压力机节能型气压式制动系统,并论述其工作原理。通过对机械压力机采用节能型气压式制动方式工作过程的分析,建立由气体的能量方程、流量连续方程、状态方程和制动气缸制动过程的动力学方程组成的数学模型。通过对节能型气压式制动气缸内气体热力学特性的分析,建立制动过程中制动力及制动功的计算公式。针对JH23-63型630 kN机械压力机,研制节能型气压式制动装置,并试验验证了该数学模型的正确性、实用性和可靠性。     

Numerical analysis method to estimate thermal deformation of a ventilated disc for automotives

This paper presents an analysis method to estimate the thermal performance of a disc in a vehicle considering braking conditions and the characteristics of hydraulic devices such as the booster, master cylinder and proportional valve. The whole braking pressure transfer process in the hydraulic brake system from its generating by the pedal to action on the pad is analytically determined. The heat flux generated in the disc brake module is calculated by assuming that the braking energy changes into thermal energy. Heat flux is applied to the finite element disc model, and the temperature rise and deformation of a disc are estimated by performing the thermo-mechanical analysis. The analysis results are discussed and the analytical process and simulation model are verified.     

无人机液压弹射系统仿真研究

以液压马达驱动的无人机液压弹射系统为研究对象,给出了无人机弹射起飞和弹射后小车缓冲制动减速的工作原理。基于AMESim分别建立了无人机弹射起飞和小车缓冲制动减速仿真模型,分析了蓄能器最高蓄能压力、蓄能器体积、卷筒半径、插装阀通径、双向马达排量对无人机弹射起飞速度及位移的影响规律。研究了缓冲溢流阀开启压力对小车制动过程速度、位移和液压马达缓冲腔压力的影响规律,为无人机液压弹射系统的设计与优化提供指导。     

集成式新型线控液压制动系统车轮防抱死控制

针对传统制动系统人机制动力相互耦合,且制动液压调节单元管路布置复杂等不足。提出了一种集成式新型线控液压制动系统,并设计匹配了符合该制动系统的液压调节单元。在此基础上,提出了双动力源分时定频控制和Ⅱ型四通道分时控制两种制动防抱死控制策略。通过建立制动系统及整车动力学模型,对两种典型工况进行仿真分析。结果表明,所提出的两种防抱死控制策略均可满足制动防抱死的功能需求。