100 t锻造操作机夹钳旋转驱动液压系统设计

锻造操作机夹钳旋转系统直接与钢锭接触,具有承受锻造载荷波动范围大、负载夹持扭矩大、旋转角位移控制精度高等特点,对夹钳旋转液压系统的合理设计及液压元件的恰当选型是提高锻造精度和锻造质量重要的途径和方法。基于100 t液压锻造操作机,依据设备工作性质,选定了液压系统的工作压力;通过对其机械结构及技术性能参数进行分析,确立了液压系统的设计方案,并在此基础上对液压原理图进行了详细设计;针对设备在不同工况下的工作特点及性能要求,通过关键参数的计算对主要液压元件进行了选型。设备使用结果显示,操作机夹钳旋转工作平稳,夹钳旋转定位精度达到±1°,旋转性能满足设计要求。     

基于内环补偿的旋转液压弹性驱动器扭矩控制研究

液压驱动系统具有较高的功率质量比和耐久性特点,但由于系统非线性和高输出刚度,无法应用于交互式控制系统中,尤其是在机器人领域。提出一种力/力矩控制策略,设计了液压驱动器鲁棒内环补偿器(RIC),通过将内环补偿器与外环控制器解耦,将力/力矩控制问题简化为运动控制问题。提出连杆端运动反馈策略,采用扭转弹簧的交叉并联连接方式,建立了驱动器输出扭矩反馈控制器。对液压驱动器转角控制性能和HEA扭矩控制性能进行了试验验证,结果表明所设计的基于非线性鲁棒内环补偿器的HEA具有扭矩可控性、可反向驱动性和强鲁棒性。     

转盘钻机液压顶驱主液压动力系统性能研究

顶驱已经成为国际钻井作业的必配装备。以为现有转盘钻机研发顶驱为目标,针对转盘钻机液压顶驱主液压系统,展开性能仿真研究。基于液压系统分析软件,建立顶驱主液压系统的模型,完成液压系统的性能仿真分析。研究结果表明:新型液压顶驱的负载能力、转速以及响应速度均能满足钻井作业实际需求。研究成果为现有转盘钻机的改造提供了重要的理论支撑,对完成钻机改造具有工程实际应用价值。     

新型油缸驱动式液压绞车的研究

油缸驱动液压绞车是作者开发研制的一种新型的，低速，大扭矩液压驱动装置。该项目已获得国家发明专利。本文简要介绍了这种液压绞车的组成，原理，特征及其特点。     

发射装置冲击振动的液压系统变阻尼控制

以某新型多管火箭武器在研制过程中高低机和方向机分别拟采用电液伺服阀控制的液压油缸和低速大扭矩液压马达组成的液压式驱动发射装置为研究对象,建立了可控液压阻尼的流体力学分析模型,研究了液压系统变阻尼与发射装置的冲击振动响应的关系.提出了基于液压系统的多管火箭发射过程中变刚度和阻尼的动态响应控制方案,并对4种不同的控制方案进行了比较,得到了最优的控制方案.     

可回转液压支架试验装置旋转机构设计

为满足大倾角液压支架科学试验的要求,解决大倾角液压支架测试中旋转试验技术的难题,确定了可回转液压支架试验装置的旋转方案,应用三维设计方法详细设计了旋转机构主体结构,解决了双回转驱动、双级平衡和双级抱紧等关键技术,形成了旋转机构的虚拟模型,为可回转液压支架试验装置旋转机构的试制提供了理论依据。     

钢管淬火装置压紧机构液压控制系统研究

钢管整体淬火后一个重要指标就是直线度,其将影响后续工艺流程。本文介绍了钢管淬火装置压紧机构的工作原理及结构,该机构主要包括支撑轮、钢管、压紧臂、压紧轮及油缸,支撑轮带动钢管反向旋转,压紧臂在油缸驱动下松开、压紧钢管。对压紧机构的液压控制系统进行了研究,提供了高压运行、低压保持的工作循环,既保证了钢管淬火后的直线度、椭圆度,又解决了钢管跳出支撑轮事故的发生及压紧轮划伤钢管外表面的质量问题。工程应用证明该机构运行可靠,满足了钢管整体淬火的工艺要求。     

