蓄能器对一种液压系统动态特性的影响研究

蓄能器能有效吸收液压系统压力冲击和压力脉动,对液压系统动态特性有很大的影响。为了给某钢带张力控制液压伺服系统中蓄能器参数的合理选择提供参考,提高该系统的动态性能,改善钢带轧制精度,建立了皮囊式蓄能器的数学模型,从理论上找出影响蓄能器性能的主要参数,然后运用HyPneu软件对该系统进行仿真分析,仿真结果与理论分析结果相符。研究结果表明,蓄能器的预充气压力、容积以及连接蓄能器的管道直径对该系统动态特性有很大影响。     

蓄能器对挖掘机回转系统能量回收效率的影响

为了提高以蓄能器为储能装置的液压挖掘机回转系统的能量回收效率,研究了某工况下蓄能器不同体积及充气压力对能量回收效率的影响。在AMESim软件中建立回转节能系统模型并进行仿真分析,仿真结果表明:在重载工况下,蓄能器充气压力一定时,蓄能器体积越大,能量回收效率越低;蓄能器体积一定时,蓄能器充气压力越高,能量回收效率越高。同时搭建了试验平台对仿真结果进行验证。结果表明:仿真结果和试验结果是一致的,在满足可回收能量的前提下,体积小、充气压力高的蓄能器能有效提高能量回收效率。     

液压蓄能器应用于摇摆台的仿真研究

蓄能器作为液压系统的重要辅件,其动态响应能力对于改善系统工作性能具有重要作用。为了吸收回路中产生的液压冲击,对摇摆台支撑装置中的液压元件起到保护作用,提高设备使用寿命,针对不同充气压力对于蓄能器吸收压力冲击能力的影响进行了仿真研究。将气囊式蓄能器分为气腔与液腔两部分,在分析工作过程中受力情况的基础上建立了蓄能器的数学模型。根据容腔节点法,利用Simulink建立了摇摆台支撑装置的仿真模型。仿真结果表明蓄能器对于液压系统中产生的压力冲击具有明显的吸收作用。     

气囊式蓄能器吸收脉动的动态特性分析

针对气囊式蓄能器吸收脉动的基础理论建模不足问题，将蓄能器进行力学模型简化，借鉴经典的质量-弹簧-阻尼系统模型，利用由参数增量表达的传递函数及流量方程，建立蓄能器气腔、液腔、进油阀及整体数学模型。在此基础上，通过编程仿真并深入分析气液腔的压力与体积对阶跃和正弦信号的动态响应特性，同时给出初始容积与预充气压力对蓄能器的影响规律。最终，为了验证蓄能器消除柱塞泵出口高压油液脉动效果，将蓄能器与柱塞泵的联合仿真结果与试验数据进行对比，两者结果基本一致，验证了模型的正确性，为蓄能器数学建模提供理论支撑。     

基于AMESim的采煤机液压制动系统的优化研究

采用AMESim流体仿真分析软件对影响采煤机液压系统制动可靠性的各因素进行了分析,结果表明新的采煤机液压制动系统能够显著提高采煤机制动时的响应速度,当蓄能器内的预充气压力设置为6 MPa时能够明显减小液压系统在执行制动时的冲击、振动,很好地克服了现有制动系统响应速度慢、可靠性差的缺点,具有较大的应用推广价值。     

蓄能器缓冲惯性负载液压冲击方法研究

气囊式蓄能器在缓冲液压冲击方面发挥着重要作用。以炼钢高炉扒渣机大臂液压系统为工程实例阐述液压冲击产生的原因,建立液压冲击峰值压力数学模型,分析总结降解液压冲击的措施。对采用蓄能器缓冲液压冲击的液压回路及蓄能器的工作过程进行理论分析,建立系统仿真模型。对系统进行仿真研究,并重点对蓄能器的预充压力和容积对缓和液压冲击的影响进行研究。将所提出的方法应用于扒渣机大臂液压系统,测量驱动马达两端的压力曲线,用实测结果验证了蓄能器缓和液压冲击的效果。     

