剖面浮标“浮星”可变浮力系统性能研究

为了提高柱塞泵的容积效率,针对可变浮力系统（VBS）中内油箱处于真空环境下的特殊应用工况,基于柱塞泵进油口压力与液压油饱和蒸汽压的关系,建立柱塞泵进油口压力数学模型,分析弹簧刚度、吸油管路直径和压载舱真空度对柱塞泵容积效率的影响;结合AMESim软件,重点分析VBS排油和回油的流量特性;为了验证仿真模型和计算结果的准确性,搭建VBS性能测试平台. 结果表明：当柱塞泵进油口压力低于液压油饱和蒸汽压时,容易发生气穴现象,柱塞泵的容积效率会明显下降;通过调节弹簧刚度、吸油管路直径和压载舱真空度等参数的取值范围,使进油口压力满足设计要求,可以提高柱塞泵的容积效率,降低剖面浮标的运行能耗,从而提高剖面浮标的续航能力.     

液压冲击器运动规律仿真研究

基于液压冲击器工作原理,在一维流体仿真软件Flowmaster的平台上搭建了气液联合式液压冲击器的仿真模型.通过仿真模型可以对活塞的运动规律、内部压力、流量的变化进行试验分析,为此类型液压冲击机构的模型研究提供参考,也为相关产品的研发及系统参数的优化提供了一种新的建模方法.     

基于AMESim的两位三通阀动态仿真研究

应用AMESim软件HCD液压元件库对两位三通阀进行仿真分析,在阀出口A,建立一个蓄能器,使力循环应用此阀,以连接进油口P和出油口A以及出油口A和回油口T,用以研究阀在工作时的各项参数,为阀的设计和选型提供科学依据。     

节流口气穴特性—数学模型及实验研究

本文研究液压管路的节流口蒸汽型气穴(空化)发生的条件,建立了数学模型,并进行了计算及实验研究。结果表明,以节流口前后液体压强比λ_p这一单参数来确定节流气穴发生条件是合适的,但对不同类型的节流口,以及同一节流口在不同流量系数下工作时,临界压强比λ_p不同,流量系数C_q和节流断面速度不均匀系数K_(?)(或二次涡系数K_v)是影响λ_p的两个主要因素。     

基于AMESim的压力补偿阀工作特性仿真分析

针对压力补偿阀冲击振动问题,本文分析了压力补偿阀的内部结构及工作原理,建立了压力补偿阀动态数学模型,通过AMESim软件建立压力补偿阀仿真模型进行仿真,利用变参数方法对比分析影响其工作特性的主要结构因素。仿真结果表明,在压力补偿阀的压力腔内增设弹簧,可减小油液对阀芯的冲击振动和由振动产生的噪音;而且在LS液压系统响应基本不变的情况下,适当增大节流口的直径,可以减小油液对阀芯的冲击。该研究为压力补偿阀阀体内部结构的改进提供了一定的理论依据。     

液压凿岩机冲击压力及冲击性能仿真研究

提出了基于液压油液受压缩建立液压凿岩机工作压力的理论,在此基础上建立数学模型,并以Atlascop1238LE液压凿岩机为研究对象,耦合了蓄能器,建立Amesim仿真平台,对其进行仿真和分析,验证了上述理论的合理性,同时揭示了冲击性能、工作压力与输入流量、活塞质量、活塞油压作用面积、蓄能器充气压力之间的关系,对液压凿岩机的设计具有指导意义。     

压力脉冲试验伺服控制系统机理分析与仿真试验

为实现压力脉冲试验中标准压力波形的精确动态跟踪控制,满足高压力高频率持续冲击的要求,建立该试验的液压伺服系统与测控平台.将飞机用作动筒和伺服阀等被试液压件处理为封闭容腔,利用油液压缩性进行建压,采用LabVIEW图形化编程技术完成了液压系统的可视化动态伺服控制.在建立伺服阀、被试容腔和蓄能器数学模型的基础上,结合数字PID控制算法,完成AMESim环境下的仿真,对比分析不同容腔容积和冲击频率对系统性能的影响,得到不同条件下系统流量和阀口开度等参数的理论值,仿真结果表明伺服阀需要有额定200L/min以上的通流能力.实际试验系统以压力等级50MPa,通流能力230L/min的大流量伺服阀为直接控制对象,试验高压达到50 MPa,并可无级调整,压力冲击波形周期2 Hz、区间5~42 MPa,试验曲线落在标准阴影区以内,试验结果符合预期指标,并验证了仿真分析的可靠性.     

