冷轧模拟器气泡现象机理分析及攻关措施

冷轧模拟器是模拟轧机轧制带钢的试验设备。针对其张力液压缸存在抖动现象,同时液压油缸存在大量气泡,不能满足轧制要求的问题,对其原因进行了分析。结果表明,液压系统单液压缸匹配双伺服阀的特殊设计,当伺服阀左位工作时,压力比远大于3.5的气穴临界值,造成大量气泡产生;而对液压油体积弹性模量的机理研究表明,气体的存在降低了液压油体积弹性模量,极易造成系统不稳定。通过对液压油箱结构优化,引导液压油“S型”流动,使气体充分释放,张力液压缸抖动现象明显改善,满足了冷轧模拟轧制要求。     

液压纠偏系统振动的排除

简要介绍了唐钢冷轧薄板厂2号连续热轧热镀锌机组液压纠偏系统框架及其钢结构基础在生产过程中存在大振幅、高振频的严重振动以及伺服液压缸、液压管道、伺服阀同时振动的现象.此现象对液压系统和机械纠偏框架等设备的安全构成极大的威胁,直接影响到生产的正常进行,并且间接影响板带质量.通过分析对原设计的不合理之处进行修正,最终消除了系统振动.     

液压油体积弹性模量综合实验系统设计与分析

设计一种液压油体积弹性模量综合实验系统,介绍该系统的工作原理;基于定义法设计弹性模量检测装置;设计伺服控制分系统并对其性能进行分析,结果表明所设计系统的性能指标较好地满足了设计要求;构建系统的总体结构。该系统不仅可以高精度地在线测量油液的体积弹性模量,也可用于研究液压油含气效应以及油液体积弹性模量与温度、压力、含气量等参数间的精确数学关系,还可研究弹性模量对系统动态特性的影响。     

调压阀液压系统状态监测与故障诊断技术研究

研究空气调压阀液压系统状态监测与故障诊断技术,选取液压油油温、液压缸压力、活塞杆位移、伺服阀控制电流、油液污染度等参数作为状态监测参数,基于NI cRIO分布式实时控制系统对监测参数进行实时采集、显示、记录和报警,实现了对整个系统运行状态的实时监测。通过提取和分析液压缸压力、位移信号和伺服阀控制电流信号的综合特征,初步实现了对液压系统关键参数的状态监测和故障的快速诊断与定位。测试结果验证了状态监测和故障诊断技术的有效性和正确性。     

电液伺服激振系统设计与仿真

介绍了模拟结晶器的计算机测控系统硬件组成，设计了相应的液压伺服激振系统，对液压缸和伺服阀等关键尤件进行了计算与选型，根据试验系统参数建立液压系统的数学模型，并通过运用Matlab对系统进行了理论分析与数字仿真，选择适当的PID控制参数，使系统振动频率在5Hz以上，能较好地模拟工业结晶器控制工况。     

对称式液压缸电液伺服系统在六自由度平台上的应用分析

结合对称式和单出杆液压缸的优点设计对称式单出杆液压缸,采用对称阀控制对称缸,简化了液压伺服控制系统,消除了非对称缸活塞杆换向时产生的压力突变,避免了气蚀对液压缸的影响.利用MATLAB/sIMuuNK对控制系统进行仿真和动压校正,证明了系统满足设计要求.     

电液激振控制的新方法

传统的阀控液压缸或液压马达构成电液激振器的方案,其频宽在很大程度上受到伺服阀动态响应性能的限制.为提高工作频率至一较高水平,提出了2D电液伺服阀.这种2D伺服阀的阀芯的连续旋转运动使阀开口面积交替变化.而阀芯的直线滑动控制阀开口面积的最大值;2D伺服阀的工作频率正比于阀芯的旋转速度,同时阀芯处于液压油很好的润滑环境中,因而很容易通过提高阀芯的旋转速度来提高激振频率.在支架弹性负载的情况下对激振器进行了实验研究,同时测量液压缸活塞的激振输出波形.实验结果表明:激振输出波形近似为一正弦波;但由于弹性负载的方向变化,激振波形的上升和下降斜率存在不一致性;随着2D伺服阀轴向开口的减小,激振波形逐渐趋于一致.2D伺服阀控电液激振器是大幅度提高液压振动的激振频率的新途径.     

