液压缸的节流缓冲装置

1．结构与工作原理图1是一种固定节流式缓冲液压缸,其工作原理是利用缓冲柱塞和缓冲阀的相互作用达到可调节缓冲的目的。当缓冲柱塞7进入缓冲腔后,腔内油液被迫经节流口2流出,由于节流日液阻较大,从而在缓冲腔内形成较高缓冲压力而实现液压缸活塞减速缓冲。调节节流口2的大小,可改变活塞的缓冲速度。孔3为活塞向右运动时的单向进油口。图1固定节流式缓冲液压缸1缓冲阀2．节流日3单向进油口4液压缸盖5限压阀6．缓冲腔7缓冲柱塞8、活塞2．缓冲装置的性能分析图2是缓冲液压缸的原理简图,液压缸运动部件的全部机械能变化值dE。经缓冲后将…     

基于AMESim的大负载复合式液压缓冲装置特性分析

复合液压缓冲器正常工作时,在负载的带动下活塞开始运动。当活塞移动一定距离后,在边缘节流和节流孔的共同作用下,压力腔1的压力升高。随着活塞的继续向下运动,在环形缝隙和节流孔的共同作用下,压力腔1的压力继续升高,负载的速度进一步降低。活塞再经过一段时间运动后,二级缓冲柱塞也会起同样的减速作用,直到活塞碰到机械限位后完全停止。非正常工作时:一级柱塞和节流孔都不起减速作用,完全靠二级柱塞减速。通过对"液压缓冲装置"的建模分析,分析了"正常工况"下采用不同节流孔时负载的受力、加速度、速度和压力腔1内的压力等参数,确定了"节流孔"的直径;分析了"非正常工况"下采用不同直径间隙时负载的受力、加速度、速度和压力腔2内的压力等参数,确定了"直径间隙"的大小,为下一步的设计提供了依据。     

影响缓冲气缸动态性能的因素

对气缸来说,人们最关心的是它的输出力大小、活塞的速度大小和速度变化规律、活塞到行程终端是否撞击端盖等问题。这些性能涉及的因素很多,本文通过对缓冲气缸动态性能的实验研究,来分析缓冲气缸运动过程中的动态性能以及影响动态性能的若干主要因素。一、缓冲气缸的结构特点和运动情况1.缓冲气缸的结构特点图1为缓冲气缸的结构原理图。它与无缓冲气缸不同之处是:它在活塞两侧增加了一对缓冲柱塞,在前后端盖上增加了柱塞孔、单向阀、可调节流阀。当缓冲柱插入柱塞孔时,由于密封件的密封,使活塞与端盖间造成一个准封闭的气室,即缓冲腔气室。由于节流阀排气不畅,来自活塞上的能量转化为缓冲腔内的气体内能(即压力能),使其压力p_2或p_3上升,产生对活塞的反向作用力(制动力),从而使活塞速度下降,达到缓冲目的。     

短距高效缓冲装置

短距高效缓冲装置如图所示。它是由装在动力活塞上的多个双锥面启闭阀所组成。当活塞3在油压作用下运动时,假如向左运动,在油压作用下,锥阀阀芯1左端锥面与阀座2贴合,将油路闭死,不起缓冲作用。当活塞3接近缸底端时,阀芯1首先与缸底接触,将油路打开,使高压腔压力油流入回油腔,起到缓冲作用     

重型双缓冲液压凿岩机冲击无力问题试验

针对某重型双缓冲凿岩机样机存在的冲击无力、机体发热等问题,首先,采用应力波法对样机冲击能进行了测试;然后,对样机进行了综合性能试验,测试了冲击活塞前腔和后腔,换向阀左腔和右腔,以及双缓冲系统一级和二级缓冲腔的压力变化;最后,得到了冲击活塞运动规律,获取了缓冲活塞的平衡位置及缓冲系统的工作状态。试验结果认为,换向阀工作正常、缓冲活塞平衡位置合理,而冲击活塞的打击点滞后于换向完成点,进而导致了样机的冲击无力及机体发热。基于此提出了缩短隔套长度的解决方案,并对改进后的样机进行了试验验证。验证结果表明,冲击无力问题得到基本解决,机体发热问题得到缓解。综合性能试验方法为凿岩机故障排查提供了一种有效手段。     