多态模块化自动变速器换挡过程仿真与试验

为实现一种新式模块化变速器试验样机的自动换挡功能,设计了样机配套换挡液压系统,并对换挡过程进行仿真建模.基于刚体动力学原理对二挡模块样机进行分析,并利用MATLAB/Simulink建立包括传动系和液压缸的整体仿真模型.利用溢流调压控制,设计一套简化换挡液压系统.以输出轴扭矩变化率和输入轴最低转速作为评价指标,研究充油流量、复位弹簧预紧量等参数对该新型结构样机换挡品质的影响规律.用换挡试验验证了模型和样机换挡可信度.结果表明,充油流量决定零件运动速度和液压缸内压力上升速度,影响换挡速度和换挡制动时间.增大流量可有效消除换挡制动,但会引起冲击增加;使用较小的弹簧预紧量可以减小换挡冲击.     

紧固件横向振动试验台液压动力机构设计

在对紧固件承受横向冲击或交变载荷时进行动力学分析的基础上，对紧固件横向振动试验台在油原功率受限的条件下的液压动力机构的设计问题，提出了有效的解决方案，即用相对较大的动力机构的功率配置来降低系统对油源功率的要求，同时用双阀并联的方法克服了大流量伺服阀频宽较低对系统频宽的影响。     

球形叶片液压泵吸排油的动态特性分析

通过对球形叶片液压泵吸排油过程的分析,应用Matlab建立泵的动态特性仿真模型,对叶片泵吸排油时的压力冲击和回流流量进行分析,实现了对球形叶片液压泵动态特性的研究。针对容腔在高低压腔过渡阶段存在压力冲击的问题,采用正交试验法,对排油窗口入口处三角槽的偏置角、包角、顶角和截面底角这4个影响压力冲击的因素进行优化,由极差分析获得各因素对容腔内部压力的影响规律,找到了影响容腔内部压力的主要因素和次要因素,经过多次正交试验获得了各因素的最优组合。结果表明:各个容腔之间的吸排油过程以π为相位差周期性变化;当三角槽的顶角取53.75°,截面底角取87.50°,偏置角取11.25°,包角取2.50°时,容腔在高低压腔过渡阶段的压力峰值为31.94 MPa,回流流量为2.05 L/min。容腔内的压力冲击和回流现象均有显著改善,从而有效降低了泵的噪声。     

几何结构参数对喷射器性能影响的数值模拟

通过Fluent软件对CO2工质在喷射器中的流动进行模拟, 同时通过改变工作流体和引射流体的入口压力研究喷嘴临界截面直径对喷射系数的影响。模拟结果表明: 当保持喷射器的基本工作参数不变, 引射流体入口压力为一定值时, 喷射器喷射系数随喷嘴临界截面直径的减小而逐渐增大; 当保持喷射器的基本工作参数不变, 工作流体入口压力为一定值时, 喷射器喷射系数随喷嘴临界截面直径的增大而逐渐减小; 在喷射器的基本工作参数保持稳定时, 可以通过提高引射流体入口压力及工作流体入口压力2种方法提高喷射系数。     

车辆用内控可调速的液压优先阀设计

常规的液压优先阀在工作负载流量突变时,阀的动态响应存在一定的滞后现象,阀芯开启和关闭的响应速度均较慢,受限于保证压力稳定性和开启的响应速度在设计范围内,固定阻尼孔的设计尺寸较小,使得工况切换时,阀芯关闭速度慢,流经阻尼孔的补充油液流量小,无法满足系统快速补油的需求。为解决上述问题,在液压优先阀的主阀阀芯内部设计并集成了一个速度调节微阀,该微阀利用不同油液流动方向下阻尼孔不同的原理调节主阀的启闭响应速度,实现阀芯的缓开快关,根据阀内动力学方程,利用仿真对设计的微阀进行建模和优化,确定了最佳匹配参数并初步证明了设计的有效性。实验结果表明:通过合理匹配阻尼孔过流面积,当转向或换挡回路急需大流量时,速度调节微阀能够加快主阀的关闭速度,及时将辅路油液补充到主路,集成微阀相比传统主阀芯采用固定阻尼孔时的关闭速度提升了1倍;当转向或换挡完成后,速度调节阀能够实现主阀的开启速度比关闭速度慢,抑制压力冲击。速度调节微阀的设计解决了优先阀切换时主阀芯关闭速度慢的问题,有助于辅泵快速向主泵补油,满足系统工况改变的大流量需求,提升了系统的响应速度。     

基于能量平衡法的漏油工况分析及漏油点确定

从管道系统能量供求平衡关系人手进行输油干线漏油工况分析,得出漏油前后管道流量及全线各站进、出站压力的变化规律,并推导出确定泄漏点位置的计算公式.     