高强钢单机架轧机伺服系统压力异常分析

针对实际生产中高强钢单机架侧支撑伺服系统液压元件损坏问题,分析了非对称伺服阀控制非对称液压缸参数对液压缸两腔压力的影响。分析结果表明,现场液压元件损坏是由于液压缸内部压力超出元件最大工作压力所致;通过优化伺服阀参数、减小系统工作压力、选择更高工作压力的液压元件可以解决类似液压元件损坏。分析方法和分析结论可供同类液压系统的设计和使用借鉴。     

粗轧机AGC伺服阀损坏原因分析及对策

针对宝钢4200mm厚板生产线粗轧机AGC伺服阀故障频繁的问题进行了分析,得出其主要原因是液压系统污染度和轧机牌坊间隙超标,通过采取增设伺服阀主阀芯实际位置反馈信号、定期跟踪液压缸底部油液的污染状态、加强对液压系统的冲洗工作和轧机牌坊间隙管理等措施后,AGC伺服阀使用寿命比原来提高了3倍多。     

重载数字开关阀液压同步举升系统效率的研究

以同规格的重载数字开关阀与传统伺服阀为研究对象，基于重载数字开关阀与伺服阀的效率计算模型，利用仿真软件分别建立伺服阀液压控制系统和重载数字开关阀液压控制系统仿真模型，模拟分析两个系统对八一信号曲线的跟踪状态，研究两个控制系统的阀瞬时效率和平均效率的变化规律，对比分析两种阀控制同一类型负载时的内泄漏损耗和阀口节流损耗。结果表明：以重载数字开关阀为控制核心的伺服液压系统比传统的伺服阀为控制核心的伺服液压系统具有明显的节能优势，其平均效率在有限工作周期内高出约30%。本研究为全液压重载综合转运系统中的同步举升系统研究提供基础理论数据，对基于重载数字开关伺服液压技术的多液压单元同步举升系统的开发具有一定指导意义。     

高速开关阀在厚度自动控制系统中的应用

针对高速开关阀控制流量精确、价格低廉、抗污染性强、重复精度高、稳定性好等优点提出将高速开关阀代替伺服阀用于轧机厚度自动控制(AGC)系统中。基于占空比线性转换的PWM控制方法,建立高速开关阀用于液压AGC系统的位置控制数学模型,并在Simulink中进行仿真分析,分析缸体压下时的位移响应曲线、流量响应曲线及轧制力响应曲线。研究结果表明:在液压AGC系统中,高速开关阀能够实现对缸体位置的快速精确控制,将其代替伺服阀用于液压AGC系统中是可行的。     

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。     

液压激振伺服控制系统的模型辨识

推导了液压激振伺服控制系统模型的传递函数表达式,在AMESim中建立了系统模型并进行线性化分析。将AMESim中通过雅可比矩阵运算得到的结果作为依据,在MATLAB中进行系统模型辨识,得出系统的一阶积分环节增益、伺服阀和液压缸的固有频率与阻尼比等参数;在Simulink软件中建立验证模型并进行验证。结果表明:系统模型辨识得到的关于伺服阀和液压缸的固有频率和阻尼比与AMESim仿真模型线性特征值对应;Simulink验证模型的输出曲线与AMESim仿真中的输出曲线基本吻合,表明该方法能满足液压激振伺服系统的模型辨识。     

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。     

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AMESim的液压位置控制系统动态特性研究

利用AMESim的批处理功能,分别设置前置放大器增益、伺服阀频率和阻尼比、液压缸死区油量及溢流阀的有无,对某位置控制系统的动态跟踪误差和稳态误差进行定性分析。结果表明:AMESim能很好地模拟闭环控制系统的动态特性,选择合适的参数,才能保证整个系统性能良好。     

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。     

重载高频伺服液压缸系统设计

基于工况计算,确定了液压伺服缸主要参数,在结构设计上采用导向带承压串联密封结构,以满足活塞支承需要,能够实现高压密封并具有低摩擦特性。活塞杆端部连接采用小升角螺旋预涨紧结构以解决动态载荷作用下螺纹间隙问题。基于伺服缸流量需求设计了先导控制的并联伺服阀液压系统。测试结果表明,设计的伺服缸系统能够满足大规格阻尼器的振动试验需求。