大采高液压支架立柱系统动态特性研究

大采高液压支架供液管路的工作压力为23～32.5 MPa、通流直径为38～60 mm、管路长度为1 000～1 500 m,供液管路具有明显压力、流量响应滞后效应,导致立柱缸液压系统的速度、位移动态特性较差。对液压支架大通径高压供液管路进行水锤试验,试验结果为:在流量为182.7、351.2和521.5 L/min时,压力波速分别为715、979和1 065 m/s。建立了AMESim管路模型和液压支架系统模型,分析管路长度、管路通径和初始压力对液压支架立柱动态特性影响规律。仿真结果表明:管路长度越大,管路通径越大,管路初始压力越小,立柱响应时间越长,升柱和降柱过程平稳性高,所用时间增长。     

矿用液压缸动载特性的仿真及试验研究

基于AMESim仿真计算,综合软件中机械元件库、液压元件库及液阻库,建立了矿用液压缸动载加载系统的仿真模型,对动载条件下液压缸无杆腔的压力特性进行模拟分析,进行了液压缸动载过载的现场测试试验并同步监测无杆腔压力波动,仿真计算数据在一定误差范围内与试验数据吻合,验证了文中仿真模型搭建及参数设定的准确性。在此基础上通过修改仿真模型的技术参数,对矿用液压缸在不同工况条件下的动态特性进行仿真计算,对比不同工况下的液压缸无杆腔压力-时间曲线,得出结论:增大液压缸初撑压力以及无杆腔容积有利于增强液压缸的抗冲击能力;动载过载条件下安全阀超调量达到36%,1.2 s后完全泄压;液压缸动载过载冲击试验台蓄能器对液压缸压力特性的影响表现在随着蓄能器容积的增大,初期无杆腔压力峰值明显增大,后增强趋势逐渐放缓,蓄能器容积达到300 L后影响强度基本为0。     

液控单向阀在锁紧回路中的控制特性研究

针对液控单向阀在液压锁紧回路中的不同安装位置,在分析不同工况下液控单向阀开启的必要条件和开启工作时的控制压力的基础上,提出液压缸无杆腔进油、有杆腔回油且液压缸承受反向负载时液控单向阀开启压力最大的理念,阐述了控制压力与液压缸的负载、液控单向阀的结构参数M、液压缸的速比φ和回油阻力Δp的关系,从而得出液压缸的速比φ越大、开启压力越大,液控单向阀的结构参数M越大、开启压力越小的结论。     

液压支架单向阀卸荷冲击蓄能测试装置研究

由于液控单向阀卸荷冲击压力试验的实验室测试工况与实际使用工况有差异,造成实验室测试数据不能真正反映出液控单向阀动态特性。为解决此问题,研发一套与实际工况相近的单向阀卸载冲击压力测试方法及装置。利用蓄能器储能及可控释放技术,产生适宜的卸荷能量,模拟液压支架受载后的形变储能,考核液控单向阀卸荷时的动态特性。研究结果对提高单向阀产品质量有很好的指导意义。     

蓄能器在履带车辆静液驱动系统中的应用特性研究

根据双泵双马达闭式静液驱动系统的工作原理及特点,分析了由控制阀组将蓄能器连入系统后系统的工作特性;基于Matlab/Simulink平台,从吸收压力冲击、能量回收及再利用的角度,建立了系统模型,仿真分析了不同容积、不同充气压力的蓄能器在静液驱动系统中吸收压力冲击的效果、在制动工况下回收能量及在驱动工况下能量再利用的效果,得到了系统能量回收率、制动时间随蓄能器关键参数变化的仿真曲线及起步、加速过程车速变化曲线,分析了蓄能器对缓解系统压力冲击、系统制动性能及驱动性能的影响。     

带蓄能器差动液压制动系统油缸压力分析

差动液压回路广泛应用于制动系统,尤其是在蓄能器的充液控制下保障了制动压力的稳定。在研究差动液压缸数学模型和蓄能器制动动态数学模型的基础上,对制动过程中油缸有杆腔和无杆腔的压力分布情况进行了仿真和实验研究,得到了一致的结果。研究结果表明:蓄能器充气压力的合理选择对液压系统的制动效果影响很大,应选择在系统工作压力的0.7~0.9倍之间;制动过程中压力出现波动情况,制动效果受无杆腔的制约,这为实际生产中制动系统的控制和选型提供依据。     