隔膜式蓄能器预充气压力试验研究

蓄能器是液压系统中的重要辅件,其气腔预充气压力影响着使用性能。通过建立隔膜式蓄能器预充气压力分析模型,对隔膜式蓄能器预充气压力进行了试验研究,获得了较为精确的剩余预充气压力,为液压系统中蓄能器预充气压力的精确测试提供了选择和参考。     

新型断带抓捕液压系统研究

提出了一种新型断带抓捕液压系统,该系统主要由蓄能器、二通插装阀、液压缸、电磁换向阀组成,利用AMESim建立了系统仿真模型,给出了二通插装阀通径为32 mm、蓄能器阀充气压力为7 MPa、气囊容积为3 L等关键参数下的液压缸活塞位移曲线,分析了不同蓄能器充气压力、蓄能器气囊初始容积及二通插装阀通径对液压缸活塞位移的影响。结果表明:在初始元件结构参数下,液压缸活塞响应的时间为0.13 s;蓄能器充气压力增大会减缓液压缸活塞响应,蓄能器气囊初始容积增大、二通插装阀通径增大会加快液压缸活塞响应。     

车架铆接机液压系统仿真与改进

该文采用AMESim仿真软件对某种车架铆接机液压系统进行仿真分析。仿真结果中液压泵在工进与增压转换时刻输出压力波动剧烈。在原系统加入蓄能器进行改进并分析蓄能器参数对系统的影响规律,最后选取一组合理蓄能器参数完成对仿真系统的改进。     

泵马达辅助启动电机的启动特性分析

液压泵站的电机在直接启动时会产生较大的峰值电流,对系统产生较大冲击,降低系统的工作性能和寿命。提出一种电机辅助启动方案,利用泵马达作为马达工作驱动电机,避免产生冲击电流。基于Simulink分析了三相异步电机启动特性,运用AMESim软件仿真分析了蓄能器关键参数对辅助启动特性的影响,结果表明:蓄能器充气压力升高,辅助启动系统加速能力不变,达到的最高转速越低;蓄能器容积增加,辅助启动系统加速能力不变,达到的最高转速越高;蓄能器充液压力升高,辅助启动系统的加速能力越强,达到的最高转速越高。     

液压支架大流量安全阀冲击特性试验系统设计与分析

针对液压支架大流量安全阀,设计了以蓄能器组为辅助动力源的冲击特性试验系统。通过FAD500/50型大流量安全阀的冲击试验,得到了安全阀受冲击作用下压力、流量的响应曲线,并研究了蓄能器总容积、充液压力及插装阀组阻尼孔直径等关键参数对试验结果的影响规律。结果表明:所设计的试验系统可在规定时间内达到国家标准要求的阀前冲击压力,且被试安全阀在冲击压力到达前开启;增大蓄能器的总容积或充液压力,均对冲击载荷响应时间影响不大,但增大插装阀组可调阻尼开口量,会显著缩短冲击载荷响应时间,且流量超调、压力波动也明显增大;通过调整试验系统关键参数,可改变冲击载荷的强度,变化压力上升梯度,提供安全阀冲击试验所需的不同流量,进而模拟不同的冲击工况。     

管路体积模量对液压支架立柱缸动态特性的影响

大采高液压支架的供液管路的工作压力为23~32.5 MPa,通流直径为38~60 mm,管路长度约1000~1500 m,管路体积模量使供液管路具有压力明显、流量响应滞后现象,导致液压支架系统速度、位移动态响应差。以液压支架大通径高压供液管路为试验对象,当压力为5~25 MPa时,管路体积模量值1300 MPa,依据公式得到胶管体积模量约为恒定值2700 MPa,与乳化液体积模量接近。建立了AMESim管路模型和液压支架系统模型。仿真结果表明,供液管路体积模量越小,立柱位移、速度和压力响应越慢;当管路体积模量为1300 MPa时,立柱位移、速度和压力响应时间分别为0.1 s, 0.2 s, 0.05 s,立柱缸响应滞后较明显。     

