基于AMESim的旋转冲击型锚杆钻机液压驱动控制系统设计与建模仿真分析

设计了旋转冲击型锚杆钻机液压驱动控制系统,分析锚杆钻机工作时,液压冲击系统、推进系统、回转机构(转钎)液压回路及钻机防卡钎回路的工作原理,根据抽象设计变量理论,推导出锚杆钻机性能参数冲击能E、冲击频率f和输出功率N与液压冲击器工作流量Q(或工作压力p)及活塞回程加速行程Sj的关系,采用AMESim软件对其进行建模仿真,根据仿真曲线分析了锚杆钻机在冲击钻进时,系统工作压力和推进力对液压冲击器活塞行程、冲击能、冲击频率和冲击器功率的影响。仿真结果验证了液压驱动控制系统设计的合理性和可行性,为锚杆钻机液压驱动系统设计提供了理论基础。     

基于AMESim的锚杆钻机液压冲击器系统建模与仿真

分析了锚杆钻机液压冲击器系统工作原理,采用AMESim软件对液压系统进行建模仿真,分别分析了泵的输入流量、冲击活塞速度和位移、冲击机构频率间的变化关系以及对冲击器性能的影响,为锚杆钻机的冲击器冲击特性研究提供了理论基础。     

基于AMESim的锚杆钻机顶驱双动力装置的液压系统仿真研究

为使液压锚杆钻机顶驱双动力装置的液压系统各动力部件和执行部件的参数得到合理匹配,采用AMESim软件对液压系统进行建模仿真,并得到了合理的设计计算方法和满意的仿真结果,为锚杆钻机的液压系统设计提供了可靠的理论依据.     

基于FLOWMASTER的液压冲击器动态特性仿真研究

在分析了液压冲击器工作原理的基础上,利用一维流体仿真软件FlOWMASTER搭建了气液联合式液压冲击器的仿真模型。结合仿真结果,分析冲击活塞的运动规律以及压力、流量的变化情况,为液压冲击机构的非线性模型研究提供了参考。基于FlOWMASTER的仿真为研究液压冲击器工作机理、提高液压冲击器工作性能和优化系统参数提供了一种可行的理论方法。     

基于PLC和HMI的液压锚杆钻机变频调速控制系统改造

用西门子S7-200 PLC、变频器和人机界面,对某型号液压锚杆钻机冲击回转电气控制系统进行改造。分析系统的控制原理,设计系统流程图及软件程序,给出改造后PLC端子接线图。运行结果证明:改造后控制系统工作可靠,操作方便直观,故障率低,提高了工效。     

液压冲击器氮气室预充压力对冲击性能的影响研究

在分析液压冲击器工作原理及特点的基础上,建立液压冲击器系统的非线性数学模型。运用MATLAB/Simulink分别对液压冲击器的回程加速过程和冲程过程进行仿真研究,分析氮气室预充压力对冲击器冲击性能的影响程度。结果表明:氮气室预充压力过大,会导致液压油不能推动活塞进行回程,液压冲击器起动不了;压力过小,则很容易使冲击压力升不上去,冲击能小。     

基于AMESim的履带式底板锚杆钻机液压系统动态特性研究

随着煤矿开采的加速及矿井深度的不断加深,深部岩土应力会对软岩巷道底板造成破坏,带来较大的安全隐患。履带式底板锚杆钻机是近年来针对巷道底板支护形成的锚杆钻孔设备,对其液压系统进行优化设计与研究,并基于AMESim软件对其回转回路、行走回路和钻进回路进行仿真分析,得到各个回路的压力及流量的动态特性曲线。结果表明:所设计的液压系统能有效保证两个行走马达的同步性能,并具有调速广、波动小等优势,为现有履带式底板锚杆钻机液压系统的改进提供了参考。     

