工程机械卷扬平衡阀性能提升设计研究

分析当前工程机械用卷扬平衡阀特点,进行卷扬平衡阀结构提升设计;采用正先导比及双弹簧设计以提升其安全性,主弹簧腔到回油口设定双阻尼提升其控制稳定性及可靠性,优化节流阀芯过流面积以提升其操控性,设定单向阀,在阀芯关闭时能迅速关闭,确保控制可靠性,先导压力油直接作用主阀芯,保证控制稳定情况下更节能,且结构简单;同时进行了轻载及重载工况测试验证,满足卷扬系统控制要求。     

履带起重机安全卸荷失灵的解决办法

履带起重机常采用先导控制液压系统,操作舒适,微动性好.该系统对可能出现的主、副起升卷扬超载或桁架臂变幅过仰等危险工况,均采用了先导控制油路安全卸荷的方式加以防范,原理如图1所示.即通过力矩限制器、超载卸荷电磁阀和逻辑阀或限位开关、过仰卸荷电磁阀和逻辑阀的联合作用,确保实现发生过载或过仰误操作时能够可靠地做到安全卸荷,杜绝发生事故.     

高速电液执行器的性能仿真及研究

针对高速开关阀流量限制导致的单高速开关阀驱动的电液执行器响应速度慢的问题,在对应用于活塞式变排量压缩机上的高速电液执行器进行性能分析的基础之上,提出了高速开关阀作为先导阀、二级机械阀作为配流阀的方案,建立了数学模型,并进行了仿真.仿真结果证明,电液执行器的响应时间可以满足实际工况要求,同时电液执行器采用先导式结构,系统只需要输出一个高速开关阀的开关信号即可控制配流阀门的启/闭,与多高速开关阀并联驱动相比,减少了电控阀的数量,提高了系统可靠性.     

履带起重机安全卸荷失灵的解决办法

履带起重机常采用先导控制液压系统,操作舒适,微动性好。该系统对可能出现的主、副起升卷扬超载或桁架臂变幅过仰等危险工况,均采用了先导控制油路安全卸荷的方式加以防范,原理如图1所示。即通过力矩限制器、超载卸荷电磁阀和逻辑阀或限156     

基于ARM的数字式比例多路阀控制器设计

根据工程机械中对"手动、自动"一体控制、远程控制、环保节能的需求,在多路阀原有手动控制的基础上,增加了以高速开关电磁阀为先导阀的数字式控制,设计出一种基于ARM-Cortex-M3内核的控制器,可以根据需求实现手动控制、自动控制、远程控制的切换。该控制器采用闭环控制,以PID调节结果确定输出PWM信号周期的个数和占空比,PWM信号驱动高速电磁阀实现对多路阀阀芯的快速精准控制,同时实现对液压系统流量和执行机构的速度控制,减少多路阀功耗,达到环保节能的效果。     

工程机械回转控制阀性能提升研究

以起重机开式回转系统为例,进行回转控制阀结构及性能提升设计,满足液控及电控手柄起重机先导控制要求,先导油源及泄油可以连接先导装置的任何一端,方便连接安装,增加了回转控制阀的适用性,借助于电比例溢流阀,可设定不同的缓冲溢流压力值,从而实现起重机不同负载工况下的启停缓冲功能.     

一种简单的负流量控制方法

工程机械中负流量控制节能方法已经得到成功的应用,但其进口主控制换向阀订货周期长,价格高,所以提出了一种以泵一液控换向阀压力开关先导阀梭阀～国产多路换向阀为系统环节来实现负流量控制的简单方法,既可降低成本,缩短制造周期,又基本达到了节能控制的功能。简单负流量控制方法在整机无动作时,能让主泵排量减到最小,从而配合发动机怠速模式,起到降低油耗的作用。     

具有三级结构的新型双阀芯多路阀的分析与应用

针对现有负载口独立控制双阀芯多路阀结构复杂，控制难度大的问题，结合负载敏感压力补偿技术，提出了一种具有三级结构的新型双阀芯多路阀，该阀结构简单紧凑，控制方便可靠，应用场景灵活多变。结合新型双阀芯多路阀在起重机卷扬动作控制上的应用，基于AMESim软件对其进行了仿真分析。仿真结果表明新型双阀芯多路阀具有较好的电流-流量特性、负载敏感特性，同时，与传统负载敏感系统相比，该双阀芯多路阀负载敏感系统节能效果优势明显。     

