FAST液压促动器过滤系统

500 m口径球面射地望远镜(Five-hundred-meter aperture spherical radio telescope, FAST)促动器液压系没有过滤设计,随着运行时间的增长,设备的油液清洁度等级普遍超过设计许用范围,对其可靠性和使用寿命构成严重影响。针对该问题,提出液压系统动态平衡过滤概念,建立促动器液压系统污染控制数学模型,结合促动器现有条件设计了外挂式过滤系统方案。Matlab软件仿真显示,安装外挂式过滤系统后,液压促动器经10次工作循环达到动态平衡,油液清洁度等级为NAS6级。样机试验表明,理论和试验结果一致性较好,验证了污染控制模型建立的准确性和外挂式过滤系统方案的有效性。通过理论分析与试验相结合的方法,为FAST液压促动器油液污染问题处理提供了一种有效的外挂式过滤系统解决方案,也为类似液压系统油液污染控制研究提供参考。     

FAST促动器群系统可靠性研究

针对FAST促动器群的可靠性问题,提出群系统和群系统可靠性概念,建立以权重值为核心要义的群系统可靠性数学模型。结合FAST,讨论促动器群系统权重值的实际意义,提出促动器权重值及其可用度的计算方法。依据模型,以促动器前期运行和维护数据为基础,计算促动器群系统在2019年3月至8月期间的平均可靠度为0.997 85。通过群系统可靠性理论模型,分析得到了群系统可靠性增长的原理：提高子系统平均无故障工作时间(Mean time between failures,MTBF),降低子系统平均故障修复时间(Mean time to repair,MTTR)。结合工程实际,提出促动器群系统可靠性增长方案：通过先进行多次局部可靠性增长设计和试验,最后集中一两次整体纠正设计和试验的最优性价比可靠性增长过程,以提高促动器MTBF;同时,开发基于故障预测与健康管理(Prognostic and health management, PHM)技术的智能故障诊断与预测系统,将促动器维护模式从被动式事后维护变为主动式状态维护,以降低促动器MTTR。群系统和群系统可靠性理论的建立为FAST促动器群系统可靠性分析与可靠...     

500m口径球面射电望远镜电液促动器系统空化影响的数值研究

针对FAST电液促动器可靠性增长试验过程中出现的振动和噪声问题,采用计算流体力学（CFD）的Mixture多相流模型等,建立FAST电液促动器液压系统油源内部流场和吸油管路模型,依据试验数据验证了模型的正确性,并对油源内的压力脉动、空化现象进行仿真试验。结果表明：系统的吸入压力低于130 kPa时,扩大吸油管路直径可显著减少系统空化;油源转速低于3500 r/min时,转速变化对系统空化现象的影响较小,转速高于3500 r/min时,系统内的空化现象随着转速的增大而加剧;在转速和工作压力不变的条件下,随着吸入压力的增大,系统油源内部流场空化现象减弱,系统压力脉动减小。对扩大吸油管路直径后的FAST电液促动器进行试验,未出现振动现象,且噪声等级降至60 dB以下。研究成果为合理判断系统内空化产生的原因和提高FAST促动器的可靠性打下了理论基础。     

500m口径球面射电望远镜反射面液压促动器关键性能分析

针对国家重大科技基础设施项目500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)液压促动器进行分析研究。提出利用齿轮泵泄漏特性及液控单向阀开启特性实现流量闭环的建模方法可使数学模型更准确。设计样机试验并研发试验设备以获取齿轮泵流量压力系数K_q及液控单向阀开启特性K_f两参数。利用Matlab/Simulink软件搭建系统模型分析了促动器在开环外伸及闭环跟踪两模式下的运动特性,并通过试验对系统模型进行对比验证。结果表明:建立的模型能够描述液压促动器的工作原理,参数K_q及K_f与试验结果一致性较好。开环时促动器的速度随输入脉冲频率增加而增大,闭环时促动器在变载荷下可实现稳定跟踪。仿真与试验最大跟踪误差分别为0.15 mm和0.2 mm,满足设计精度要求。该系统模型为FAST液压促动器奠定理论基础,同时可为伸缩回路差异较大的液压系统提供参考。     