轴流泵前置导轮的结构形式及水力特性研究

为消除大中型轴流泵站因进口流态不良引起的汽蚀、振动和噪音,同时探讨将前置导轮用于轴流泵吸入性能调节的可能性,分析研究了前置导轮的结构和特性,包括导轮三种水力设计方案的叶片形式及其水力特性、导轮对主叶轮性能的影响以及导轮的主要结构参数等．     

推进器与车体相互作用的理论及数值分析

分别以推进器中的流体和车体为对象建立了受力模型，指出了推进器对车体阻力的直接和间接影响.直接影响有3种情况:进水口使迎水面减少导致阻力增加、进水口使车底边界层由层流变湍流导致阻力增加，以及推进器中水的重量导致车体阻力增加；间接影响则导致车辆产生尾倾和首倾.基于局部平衡假设，推导了不同速度时两栖车辆边界起始网格的大小变化规律，在对喷水推进器作了适当简化后，建立了两栖车辆水上仿真计算的边界模型.分析结果表明，推进器可使车体在水上的阻力增加15％以上，适当增加车体的攻角有助于提高推进器的工作效率.     

A novel experimental system for performance evaluation of water powered percussive rock drill

A set of water powered excavation test system was developed for the comprehensive performance testing and evaluation of water powered percussive rock drill indoors. The whole system contains hydraulic power section, electronic control system, test and data acquisition system, and assistant devices, such as guideway and drilling bench. Parameters of the water powered percussive rock drill can be obtained by analyzing testing data, which contain impact energy, front and back cavity pressure, pressure and flow in each working part, drilling velocity, frequency and energy efficiency etc. The system is applied to test the self-designed water powered percussive rock drill SYYG65. The parameters of water powered percussive rock drill with impact pressure of about 8.9 MPa are 58.93 J for impact energy, and 8.97% for energy efficiency, which prove the effectiveness of system.     

基于CFD的水泵水轮机压力脉动分析

针对水泵水轮机的压力脉动问题,采用计算流体力学进行了全流道数值分析。在活动导叶以及转轮之间的无叶区沿圆周方向设置61个监测点,并且对水轮机工况以及水泵工况分别采取不同工况进行压力脉动分析,对比分析不同工况的流场与压力脉动之间的联系。结果表明,水轮机工况以及水泵工况无叶区压力在时空尺度上均呈现周期性分布,水轮机工况压力分布主要由转轮叶片所决定,水泵工况压力脉动主要由活动导叶决定。水泵工况压力脉动强于水轮机工况。     

内曲线行星齿轮泵的结构原理

齿轮泵是液压传动系统中常用的液压元件,具有结构简单、加工方便、成本低、对油液污染不敏感等特点,其缺点是径向力不平衡、流量脉动大。为了克服齿轮泵径向力不平衡、流量脉动大等缺点,在非圆行星传动理论及齿轮泵工作原理相结合的基础上,提出了内曲线行星齿轮泵的结构原理,讨论了该泵的结构及工作原理,研究结果表明,内曲线行星齿轮泵具有流量大、流量均匀性好、噪声低以等优点,可广泛应用于各种液压传动系统中。     

纯水比例溢流阀控制特性与补偿方法的研究

为了改善纯水比例阀的静动态控制性能,以TIEFENBACH的PDBV型三级座式纯水比例溢流阀为对象,研究阀的控制特性与补偿方法.阀的结构分析和静态比例调节特性试验表明,阀的开环静态特性滞环和死区大,线性可控性差;直接闭环控制的稳定性差,极易产生入口压力振荡.根据阀的开环静态特性试验结果,基于线性拟合建立了分段线性化的迟滞逆模型,并用于阀的前馈控制回路.阀控制特性的补偿效果试验结果表明:阀的前馈静态迟滞补偿大大减小了滞环和死区,提高了线性度,但是在正阶跃响应下易产生大幅超调和压力冲击.在直接前馈补偿中加入单边脉冲反馈的控制方式,可以基本消除超调现象.迟滞补偿对阀的非线性的有效改善,提高阀的控制性能,进一步扩大了水液压比例压力控制技术的应用.