双向气动快速开关阀动态特性分析

基于ADAMS对双向气动快速开关阀启闭过程进行动力学仿真,同时使用AMESim模拟气动缓冲装置的最佳安装位置,设计出以自主研发的双向冲击气缸为动力的双向快速开关阀。分析结果表明,在0.7MPa气源压力下,双向气动快速开关阀开启、关闭时间一致,均为0.038s;将气动缓冲装置安装在活塞杆前端距动力转换装置初始点20.5mm处可有效避免因冲击过快导致的阀板撞击阀座而引起的部件破坏;阀轴在开关启闭过程中转速过快,轴向存在位移,设计阀门时需注意这一点。研究结果为易燃易爆介质场合使用的垂直板式蝶阀的设计提供了参考。     

活塞速度对液压缸缓冲特性的影响分析

液压缸在缓冲过程中，内部液压油受到挤压而形成非定常的流动，会对液压缸的工作性能及液压系统的稳定性造成影响。采用数值模拟方法对某三级液压缸在收回过程中的缓冲特性进行数值模拟分析，分析活塞以不同速度进入缓冲区后液压缸内油液的流动情况。结果表明：活塞端面进入缓冲套后，从缓冲腔中挤出的油液的压力及速度都增大，并在缸底的缓冲腔内形成较大的漩涡，阻碍活塞的运动；当活塞收回速度较大时，活塞端面靠近缓冲套时，受到挤压而从缓冲区内挤出的流体会在与出油口相连的油腔内形成两个较大的漩涡，大漩涡的破裂会引起缓冲间隙内油液的速度及压力波动。计算结果能够为液压缸缓冲结构的设计及优化运行提供指导。     

高速气缸缓冲腔系统缓冲能力研究

对高速气缸缓冲腔系统的缓冲能力进行了深入的理论分析.针对活塞基准速度为2 m/s、速度波动10%的高速气缸,通过对缓冲腔系统输入能量和输出能量的仿真研究和实验研究,从中获得了缓冲腔系统缓冲能力相对缓冲行程、活塞速度、驱动质量变化的规律性认识,为研制对高速气缸活塞速度变化有自适应能力的压力反馈式缓冲阀奠定了必要的理论基础.     

双组元缓冲装置的设计与应用研究

讨论了一种可用于防汛水闸闸门启闭碰撞过程中的双组元缓冲装置,其原理是将弹簧置于一个可移动活塞上,通过改变液流腔流量控制活塞的移动速度,以此降低碰撞力。文章对双组元缓冲原理进行了详细的理论分析,并进行了实验研究,从而证明双组元缓冲的优越性。应用相似理论,建立了双组元缓冲装置的模型和实型间相似关系,设计水闸闸门实型结构的重要结构参数,大大简化了工程上该类复杂碰撞缓冲问题中的结构设计。     

通海阀内流场三维数值模拟及优化设计研究

通海阀是连接船舶内部海水管路系统与外界的重要装置,主要用于船舶海水管路中海水的注入和排出,其性能的优劣直接影响到船舶各个系统甚至整体的性能及安全性。现有通海阀存在流阻系数大、噪声压级较高等问题。造成系统能耗增加,静音效果差。阀门噪声和伴生的振动还会影响阀门性能并且会造成阀门本身邻近管路及设备的疲劳,从而会降低其使用寿命,甚至可能导致安全事故。本文以三种不同方案的通海阀内流道为研究对象,采用Fluent软件对不同方案下的内流场进行数值模拟计算,给出流道流场的压力、速度、速度矢量和噪声压级分布图,对计算结果进行对比分析,得出最优方案,为通海阀内流道优化设计提供理论依据。     

