阀控偶合器控制阀组动态特性仿真分析及试验研究

控制阀组的响应性是影响阀控液力偶合器充液换液效果的关键特性.在AMESim中建立了阀组的仿真模型,分析了系统压力对响应特性的影响,以及偶合器换液过程中各阀的响应特性,并搭建了试验台,对主要动态特性进行了试验,将仿真结果与试验结果进行比较.结果表明,采用0.4 MPa供液压力时,该阀组具有良好的响应性,能满足液力偶合器的使用要求.     

基于AMESim的船用液力偶合器充排油液压控制系统

基于功能强大的实用仿真软件AMESim,对船用液力偶合器的充排油液压控制系统进行了研究,具体建立了船用液力偶合器液压控制系统的仿真模型,并针对10种工况进行了系统输出油量的仿真分析与计算,仿真结果与试验结果的对比表明,两者基本吻合,也验证所建立的仿真模型是基本正确的,进而为今后深入研究船用液力偶合器充排油液压控制系统的特性和设计新的系统提供了借鉴。     

基于LabVIEW袖变频技术的阀控式液力偶合器试验系统

依据阀控式液力偶合器工作特点,构建了基于LabVIEW和变频技术的试验系统,用于综合测定和分析阀控式液力偶合器的性能质量。阐述了阀控式液力偶合器试验系统的原理、组成、功能及特点,构建的基于LabVlEW和变频技术的试验系统包括变频驱动子系统、控制子系统和测试子系统,可实现阀控式液力偶合器的性能测试、运行状态的实时监测和运行过程的自动控制0应用LabVlEW软件编制的虚拟仪器测控平台,可实现数据的实时采集、处理、显示和记录。对分析阀控式液力偶合器的性能、提高阀控式液力偶合器的质量,以及应用阀控式液力偶合器的设备和系统的安全运行,都起到了积极的促进作用,具有十分重要的意义。     

基于联合仿真弱耦合技术的液力缓速器充液率控制仿真与试验研究

针对液力缓速器充液率计算较为困难的问题，从精确计算进出口流量方面入手，提出了一种基于联合仿真弱耦合技术的计算方法。通过供油液压系统建模和仿真得到缓速器充液油路入口、排液油路出口压力，调用液力缓速器CFD内流场计算结果得到排液油路入口压力，利用流量连续性方程得到充液油路出口压力；再根据压力换算出进出口流量，进而得到充液率。基于联合仿真弱耦合进行了液力缓速器充液率控制仿真计算与分析。通过台架试验验证了这种方法的可行性和仿真计算精度。方法在保证计算精度的同时极大的缩短了计算时间，为解决液力缓速器CFD与系统仿真耦合问题提供了一种新思路。     

调节阀内空化场压力累积强度特性分析

调节阀是液压系统中尤为重要的控制元件，阀内非定常空化流动是影响阀使用寿命和控制精度的主要原因之一。建立调节阀空化图像及压力信号同步采集系统，基于时频域分析，提出皮尔逊相关系数、压力累积强度变化率、压力脉冲因子来评价调节阀内空化演变过程。皮尔逊相关系数R用来确定样本周期数量，以此来确定样本计算长度。压力累积强度变化率λ来评价扩张段空化演变速率。压力脉冲因子α评价相同工况下的扩张段空化强度。实验结果表明，在不同的入口压力或不同的入口温度下，λ随着压差或者温差增大而减小，α为持续增加；对于不同的开度，λ会随着开度先下降后增加，在开度为40%时最低，而α会持续增加。     

挖掘机多路阀回转联阀口流场仿真分析

针对挖掘机多路阀回转联阀口部位采用CFD仿真的方法对阀口流道进行数值模拟。在Fluent软件中采用基于压力基求解模型、绝对速度公式方法和Realizable κ-ε湍流模型对多路阀回转联阀口流场进行稳态数值模拟,分析不同阀口开度、入口速度和出口负载下的速度和压力仿真云图,得到具体影响效果,并进行了相关的试验。结果表明:阀口开度的改变会显著影响阀口处流体的速度场和压力场的分布,阀口对流体具有节流作用,阀口开度越小节流作用越大;入口速度的变化对流体的速度场和压力场的分布影响不大,但是会明显影响流体的速度, 而对于压力大小的影响较弱;在 Fluent 仿真软件中,当设定边界条件为速度入口和压力出口时,对于出口压力,只改变压力的大小,对压力场分布基本不产生影响,最后通过试验验证了仿真的正确性。     