FAST液压促动器液压技术探讨

FAST是目前世界上最大的射电望眼镜,它的反射面是靠液压促动器对伸缩缸带动下拉索调节反射面形,实现全偏振及宽频带观测。通过对目前比较成熟的两种液压促动器的液压技术进行探讨,从而找出比较符合FAST液压促动器要求的液压技术,以供从事FAST项目工程的研究、施工等工作提供技术参考。     

FAST液压促动器仿真分析与试验研究

根据FAST望远镜对主动反射面变形驱动的要求,介绍了一种液压驱动方案并给出不同工况的实现方法。建立了液压促动器的AMESim仿真模型,研究了跟踪与随动工况下的运动特性。通过搭建的试验样机及测试平台,对跟踪与随动工况进行了试验验证。对比可知,该液压促动器方案设计合理,两种方法的性能一致性较好,满足相应指标要求。同时结果表明仿真可为样机开发提供可靠设计参数,提前预知多项动态性能。     

液压管路系统可靠性设计与研究

目前国内外对液压管路系统冲击振动的可靠性设计研究尚处于初级阶段,液压元件及液压系统的可靠性定量研究尚不完善。该文基于液压管路随机参数数值特征,采用概率统计理论与随机扰动法对液压系统冲击振动进行可靠性设计。针对管路液压冲击瞬时脉冲压力,建立了可靠性分析模型,并提出了可靠性优化设计方法。该方法可准确反映液压管路系统的固有可靠性,解决液压系统实用性和有效性优化设计中的可靠性问题,加强了对液压系统可靠性的定量研究。     

FAST工程新型液压促动器研制及性能分析

针对500 m口径球面射电望远镜（FAST）工程需求,介绍了一种自带动力源的液压促动器,阐述了其工作原理和集成化的结构,分析了该促动器在主动反射面系统中具体功能的实现过程。对其在正常工作状态下的换源和扫描跟踪性能进行了实验,结果表明液压促动器的动态性能和控制精度满足在FAST工程的要求,具有良好的实用性。     

FAST促动器的设计与仿真

针对射电望远镜FAST主动反射面促动器所需运动速度范围宽、驱动力大的工况,在对电机、传动方式分析比较和前期试验结果的基础上,提出了变频器、电机、蜗轮蜗杆、滚珠丝杠传动的促动器设计方案.然后依据该方案选择电机并对蜗轮蜗杆、滚珠丝杠的结构尺寸、各项性能进行了优化设计及校核.最后通过在ADAMS中建立的三维模型,对促动器进行了电机功率、运行速度的仿真分析,结果表明,促动器方案设计参数满足设计要求.工作为FAST工程促动器样机研制提供了一种借鉴.     

直驱式容积控制液压促动器电液伺服系统研究

设计了一种应用于FAST工程的基于直接驱动式容积控制技术的新型液压促动器电液伺服系统,系统具有控制灵活、出力大、溢流损失小、发热低、节能、集成度高等优点。对其进行了数学建模分析、仿真分析及实验研究,结果表明系统工作性能稳定,精度高,能较好的满足FAST工程的使用需求,具有良好的实用性。     

FAST液压促动器关键元件并行节能型加速寿命试验台的研制

根据加速寿命试验和并行节能技术原理,针对FAST液压促动器中故障致命度较大的元件提出并设计出一种能同时测试多个齿轮泵、溢流阀及单向阀样本的加速寿命试验台。与普通可靠性试验台相比,该试验台具有单次试验样本种类多、数量多、试验周期短及能耗低等优点。试验在多种应力等级下进行,以冲击载荷作为加速因子进行齿轮泵的冲击寿命试验及单向阀和溢流阀的加速启闭试验。文章详细介绍了试验台的总体设计方案及所采用的关键技术,该试验台的设计方法可为其他核心液压元件加速寿命试验台的设计提供参考。     

数控磨床液压系统可靠性建模与评估

针对数控磨床液压系统故障率高、可靠性低的问题,连续跟踪并采集了液压系统的可靠性数据,利用不同的分布函数建立了液压系统的可靠性模型,提出了不同模型下对可靠性指标进行点估计和区间估计的方法。通过K-S检验、模型优选、评估指标与观测值的对比发现,液压系统的分布模型更适合于伽马分布,液压系统的可靠性指标MTBF为10345 h。所述的建模和评估方法可以用于液压系统的可靠性设计,也可以为数控磨床其他子系统的建模和评估提供参考。     