基于AMESim的风力发电机的液压马达启动特性的研究

兆瓦级大型风力发电机的偏航系统通常采用电机驱动,但是偏航速度和电机速度相差较大,造成减速机的尺寸大、质量大、安装维护比较复杂;另外还存在偏航电机启动电流大、偏航负载变化频繁、偏航位置不易精确控制的问题。针对以上问题,提出液压马达的比例系统控制方案,建立了液压马达的数学模型,利用AMESim软件对液压马达的启动、工作过程中转动惯量、负载扭矩、阻尼系数进行研究;采用阶跃信号对液压马达进行仿真,对仿真结果进行分析,验证理论的合理性和可行性。结果表明:液压控制方案在降低偏航减速比、减轻减速机尺寸和质量、提高偏航位置控制精度方面具有独特的优势。     

海上铺管软管滚筒驱动装置液压系统设计与仿真研究

针对国内海上软管铺设滚筒驱动装置的研究现状,设计一种新型的软管滚筒液压驱动装置.该装置使用液压马达驱动滚筒,带有一定扭矩进行顺时针和逆时针旋转,即带一定张力进行软管的施放和回收.利用Matlab Simscape建立液压系统数学模型,进行系统性能仿真分析.仿真结果表明该滚筒驱动装置在软管施放和回收工作状态下滚筒转动平稳,能够满足海上软管铺设要求.     

一种转盘液压控制系统的改进

一种大功率机械转盘因定位时冲击振荡大,影响了正常工作。通过对控制该转盘的液压系统进行改进,即在马达的回油路上添加先导溢流阀后,基本清除了冲击振荡现象,效果明显。     

液压加载式变速器疲劳试验台测控系统设计

变速器新产品在开发过程中,需要进行一定的载荷循环次加载疲劳寿命试验,以验证内部齿轮、轴、轴承、箱体等零部件以及整体系统的可靠性,液压加载式变速器疲劳寿命试验台是其中重要的试验设备。变速器疲劳寿命试验过程中,扭矩负载一般采用调节液压加载器中的压力进行控制,但温度、机械结构状态等因素会导致扭矩的波动,因此需要对液压加载器中的压力进行实时调节,确保试验扭矩的稳定性。通过试验扭矩PID控制方法和试验系统自动流程控制方法的研究,开发了一套可实现变速器疲劳试验所需的转速转矩自适应控制、试验流程自动控制、试验数据自动采集存储等功能为一体的自动化程度较高的测控系统。疲劳寿命试验结果表明,该测控系统可使液压加载式变速器疲劳寿命试验台具有较高的测控精度及自动化水平,具有广阔的应用前景。     

基于控制导向模型的液压混合动力车辆能量管理控制研究

为了提高轻型卡车串联型液压混合动力车辆的燃油经济性,提出一种液压混合动力车辆系统控制导向非线性数学模型。该系统数学模型将串联型液压混合动力车辆视为多端输入和多端输出系统:输入由发动机节气门开度、液压泵排量和最大排量以及机械制动转矩组成;输出由发动机速度、发动机转矩、蓄电池压力、车辆速度和燃油流量组成。设计线性二次型积分控制器并且应用于提出的串联型液压混合动力车辆模型上,能够实现低液面控制器输出随动控制。仿真结果表明所设计的数学模型和控制策略能有效节约发动机燃油消耗,操纵性能良好。     

牵引-制动型液力变矩器与机械制动器联合制动控制系统研究

基于对牵引-制动型液力变矩器的动力学特性分析，对牵引一制动型液力变矩器和机械制动器的联合制动特性进行了仿真分析，建立了以联合制动为中心的整车制动模糊控制系统仿真模块，提高了车辆的制动稳定性，实现了机械制动器和牵引一制动型液力变矩器的协同工作，对牵引-制动型液力变矩器和机械制动器的匹配有指导意义。     

基于AMESim水下液压控制系统仿真分析

复合电液控制是目前深水油气田开发应用较多的控制方式。对水下液压控制系统进行分析,对主要的液压参数如操作压力,HPU蓄能器、水下蓄能器容积进行计算;依据南海某油气田工程实际,应用AMESim建立水下电液复合控制系统充压仿真模型,仿真模拟不同脐带缆管径对系统充压和ESD的影响,并利用AMESim仿真软件对南海某油田液压控制系统典型工况进行建模和动态仿真。仿真结果表明,该液压系统的各项性能指标均满足相应标准规范和工程的要求。该仿真研究为脐带缆管径选择提供参考,对水下液压控制系统的关键元部件选择分析有很好的参考和指导作用。     