全液压牙轮钻机回转系统限压阀组的设计与分析

全液压牙轮钻机在钻进时,对钻杆进行扭矩限制,对整机的安全性具有重要作用。通过对钻杆负载特性分析和回转系统理论研究,设计了以溢流阀和以逻辑插装阀为关键元件的两种阀组,对回转液压系统起到限压作用。采用AMESim软件对两种阀组进行仿真分析,得到回转工况仿真曲线,明确了两种阀下游压力是否对其开口压力产生影响。对逻辑插装阀进行数学建模,分析了其动静态特性。对回转限压系统进行仿真和试验分析,得到牙轮钻机回转液压马达输出扭矩曲线,试验结果验证了仿真分析的正确性和回转限压阀组的可行性,为国产牙轮钻机回转液压系统的设计研发提供理论基础与实践经验。     

全断面矩形掘进机机载锚杆机液压系统及防护措施的研究

以某煤矿运顺工业试验为基础介绍全断面矩形快速掘进机、机载锚杆机的工作原理与性能特点。为实现全断面矩形快速掘进机高效而安全的快速掘进,通过研究生产工艺,设计适合掘锚一体化及掘锚平行作业的机载锚杆钻机的液压系统,工业性试验中机载锚杆钻机安全、高效且可靠地完成了整条巷道的支护。针对巷道掘进工作面现场的复杂性和多变性,研究适合全断面矩形掘进机掘锚平行作业的机载锚杆机操控系统的安全操作防护措施。应急开关、防护箱体、阀杆U形锁、防挂栏杆及可定位操作手柄多种防护手段可根据具体情况而选用不同组合。经过在某矿区的工业性试验,验证了该锚杆机液压系统高效、稳定且可靠。机载锚杆机操控系统的安全防护措施有效避免了因其他外界因素而造成的器械误动作,起到对操作工人的安全保护。     

液压冲击器回程运动和冲程运动仿真研究

根据氮爆式液压冲击器的工作原理,建立液压冲击器活塞在回程加速过程和冲击过程时的动力学方程。用EASY5的General Purpose库和MATLAB的Simulink动态仿真软件包分别对液压冲击器的回程加速过程和冲程过程进行仿真研究,并将两者的仿真结果作了对比,结果基本一致,表明了回程加速运动过程中活塞加速度、速度、位移、氮气室氮气压力和系统油压的变化都与系统油泵供油量有关;冲程运动则不受系统油泵供油量影响。     

基于智能融合优化算法的锚杆钻机液压系统控制策略研究

根据传统Z-N法整定PID控制器参数的不足,提出基于智能融合优化算法的PID参数整定策略。仿真结果表明:用该算法整定PID参数有效、快速、准确,具有最优性。将该算法应用于锚杆钻机液压系统控制策略研究,仿真和实验表明:当变行程机构缓冲腔峰值油压变化时,智能优化算法跟据所需功率最大原则,寻找合适系统和工作油压,引起缓冲外套位移及冲击活塞行程变化,以此改变冲击能和冲击频率,实现了锚杆钻机根据工作对象的变化,自动调整工作参数,确保设备合理参数匹配下的最大功率工作。对于其他的控制对象和控制过程有一定的参考价值。     

液压支架高压大流量阀综合试验台设计与仿真

针对液压支架高压大流量阀设计以双蓄能器组为辅助动力源的试验台,配合增压缸实现系统的分时快速加载。该试验台可为被试阀提供近乎阶跃的短时大流量高压冲击,模拟液压支架承受严重顶板冲击的工况。基于AMESim软件搭建试验系统的仿真模型,并以FAD100/40型安全阀为试验对象,进行冲击压力安全性和公称流量启溢闭特性仿真分析。结果表明：所设计的安全阀冲击安全性试验系统能在规定时间内达到国家标准规定的阀前冲击压力;公称流量启溢闭特性试验系统提供的被试阀开启压力、流量、压力上升梯度及公称流量溢流时间均满足国家标准,进一步验证了试验台及试验方法的合理性。     