基于AMEsim的一种液力偶合器液压系统仿真软件

711编写了"液力偶合器液压系统仿真分析软件",可对多种工况进行模拟,具有较准确的液力偶合器液压系统仿真分析计算能力、根据使用者需求调整技术参数,提供相应的数据反馈如接脱排时间、油压等。这种以AMEsim为后台软件、通过Python语言编写的用户GUI(Graphical User Interface用户图形交互界面)使得用户可直接视窗化修改模型参数,无需AMESim软件的相关专业知识,从而便于具有偶合器专业知识但软件操作知识较少的技术开发人员可以较为快捷简易地测试与调整设计方案,降低了软件使用门槛。     

高压气动减压阀在液压系统中的特性研究

液压系统中常使用减压阀控制出口压力,节流阀和调速阀控制出口流量,但常规减压阀最小可控压力通常在0.35 MPa以上,节流阀和调速阀最小可控流量在0.2 L/min以上,然而控制压力范围在0.1～0.35MPa、流量范围0.05～0.2 L/min的常规阀并不多见。以一种二通高压活塞式气动减压阀结构形式为研究基础,将其应用在液压系统中,作为0.05 L/min低流量稳定调速阀使用。通过结构形式分析,建立活塞式气动阀数学模型,并利用AMESim软件搭建仿真模型,对其关键结构参数在液压系统中调速特性的影响进行研究。同时对比气体与液体介质,对此类阀流量压力等特性的影响。可指导此结构形式阀在液压系统应用研制。     

水下生产控制系统液压管路设计及仿真

首先介绍了水下生产控制系统的组成及工作原理,按照设计要求,对水下生产控制系统液压系统进行了设计计算。主要包括阀执行器推力、运动速度及流量计算,液压系统油管内径尺寸计算,液压系统压力损失计算等,并用AMESim软件对液压系统的低压部分和高压部分进行了仿真计算,通过仿真结果曲线图,如果液压系统多个执行器相继打开的情况下对系统压力造成的影响可以忽略不计,符合设计要求,为今后水下生产控制系统液压系统的设计计算奠定了基础。     

阀控充液式液力偶合器瞬态充液流场及转矩特性预测

阀控充液式液力偶合器常被安装布置于刮板输送机的电机与减速器之间,利用其充液调速特性,实现刮板输送机的软启动。为了预测阀控充液式液力偶合器瞬态充液过程的流场及转矩特性,以循环圆直径为 500 mm的偶合器为分析模型,应用仿真软件CFX(Computational Fluid Dynamics X),采用非均一化两相流模型与SST(Shear Stress Transport)湍流模型,对充液过程的瞬态特性进行了数值模拟研究,获取了不同工况下的压力场、速度场及转矩值,根据压力、速度分布及变化规律分析了不同工况下泵轮转矩变化趋势,并得到了不同充液率下泵轮转矩系数的拟合公式。结果表明,整体上转矩随着充液率的增大而呈抛物线形式递增,随着速比的增大而减小,并由于环流状态的改变,出现转矩下降速率跌落现象。分析结果预测了阀控充液式液力偶合器的流场及转矩特性,为液力偶合器的使用与设计提供了合理的参考。     

高压、超大流量液压系统卸压技术的应用

该文分别对节流、比例阀、三级组合逻辑阀卸压的技术进行了比较分析,提出了在高压、超大流量液压系统的油缸、管道、泵口等压力能集聚区采用基于PLC控制的小流量多点快速卸压技术,有效地解决了使用工况恶劣、油液易污染的情况下大型锻造液压机在回程换向时的液压冲击,缩短了换向时间,提高了工作频次。     

不同液压能耦合模式下蓄电池轨道工程车的加速功率特性

为降低轨道工程车辆加速时的电功率，以电静液压串联混合动力系统为研究对象，提出基于泵进出口压差调节的泵入口流量耦合加速方式。分析了泵入口流量耦合、泵出口流量耦合、并联马达扭矩耦合三种加速方式下系统液压参数和动力学参数对电功率的影响关系，探讨了不同液压能耦合模式下轨道工程车加速时的节能特性。AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真和实验结果表明：在并联马达扭矩耦合与泵入口流量耦合模式下加速时降低电功率和节能效果明显，但前者存在较大的系统冲击，对车辆底架空间要求更严苛，成本更高，而泵入口流量耦合模式则兼具较好的节能性、稳定性及经济性，具有更好的综合性能。     