锻压机3种泄压回路的泄压特性对比与仿真分析

针对6000 k N锻压机的3种泄压回路,进行了AMESim建模、参数设置和仿真,对比分析了3种泄压回路中的工作缸的活塞杆位移、速度、加速度特性以及工作缸进出油口的压力脉动和其稳定状态下压力的情况。仿真对比结果表明:泄压开始1 s内,在3种泄压回路活塞杆的位移接近相同情况下,节流阀泄压回路工作缸活塞杆的速度最先达到稳定状态,波动幅度最小,加速度峰值最小,工作缸运动最为平稳,惯性冲击最小;节流阀泄压回路是3种泄压回路中泄压特性最佳的回路,节流-顺序阀泄压回路的泄压特性次之,顺序阀泄压回路的泄压特性最差。     

GZ4032全自动卧式带锯床液压系统锯架下沉的改进

1 锯架进给主要参数 进给压力为零时,锯架上升量和下沉量应小于0.2mm/min;锯架位于任一位置停止时,其下沉量应小于1mm/min。 2 原液压回路存在的问题 原液压回路如图1所示,控制锯架进给缸的进给压力由阀15调节,其速度由阀16控制;进给缸背压由一台特制的随锯架不同负载变化的平衡压力控制阀33来控制。经分析,当锯架进给时,阀9、5的2DT、5DT同时通电,压力油经阀12、16、9到进给缸上腔,同时压力油经阀5打开液控单向阀,锯架进给,此时进给缸无杆腔背压油液经阀7、3间隙泄漏,必然导致锯架下沉量超差,进给速度不稳定,易产生双金属锯带折断。     

液压蓄能式车辆制动能量回收系统的AMESim仿真研究

建立车辆液压蓄能式制动能量回收装置的AMESim仿真模型,对其工作过程中的能量损耗情况和制动性能的影响因素进行仿真研究。仿真结果表明:能量回收制动过程中,由于车辆行驶阻力造成的损失占车辆总动能的16%,是能量损失的主要方面;提高能量回收效率的办法是提高蓄能器预充气压力或减小蓄能器体积;改变液压泵/马达排量对提高能量回收效率的影响不大,但可显著影响车辆的起动和制动时间。     

基于AMESim的液压缸冲击试验台液压系统仿真分析

设计一种液压缸冲击试验回路,有利于提高液压缸试验效率。通过对顺序阀和试验系统建模,分析顺序阀节流口和出口压力对其动态特性的影响。进而分析不同蓄能器容积、预充气压力和液压缸试验容积对试验压力上升时间的影响。     

基于伺服阀前蓄能器动态特性的轧机压下位置控制的实验研究

为实现轧机的高精度控制,提高产品加工质量,以轧机液压系统中伺服阀前蓄能器为研究对象,分析蓄能器动态特性对压下位置控制系统精度的影响。在实验轧机上,通过在伺服阀前更换不同公称容积蓄能器和改变蓄能器充气压力,定量分析其对液压压下位置控制系统的影响,最终确定该轧机伺服阀前蓄能器的最优参数,形成一套不局限于轧机液压系统的伺服阀前蓄能器的选型方法。     

基于电液混合储能的电动挖掘机动臂节能驱动系统特性

针对现有电动挖掘机采用多路阀控系统造成的能效低、电池装机容量大但续航时间短的不足，提出一种变转速双泵直驱液压挖掘机动臂系统。根据动臂液压缸面积比配置2个液压泵/马达的排量，实现液压缸流量匹配。采用液压蓄能器与超级电容进行混合储能，实现动臂重力势能的高效回收利用。分析所提系统的工作原理，建立系统多学科联合仿真模型，分析系统运行特性和能量特性。研究结果表明：双泵直驱挖掘机动臂系统具有良好的控制特性，速度运行平稳。与传统多路阀控系统相比，双泵直驱挖掘机动臂系统节能效果显著，蓄能器压力21 MPa和容积180 L时，重力势能回收效率为79.9%,能耗减少64.6%,进一步通过合理选择蓄能器工作压力和容积，双泵直驱动臂系统的节能效果可达到65%以上。     