液压制动系统协调控制下电动汽车制动系统研究

为提高电动汽车制动过程的稳定性,分析了电动汽车电机的制动和液压制动的过程,并依据电动汽车制动转矩的要求,提出了电机制动与液压制动模式的切换方案及制动转矩的协调控制方案。利用仿真软件平台建立了电动汽车电动液压制动系统仿真模型,通过改变制动强度,获得了电动汽车制动稳定性数据。分析结果表明:对于低强度制动工况,电机制动系统可有效满足汽车制动的需要,而液压制动系统无法达到相应工作要求;对于中等强度制动工况,电机制动系统及液压制动系统可有效协调工作,并实现稳定制动过程;而对于高强度制动或高蓄电池SOC工况,采用电动液压制动系统可有效保证车辆的制动稳定性。     

液压锁紧轴套锁紧扭矩计算与实验研究

液压锁紧轴套是五轴联动机床的关键部件,能够在压力载荷作用下发生较大的弹性变形,锁紧进给轴的转动自由度,对机床定位锁紧和加工精度有重要的影响,锁紧扭矩是液压锁紧轴套设计的重要参数。为研究轴套壁厚、压力载荷、配合间隙及轴套长度4个参数对液压锁紧轴套锁紧进给轴时产生的锁紧扭矩影响,首先用有限元方法计算了液压锁紧轴套工作时的变形、轴套与进给轴之间的接触应力分布;然后在进给轴外表面对接触压力积分得到轴套作用在进给轴上的正压力,进而得到锁紧扭矩;最后在自主设计的实验台上进行锁紧扭矩测试实验,对有限元方法计算数据进行验证。结果表明:有限元方法计算得到的理论数据相对实验数据相对偏差均小于4.87%,验证了有限元方法计算的理论数据可靠性。该有限元方法计算的理论数据可以对液压锁紧轴套结构设计提供参考。     

承压设备水压试验自动控制装置设计与实现

针对当前承压设备水压试验手动加压过程难以控制和采用肉眼直接观察压力表判断水压试验合格性存在误差的问题,提出一种承压设备水压试验自动控制装置设计方案,并实现了装置结构和控制系统。该自动控制装置结构设计包含工作台结构设计、加压管路设计、泄压管路设计和其他保护设计;以PLC、变频器和比例阀为硬件核心,结合模糊PID控制器实现对水压试验过程控制;利用开发的上位机软件实现水压试验设备的人机交互;进行水压试验自动控制装置性能测试。结果表明：该装置能较好地实现水压试验全过程控制和合格性判定,具有对试验过程录像、试验数据实时保存等功能,且可追溯水压试验过程。     

自适应控制在水压伺服缸系统中的应用分析与研究

与电驱动、液压油驱动、气体驱动相比,水压伺服缸系统具有高功率、高安全性和环保性,且其具有较大的摩擦转矩和泄漏量,其稳态误差和超调量成为精准控制的主要问题。目前,传统模型参考自适应控制系统(MRAC)被广泛应用于水压伺服缸控制系统,且其具有较好的跟踪性,但其控制器结构复杂,阶次较高,且对外界干扰的鲁棒性不足。为此,应用简单自适应控制系统(SAC)对水压伺服缸进行控制,并对其跟踪性和鲁棒性进行研究分析。研究结果表明,SAC具有较好的跟踪性,且比MRAC具有更好的控制精度、更高的鲁棒性。     

高速多工位液压机滑块主动纠偏系统研究

针对高速多工位液压机滑块在偏载力作用下出现的运动不同步问题,对比分析3种常见的液压机滑块主动纠偏方案,并根据高速多工位液压机的要求,以高频响伺服阀为核心,设计滑块主动纠偏装置,搭建HNC快速主动纠偏控制系统,并进行液压机偏载实验,绘制了滑块两侧位移曲线。结果显示,在4 MN·m偏载力矩的作用下,其同步平衡系统精度达±0.133 mm/m,调节时间小于0.6 s,最大动态偏差小于0.350 mm/m,满足高速多工位液压机主动纠偏系统要求。     

液压自动平衡控制系统设计

海上作业及移动设备等特殊工况下工作台表面在外力作用下发生倾斜,影响工作效率及可靠性,对此基于PLC设计了自动液压平衡控制系统。该系统由PLC、人机交互界面、传感器及液压泵站组成。传感器对工作面倾角进行监测,通过Modbus-RTU将检测结果传递到PLC进行分析计算,根据分析结果对液压系统进行控制,实现工作面自动平衡。由测试结果可知:该液压自动平衡系统响应速度快,调整精准,具有良好的应用效果。