先导式水压溢流阀动态特性的仿真

对一种新型的先导式水压溢流阀进行了动态特性的建模和仿真研究,分析了多种因素对溢流阀动态特性的影响。仿真结果表明,先导阀尾端设置阻尼腔有利于提高先导阀的工作稳定性;在主阀口前设置合适的节流孔可降低主阀口的工作压差,减小阀口的气蚀,提高溢流阀的工作性能和使用寿命;主阀心上腔容积V12、先导阀入口容积V2、溢流阀入口容积V0对溢流阀的动态特性均有较大影响。     

新型十字摆盘驱动式水液压轴向柱塞泵阀配流系统设计

针对一种新型十字摆盘驱动式水液压轴向柱塞泵的配流阀系统结构参数与泵转速、柱塞直径不匹配导致的容积效率不足的问题,搭建了该新型泵的ADAMS-AMESim固液耦合仿真模型。在额定转速下,分析了配流阀阀芯质量、弹簧刚度、弹簧预紧力、阀芯球面直径对其容积效率的影响,并对其配流系统进行优化设计。结果表明:新型泵的容积效率随着配流阀弹簧刚度、预紧力的增加而增加,随着配流阀阀芯质量、阀芯球面直径的增加而减少,且吸液阀结构参数的变化对容积效率影响大于排液阀。因此,在设计新型泵的配流阀时可适当提高阀芯复位弹簧刚度和预紧力,适当减小阀芯质量和阀芯球面直径,以提高新型泵的容积效率。     

Research on the dynamic characteristics of water hydraulic servo valves considering the influence of steady flow force

The International Thermonuclear Experimental Reactor remote-handling (ITER-RH) system powered by water hydraulics is a vision of the future. The 2D servo valve is a new type of servo valve, maybe suitable for the ITER-RH system. It has many advantages, including its fast response and strong anti-pollution ability. However, steady flow force is currently considered to be one factor that impacts the dynamic characteristics of servo valves. In this study, the influence of steady flow force on the dynamic characteristics was analyzed, and the structure was optimized accordingly. A mathematical model of the servo valve was built using theoretical analysis and numerical simulation. Results indicated that the amplitude bandwidth of the 2D water hydraulic servo valve was 169 Hz without considering the steady flow force, and it decreased to 162 Hz when the steady flow force was considered. Furthermore, a newly designed valve sleeve, to compensate for the axial steady flow force, was proposed by changing the angle of the inlet port designed in the valve sleeve to the spool axis. The maximum compensation capacity of the axial steady flow force was 35%, and the best angle of the inclined holes was approximately 120°. The optimized amplitude bandwidth of the 2D servo valve was 167 Hz. The results demonstrate that the optimized valve sleeve improved the dynamic response of the 2D servo valve.     

对称四通阀控液压缸建模研究

根据对称阀控非对称液压缸的特性,重新定义了负载压力和负载流量,推导出同时适用于对称阀控非对称液压缸和对称阀控对称液压缸的数学模型,为对称阀控液压缸系统的稳态和动态特性分析及液压控制回路的创建提供了理论依据。     

一种变量泵斜盘电液伺服控制系统研究

针对航空动力系统变量柱塞泵斜盘角度控制,设计并实施了一种简化结构的节流式电液伺服控制系统。通过数字仿真简化系统模型,并为斜盘位置控制设计控制算法,在X型航空发动机特性半物理仿真试验系统上完成了功能试验。结果表明,结构简化的变量泵斜盘位置电液伺服控制系统工作有效、快速、稳定。     

简化处理对液压脉动的影响

液压脉动分析计算是液压系统设计和使用中的重要环节。叙述液压系统的组成和系统脉动的研究方法，分析简化处理的类型和原因，通过理论比较简化模型和实际模型的差异，阐述简化处理对系统脉动的负面影响。     

超高压液压增压器的效率分析

为了减少液压增压器在运行过程中的能量损失,改善超高压水射流设备的整体性能,以某型号超高压水射流设备为研究对象,建立了其增压器的运动学模型,应用Matlab软件对增压器内部运动微分方程进行数值分析,研究了增压器运行效率与各主要设计参数之间的关系。研究结果表明,增压器运行效率的影响因素主要有阻尼系数、增压器与单向阀之间高压管路的体积、换向阀换向时间、增压器的输出压力、水射流系统的回油压力等。对增压器运行效率的分析研究,为提高增压器运行效率和改善超高压水射流系统的性能提供了依据。     

掘进机中间输送机液压系统的建模与仿真

建立了掘进机中间输送机液压系统的功率键合图,根据与其变量间的逻辑关系,导出了系统的状态方程,利用所建立的数学模型,在Simulink环境下实现了其动态特性的仿真,得到了液压马达进口压力变化的过程.