多柱塞阀配流往复式容积泵流量调节策略研究

为实现多柱塞阀配流往复式容积泵的流量调节,提出一种基于进液阀在排液行程内延迟关闭原理的流量调节策略。在未考虑柱塞副泄漏效应及配流阀启闭滞后效应前提下,首先借助柱塞运动规律得到了单柱塞腔无量纲化流量方程,并以此为基础建立了单柱塞腔无量纲化瞬时排出流量与排液阀滞后开启时长间的函数关系;之后,借助多柱塞泵的各个柱塞具有相同曲轴安装角度差的结构特点,得出了三柱塞泵整泵无量纲化流量与各自排液阀滞后开启时长间的函数关系;最后,基于功率平衡原理建立了流量调节策略。该策略的核心内容是以负载压力和电机功率计算得出负载所需流量,然后再解算出排液阀所需滞后开启时长及所对应的曲轴转角。以BRW125/31.5C型三柱塞乳化液泵为原型,基于AMESim软件创建了流量调节仿真模型,仿真结果表明：随着负载压力升高,负载液压缸输入流量逐渐降低;在达到压力调节阈值后,乳化液泵需0.25 s 完成流量调节过程。可为乳化液泵的负载敏感化改进设计及面向液压支架动作过程的稳压供液技术研究提供有益借鉴。     

板料冲压成形液压机的液压缓冲合理性的探讨

液压机是一种在现代工业中广泛应用的设备,在板料冲裁成形工艺中,当板料被冲断分离瞬间,原来储存在液压机的液压缸内的液压油及其受机械构件中的弹性势能会迅速释放,若不采取缓冲措施,就会产生巨大的冲击振动和噪声,并降低液压元件的寿命和工作的可靠性。针对板料冲压成形液压机的液压缓冲这一研究热点问题进行了系统的研究。简述了采用这一缓冲装置的必要性,对国内外工业实际中的常用缓冲装置进行了分类,分析了每类缓冲装置的原理、结构及其存在的问题,对板料冲压成形液压机液压缓冲装置的发展趋势进行了进一步探讨。     

煤矿乳化液泵动态特性研究

为了对煤矿乳化液泵的动态特性进行仿真研究,在AMESim软件中建立BRW80/35型乳化液泵液压系统仿真模型,对柱塞位移与吸、排液阀的启闭特性,以及腔内压力与吸、排液阀启闭的关系进行了研究,并且通过虚拟仿真得出了BRW80/35型乳化液泵的流量特性曲线,进而得出泵的容积效率。     

浮杯泵柱塞副变形的有限元分析

浮杯泵独特的结构导致其泄漏点大量增加,变形后的柱塞副密封间隙成为影响其工作性能的主要因素。在泄漏间隙理论分析的基础上利用有限元软件对三组不同柱塞腔尺寸的柱塞和浮杯在上死点和下死点两种极端位置处进行受压变形仿真,讨论变形后柱塞腔的尺寸对柱塞副间隙的影响。分析得到柱塞和浮杯变形后的变化规律,以及在密封线处浮杯的变形值约为0.8  μm和柱塞头的椭圆形变形趋势,对比得出在20 MPa的压力下直径为8 mm、深度为6 mm的柱塞腔能够使柱塞头的变形有效补偿浮杯的变形。     

液压挖掘机动臂流量再生节能系统研究

针对液压挖掘机动臂流量再生问题,对液压挖掘机动臂流量再生节能系统展开了研究。借助AMESim搭建了流量再生系统仿真模型,通过仿真得到了动臂油缸活塞位移速度曲线、动臂油缸压力流量曲线及再生流量曲线,对有无流量再生阀的动臂油缸位移速度进行了对比仿真,最后研究了流量再生阀开启压力和动臂油缸小腔回油背压对流量再生系统动态特性的影响。研究结果表明:流量再生阀系统的动臂油缸活塞伸出速度可达0.34 m/s;增大流量再生阀开启压力,动臂油缸大腔压力增大,活塞速度减小;动臂油缸小腔回油背压增大,动臂油缸活塞速度降低,系统再生流量减小。     