高压电磁阀多阀体相差流量调节技术研究

高压先导式电磁开关阀为了实现大流量输出,通常要增大主阀芯的直径,也相应地需要增加导阀和电磁铁的尺寸,这使得先导阀和主阀的响应时间延长,难以达到快速性的要求。提出了一种新的技术方法,可实现快速的大流量输出。其基本原理是采用多个能快速响应的小流量电磁阀,通过对每个阀进行开启的相位控制,使总的输出流量既能达到大流量需求,又能达到单个阀所具有的快速响应性,同时,还可以在一定范围内实现流量的拟线性调节。介绍了相应的相位差控制模型和试验数据,结果表明该方法是有效可行的,为高压气动控制系统中负载速度的控制提供了一种新的技术途径。     

先导式大流量高速开关阀的优化设计

采用二级驱动、非对称的优化设计方法,以三通球阀作为先导级、三通滑阀作为主级,先导级与主级间通过控制活塞进行耦合以降低主级对先导级控制流量的需求,通过消除干扰因素诸如液动力等对主级阀快速运动的影响和优化设计,实现高速开关阀的快速动作.研究结果表明,通过液动力补偿,采用二级驱动的非对称设计方法是提高大流量高速开关阀动态响应的有效途径.     

基于平衡阀先导阻尼网络的封闭容腔特性研究

为正确匹配起重机卷扬下落时平衡阀的开启时间和提升平衡阀的开启平稳性,防止卷扬下落抖动,本研究对起重机用平衡阀先导阻尼网络的滤波特性进行了分析,并研究了平衡阀先导端盖中阻尼网络的设计结构。通过多工况实验,证明了平衡阀先导阻尼网络中封闭容腔对平衡阀响应特性的影响,为平衡阀的设计提供了实验参数和理论依据。     

基于AMESim的汽车起重机液压系统仿真

为提高国内起重机液压技术水平,以某型号汽车起重机作为研究对象,利用AMESim软件对包括变幅,伸缩,起升机构在内的液压系统建立了仿真模型,分析了起重机空载情况下执行机构的复合动作特性以及变幅联,伸缩联和卷扬联换向阀节流口开口面积与通过流量之间关系,验证了负载敏感系统的阀前补偿特性,为以后汽车起重机液压系统的研究提供了重要参考.     

一种大型液压升降机构的节流调速及节能回路设计与研究

在对传统大型升降机构的液压节流回路进行分析的基础上,研究开发出一种大型液压升降机构的节流调速及节能回路,分别对该回路中节流调速回路及节能回路的特性进行分析,最终确定复合液压缸及调速阀的作用,可实现在负载变化的条件下,升降机构匀速下降,且其下降速度取决于调速阀阀口的过流面积,从而降低了升降机构对机构整体框架的冲击;通过复合液压缸与蓄能器的综合作用,实现了液压系统的节能。对液压系统进行实验验证,证明该液压系统下降速度平稳,符合液压升降机构工况实际应用需要。     

基于AMESim的高压气动减压阀的稳定特性

针对氢能源汽车中气动减压阀高压化减压时减压阀稳定性下降的现象,对一种带有先导稳定流量器的高压气动减压阀进行特性研究。建立高压气动减压阀的AMESim仿真模型,仿真分析了其压力、流量特性、高压气动减压阀先导阀弹簧刚度、先导稳定流量器活塞阻尼孔、高压气动减压阀主阀弹簧刚度、主阀出口腔等参数对高压气动减压阀稳定性的影响。研究结果表明,带有先导稳定流量器的高压气动减压阀在高压化减压时,其出口压力稳定,压力振荡小,动态响应快。同时,适当地增大复位弹簧刚度,先导稳定流量器活塞阻尼孔,出口腔容积的增大,可提高阀的输出压力的稳定性和快速性。     