基于AMESim的特高压断路器管道系统压力波动

针对特高压断路器管道系统中产生的液压冲击波对操动系统运行的影响,以蓄能器及其管道系统作为研究对象,在分析其压力波动产生机理的基础上,确立了管道子模型的选取原则,应用AMESim软件建立了液压系统的综合仿真模型,对模型进行求解后得到了液压管道的压力波动特性,同时分析了管道长度和内径对压力波动幅度的影响。研究结果表明：现有管道系统的压力波动幅度较大,不利于系统的稳定运行;对管道长度和内径组合进行优化设计后,压力波动的降幅在50%以上。所采用的研究方法对特高压断路器管道系统的优化设计具有参考价值。     

基于AMESim的船用液压系统管道压力波动研究

 通过基于一维非恒定的基本微分方程组,推导出解决水击问题的管道压力波动基本方程,并在AMESim软件中根据管道长细比以及黏性系数的大小,建立AMESim管道系统仿真模型,对管道长度以及管道内径这2个主要参数进行变参分析,来研究结构参数对管道的压力波动的影响,最后得出,通过对压力波动现象较为明显的管道进行长度平均调整并增大管道内径的优化组合方式,可有效地降低压力波动,对理解、使用和设计液压管道具有一定的工程实用价值。     

功率回收型液压蓄能修井机动力匹配与计算

针对液压蓄能修井机,在系统设计方面,通过理论推导确定适用于蓄能器修井机的蓄能器容积、蓄能器蓄能跟随压力、系统发热功率等系统主要参数计算公式。在节能控制方面,按提升与下放两种主要工况,分别给出适于普通缸智能控制的功率匹配方案。随后以具体的XJ70Y修井机液压系统设计为例,根据公式逐一确定普缸的缸径及杆径、储能蓄能器容积、系统散热功率、系统流量、主泵排量等系统参数。进一步,通过实例计算与工况分析,以图表方式给出了一种可行的自动升降功率匹配方案,可供当前有蓄能器参与的升降机构节能系统设计参考。     

某大型飞机刹车蓄压器管路压力过高的分析与改进

 针对某大型飞机刹车蓄压器所处管路压力在转场飞行中过高的问题，分析发现，刹车蓄压器所处管路被单向阀隔离而成为封闭管路，由于刹车蓄压器容积较大并充有氮气，当环境温度变化时，氮气会因温度升高导致气压压力升高，进而导致管路油液压力升高。在刹车蓄压器管路上加装了安全活门，实施更改后，重新进行了试飞验证，结果表明刹车蓄压器管路压力过高的问题未再出现。此问题的分析与解决可为其他大型飞机刹车蓄压器压力管路设计提供借鉴。     

气液联合式碎石器气穴控制分析

针对气液联合式碎石器内部出现的气蚀问题,在建立基本控制方程及质量输运方程的基础上,根据碎石器结构原理同时参考主机液压系统管路布置,搭建了包含动力系统及控制系统的整机AMESim仿真模型。之后,基于影响气穴的参数类型及对应取值范围设计了正交试验方案,并进行了仿真分析,获得了提高活塞后腔最低压力的最优水平组合。最后,对于集中参数模型无法反映流体质点运动空间的不足,进行了CFD模型与AMESim输出最优参数组合的联合仿真,并和AMESim模拟结果进行了对比。结果表明:活塞后腔出现最低压力的时刻与活塞运动至下死点的位置完全对应,这也与实际工程中出现气蚀真相的位置十分吻合;活塞前腔杆径是影响最低压力的主要因子,同时最低压力与杆径及蓄能器初始容积都呈负相关、与蓄能器压力正相关,与工作压力没有表现出明显的相关性;采用最优水平组合时,AMESim计算得到的最低压力为2.29 MPa,而CFD仿真获得的最低压力为1.016 MPa,其远高于工况条件对应的空气分离压。     

基于AMESim的水束发生系统设计与仿真

针对利用水射流加工的设备容易出现水束不稳定及脉动现象,影响其实际应用。设计搭建了水束发生系统实验平台,利用AMESim软件搭建水束发生系统的HCD模型,通过设置相应参数,对系统的主要性能进行分析。分析结果表明:选择合适转速能够减小水束的脉动率,蓄能器对不同转速下的水束脉动吸收作用明显,该系统最终出口压力可调且稳定,能够满足产生不同压力水束的需求。通过实验验证了仿真结果的正确性,为后续水射流实验提供了依据。