乳化液泵站压力控制系统设计与仿真

乳化液泵站作为煤矿综采面液压支架和液压支柱的动力源,为液压系统提供高压、大流量的工作介质。基于电液比例溢流阀设计了乳化液泵站的压力控制系统。系统采用电液比例溢流阀,并在PLC控制中使用PID控制器执行逻辑操作,控制溢流阀的压力卸载。对控制系统进行了整体设计,建立基于电液比例压力控制的系统数学模型,并通过仿真软件对控制结果进行仿真分析。     

基于AMESim的串联型液压混合动力传动系统建模与仿真

针对频繁启停运行汽车设计了一种串联型液压混合动力传动系统,以此为基础设计了该混合动力系统能量管理策略,该控制策略通过设定发动机介入压力以保证储能器能量耗尽时发动机及时介入供能。运用AMESim系统仿真软件建立了系统仿真模型进行仿真分析,并对储能器充气压力、发动机介入压力等设计参数对节能效果的影响进行研究,仿真结果表明:所设计的混合动力系统能够有效回收与再利用车辆制动能,保证储能器能量消尽时发动机及时供能,降低汽车行驶过程中的能源消耗。     

基于AMESim的一种角度变化试验台运动特性分析

简述了一种角度变化试验台的工作原理与工作环境,设计了基于该试验台的液压动力系统,基于AMESim仿真平台对液压系统进行了仿真、分析,研究了液压系统中不同因素变化对系统的影响,得出了采用调速阀进行调速,回油油路设置节流阀并且系统压力保持在16 MPa左右的条件下系统最稳定的结论。为实际系统制作提供了理论依据。     

土压平衡顶管机液压主顶系统设计

针对土压平衡顶管机基本动作需求设计了液压主顶系统,对液压主顶系统的工况进行分析,得出液压主顶系统的总顶力以及油缸最大顶力。根据油缸最大顶力进一步计算了液压主顶系统的主要参数,并通过方案对比对液压主顶系统的同步回路、方向控制回路和供油方式进行设计。对液压主顶系统的压力损失和工作温度进行验算,结果表明:该液压主顶系统的压力损失和工作温度在适宜范围内,系统可正常工作。     

液压动力系统功率在线监测方法研究

针对液压动力系统能耗高、效率低等问题,提出系统功率在线监测方法并给出两种功率监测方案;建立系统功率软测量理论模型,并应用变频电机-齿轮泵驱动方式设计液压动力系统试验台;采用恒转矩与恒功率两种变频调速方式,在试验台上进行系统动态功率监测试验,得到不同工况下的电压、电流、压力、流量与功率曲线,并对系统变频调速特性及压力、流量脉动产生原因进行分析;最后结合理论与试验分析结果,给出系统功率匹配控制策略与压力、流量脉动消减措施。     

液压挖掘机电液伺服系统建模与稳定性分析

液压挖掘机工况复杂,工作环境恶劣,外界因素一定程度上对其核心控制系统的安全、稳定工作产生了影响。选取液压挖掘机电液伺服系统为研究对象,建立伺服系统数学模型及其AMESIM仿真模型,通过仿真研究对其压力、流量特性进行分析,并通过MATLAB软件绘制出系统的Bode图和Nichols图对其工作的稳定性进行判断,为电液伺服系统的设计优化及其在工程机械上的应用提供了重要的理论依据和参考价值。     

船用多液动蝶阀启闭液压控制系统的设计

设计了一种船用蝶阀启、闭液压控制系统,确定了该液压系统的控制方案;结合该系统的实际工况要求,对该系统中各主要元件的选型和参数进行了分析和计算;结合船用蝶阀液压遥控系统的工作特点,对液压泵站进行了设计,设置两台液压泵互为备用,并增加蓄能器辅助供油,同时泵站采用自动卸荷方式,保证系统油压维持在允许的工作范围内,从而确保了整个船用阀门液压遥控系统的的安全稳定运行。