超大流量蓄能器组优化设计及其压力控制方法

为满足大型、超高、大跨度建筑的结构构件、节点、橡胶支座等足尺结构实时动静态加载试验需求,研制了万吨级多功能试验系统。试验系统采用液压泵站和大流量蓄能器组联合供油方式以满足Y向高速剪切时44000 L/min的超大瞬时峰值流量需求,采用大流量插装阀调节及稳定系统供油压力。大流量插装阀在进行自身系统压力闭环调节时存在一定的相位滞后,会造成系统供油压力波动。为保证系统压力的稳定输出,建立了包含大流量插装阀压力控制回路的系统整体仿真模型,对大流量蓄能器组、减压阀蓄能器及管路蓄能器组进行了优化设计。通过调节压力控制回路以及管路蓄能器的配置,能够在满足流量供给的情况下提供稳定的工作压力输出,压力波动不超过10%。     

二位四通水液压换向阀的设计与试验研究

提出了一种新型的适用于大流量系统的插装式二位四通水液压电液换向阀,它用一个二位三通先导电磁球阀控制四个插装单元来实现二位四通的换向功能。通过实验研究了该阀的稳态压差-流量特性,内泄漏特性;以及复位弹簧、先导阻尼等因素对阀动态性能的影响。实验结果表明:该阀的静态性能良好;采用无缓冲头的阀芯、先导阻尼孔为3 mm时换向阀的动态性能较优;常闭阀芯带复位弹簧的情况下,阀的响应时间加快,动态性能得到有效改善。     

多路阀结构设计与改进

针对工程实际中多路阀滑阀稳态液动力过大造成稳定性降低且难以准确测量其大小的问题,采用CFD方法,运用Fluent软件对多路阀内部流场进行了仿真模拟,研究不同开度和压力下的稳态液动力特性规律,并通过试验验证仿真的准确性。通过分析压力和流量云图,以降低稳态液动力的峰值及平均值为目标,提出对阀芯结构增设环形凸台的改进方案。通过流场仿真,采用拟合方式对比改进前后液动力大小,发现环形凸台有效降低了液动力峰值40.7%以及整体液动力28.8%。对改进后的阀芯进行试验,仿真与试验相对比误差为7.05%,达到工程实际要求,显著提高了多路阀控制系统的性能和稳定性。     

高速开关电磁阀力控系统线性增压控制研究

针对防抱死制动系统线性增压需求,建立某高速开关电磁阀阀芯力平衡数学模型,给出阀芯平衡状态附近线性化增量微分表达式,建立液压缸压力变化数学模型,给出液压缸压差的增量表达式,得到高速开关电磁阀力控系统压力和通电电流的传递函数。通过某高速开关电磁阀电磁场和流场的有限元分析,得到阀芯所受电磁力、阀芯所受液压力及流量随阀口开度的变化曲线,研究电磁力、液压力与流量之间的定量关系,阐述高速开关电磁阀力控系统线性增压基本原理,给出力平衡点的稳定条件,提出能够实现线性增压的控制方式;结合流场、电磁场分析结果建立某高速开关阀整体模型,对电磁阀开启过程进行仿真,并进行线性增压试验,验证了该控制方式对于恒流量输出的可行性和仿真计算方法与结果的正确性。     

基于AMESim的液压支架手动先导操纵阀液压系统分析

在综采设备中，针对手动液压阀难操作、易泄漏现象，设计了一种液压支架手动先导操纵阀，并对液压系统运行工况进行了特性分析。采用AMESim软件建立了液压系统模型，得到了先导操纵阀的反向进油口压力图、阀芯位移矢量曲线、阀芯流量曲线和反向回油口流量曲线，仿真模拟结果与实验数据相吻合。结果表明，先导操纵阀液压系统满足设计需求，能够安全可靠地运行工作。     

一种高压大流量插装式先导型溢流阀的仿真分析与优化设计

针对一种高压大流量插装式先导型溢流阀展开仿真分析与优化设计。首先对溢流阀主要结构参数进行初步设计计算;然后根据溢流阀内部结构建立AMESim仿真模型并进行仿真,对主阀阻尼孔、先导阀阻尼孔、主阀弹簧刚度、主阀弹簧预紧力、先导阀弹簧刚度、先导阀弹簧预紧力等重要参数进行特性影响分析;最后根据仿真分析结果,采用响应曲面与非支配排序遗传算法相结合的方法,求解一定范围内溢流阀最优结构参数,实现溢流阀满足高压大流量指标且调压偏差尽量小的要求。