基于遗传算法的高速气缸自适应缓冲系统优化设计

研制了以压力反馈式缓冲阀为核心的自适应缓冲系统,运用遗传算法对缓冲阀参数进行了优化设计,自适应缓冲系统的仿真结果表明了优化方法的正确性,其优化效果非常显著。采用优化参数的自适应缓冲系统的实验结果表明,当高速气缸活塞基准速度在2.76~3.34m/s之间变化时,气缸活塞均以0.01~0.38m/s之间的速度到达行程终点,实现了对活塞速度变化的自适应缓冲。     

基于AMESIM 的多孔形缓冲套的仿真与研究

基于缓冲套一般工作原理,提出一种多孔缓冲套结构的设计.液压缸在运行过程中通过不断改变缓冲套总节流面积,使得速度平稳下降,从而起到缓冲作用.并建立了数学模型,用AMESIM软件对缓冲套在液压缸中的应用进行了仿真,得出了缓冲腔的压力曲线,活塞的位移和速度曲线,通过设置不同的管道模型直径,对其参数进行了优化设计,仿真结果证明了这种缓冲套的缓冲效果好和实用性强.该缓冲套可以根据实际工况需要改变节流孔的大小位置和个数,实行对缓冲套装置的多样化设计,以保证生产实际的需要.     

新型摇摆活塞式无油润滑空气压缩机的研究

提出一种新型摇摆活塞式无油润滑空气压缩机,利用活塞摇摆运动时与气缸形成的侧隙构成进气通道,并利用曲轴箱作为压缩机的进气消声室。新机型摒弃了易损件进气簧片阀,拓展了进气消声器容积,与传统摇摆活塞机型相比无故障工作时数提高约119／6、噪声降低约5～6dB（A）。研究表明,气缸向压缩行程一侧适当偏置,同时辅以较大数值的曲柄连杆比λ,可以实现活塞侧隙进气,并能确保压缩行程时密封环对气缸的密封性,另外还可减小压缩机的体积;但是,为了缓解活塞对气缸的敲击,必须设置缓冲装置,而且需要强化连杆的散热和隔热,以减小连杆轴承的温升。     

液压凿岩机防空打装置的特性分析与优化设计

液压凿岩机防空打装置为应对凿岩过程中的"空打"现象而设计,可以有效地保护凿岩机缸体和活塞。首先介绍了防空打装置的结构和工作原理,然后分过程、分阶段地建立数学模型,随后应用MATLAB软件进行求解,得到活塞从减速制动到加速复位整个过程的仿真曲线。通过仿真曲线,可以实时观察活塞的速度、位移和缓冲腔压力的变化。最后,分析了影响防空打装置效能的因素,对比不同环形泄漏间隙值下的仿真曲线,得到满足结构、工艺和效能的最优化设计。     

往复式油气混输泵组合阀流场非定常仿真分析

建立了往复式油气混输泵组合阀简化后的二维轴对称维流场几何模型。根据泵速、活塞行程和活塞直径等工作参数,给定阀的边界条件,采用标准的k-ε湍流模型、动网格技术以及UDF用户自定义程序,对介质不同气液比下组合阀的启闭过程进行了非定常数值仿真。获得了组合阀开启、关闭过程中阀芯表面压力分布、阀隙流速、瞬态液动力与介质气液比、阀开启高度之间的定量关系。结果表明:阀芯开启高度一定时,介质气液比越大瞬态液动力越小;介质气液比一定时,随着阀芯开启高度的增大瞬态液动力减小。