采用蓄能器的大负载液压缸制动系统设计及其能量回收率仿真分析

为有效减缓大负载液压缸制动阶段产生的冲击影响,并且有效减少能量损耗,采用液压蓄能器构建重力势能回收系统,通过AMESim仿真平台对动态制动过程和能量回收率进行分析。研究结果表明:在前0.5 s大负载液压缸处于匀速运动,后续系统进入制动并开始回收能量;从1.4 s开始,系统出现泄漏,蓄能器无法继续回收能量,需要利用切断阀将制动回路切断;在切断阀最初产生制动效果时,回油路流量已处于很低的状态,因此缓冲腔并不会受到较大冲击;不同的蓄能器体积并不会引起系统制动状态的变化,可达到基本相同的能量回收率。提高蓄能器初始压力后,在更短时间内可完成制动过程,并且回收的能量基本不变。     

高升率液压脉冲系统机制分析与设计

为模拟航空作动器高压力、高升率工作环境进行脉冲试验,设计了T形波脉冲系统,系统采用压力传感器和电液伺服阀构成闭环控制,通过控制经伺服比例阀流入非对称增压缸低压腔的流量建压。在建立蓄能器、电液伺服阀及增压缸-被试工装件的压力-流量数学模型的基础上,基于AMESim搭建仿真模型,对比分析不同工装件容积、脉冲升率对系统动态性能的影响。仿真结果表明,系统主要由蓄能器提供瞬时流量快速建压,释放能量后,液压泵需要在一个周期内为蓄能器补充0.25 L液压油;为保证压力升率,系统最低流通能力为250 L/min。依据仿真结果选择系统关键元器件搭建脉冲试验台,试验台实现峰值压力42 MPa、升率1 100 MPa/s的T形波,并稳定持续20万次脉冲,验证了仿真分析的正确性。     

超大直径盾构破碎机液压系统瞬变流分析与改善

针对超大直径泥水盾构破碎机回油管路损坏现象,对大流量液压系统管路瞬变流产生的原因进行分析.根据现场测试数据进行理论分析,针对破碎机油缸启动和停止瞬间回油管路瞬变流冲击问题,提出提高管路承压能力、加装回油单向阀和加装管路蓄能器3种预防超大流量管路瞬变流危害的方案,并分别进行了实验研究.结果表明:在回油管路加装蓄能器,可以...     

基于压差控制的蓄能器压力调节方法及其AMESim仿真

为扩展蓄能器的压力适用范围,提出了一种压差控制方法,利用液压缸或增压缸两腔压差,以比例溢流阀调节背压,进而控制蓄能器压力.针对典型的大流量快速加压系统,基于增压缸压差控制,进行了蓄能器补流压力控制回路的设计与计算.通过AMESim软件对压力控制效果进行仿真分析,结果表明该方法达到了控制要求,提高了蓄能器的适用性和压力控制的灵活性.     

大型挖掘机回油背压系统的优化设计

针对含有博世力士乐背压阀总成的大型挖掘机液压回油背压系统,存在液压油温偏高及液压油散热器使用800～1 200 h后出现渗油的故障现象,通过在外部管路增设单向阀、节流阀等零部件,实现回油背压单向阀的控制腔内最高工作压力设定及液压油快速充放,降低单向阀开启压力超调量,避免故障现象的产生。经试验验证,该方案简单可行、成本低,已授权实用新型专利(CN216199383U),在某公司的中大型液压挖掘机上推广运用。     

基于AMESim的机载导弹液压弹射机构动态特性研究

针对传统机载导弹弹射装置存在的问题,设计一种以蓄能器提供弹射流量、伺服阀作为核心控制元件的液压弹射机构。论述了液压弹射机构工作原理,利用AMESim软件建立其仿真模型。仿真结果表明:在弹射过程中,蓄能器气体腔容积、液压缸无杆端活塞面积与液压杆伸出速度成正相关,液压缸有杆端活塞面积与液压杆伸出速度成负相关;在缓冲过程中,活塞杆的末速度及缓冲腔压力与凸缘前端与活塞内腔壁间隙成负相关。