民航飞机液压管路故障检修系统优化设计

民航飞机液压管路系统表面产生的缺陷极易受到液力冲击，导致液压管路出现裂纹，针对飞机液压管路系统故障诊断问题，在民航飞机液压管路动力学分析的基础上，利用频率切割法对管路进行模态分析，获取相关的故障特征值，构建基于故障特征和故障阈值分段处理的飞机液压管路故障检修系统，对故障检修人机交互功能进行优化，从而获取详细的故障原因和故障定位信息，通过在已构建的液压管路故障模拟试验台进行试验，试验结果表明该优化设计方法能够快速的定位液压管路的故障特征和故障部件位置。     

基于AMESim的长管路液压系统仿真研究

利用AMESim软件对长管路液压系统进行了建模仿真研究,分析比较了不同通径管路对系统压力损失的影响,模拟了在蓄能器供压不足情况下安装液压锁控制液压缸位置,得出了系统最佳配置方案.研究对实际系统的设计调试具有指导意义,提高了设计可靠性和工作效率,降低了设计成本.     

有限概率信息下液压管路的可靠性微分灵敏度分析

有限概率信息系指概率信息不完备,这种不完备表现为依据现有信息无法精确地计算出产品的可靠性指标.应用可靠性设计理论和灵敏度分析的直接微分方法,以额定压力为阈值建立了有限概率信息的液压管路的可靠性设计模型,推导出了液压管路可靠性和可靠性灵敏度的矩阵形式公式,提出了不完全概率信息的液压管路在液压波动冲击环境下的可靠性和可靠性微分灵敏度分析方法,仿真确定了液压管路的可靠性微分灵敏度,给出了各个基本随机参数的变化影响液压管路可靠性和可靠性灵敏度的变化规律和大小排序,计算得到了设计参数的改变对液压管路可靠性的影响数据,解决了液压波动冲击环境下液压管路的可靠性工程问题,通过计算机程序实现了对液压波动冲击环境下液压管路的可靠性微分灵敏度分析.     

航空液压管路支架参数灵敏度分析及优化

为解决航空液压系统高速高压化发展带来的航空液压管路振动加剧问题,将液压管路与管路支架视为整体振动系统。基于灵敏度分析方法,采用ANSYS软件平台中的灵敏度分析工具,分析航空液压管路支架参数对振动响应的灵敏度;在灵敏度分析结果基础上,采用基于Pareto最优的多目标遗传算法对管路支架参数进行优化设计,得到振动控制效果更好的管路支架布局,形成一种有效的航空液压管路被动振动控制参数优化方法。为控制航空液压管路振动、推动国产大飞机发展提供理论和技术基础。     

ZigBee无线控制的智能飞机液压管路清洗与耐压试验系统

管路清洗与耐压试验是飞机液压系统装配生产过程中的关键流程,直接影响飞机可靠性和安全性。传统管路清洗与耐压试验操作步骤复杂,效率低下,且会不可避免的造成接口损伤。提出了ZigBee无线控制的飞机液压管路清洗与耐压试验系统,利用与液压元件相同管路接口的无线假件模块对液压管路进行通断控制,自主设计了系统总体构型、元件机械结构、电气硬件、软件以及控制程序,系统的所有元件对磷酸酯基液压油均具有良好的耐腐蚀性。实际测试结果表明,该系统能够实现液压管路清洗与耐压试验的无线智能化控制,大幅提升了液压系统装配生产的效率、便捷性和智能性,还为航空器液压系统智能化装配生产提供了关键接口。     

FAST工程液压促动器的电磁屏蔽设计

500 m口径球面射电望远镜工程(FAST)依靠接收遥远地外天体的电磁波工作。为避免对望远镜造成电磁干扰,该公司为FAST设计制造的液压促动器,在研发过程中注重提高电磁屏蔽能力,克服结构设计和辐射量测试方法等方面的困难,最终产品的电磁辐射完全满足射电天文ITU. R RA. 769标准要求。     

自动送料冲压机液压系统研制

自动送料冲压机在现今工业生产中应用十分广泛,其液压系统的好坏直接影响着冲压机的工作效率和可靠性。目前大都采用独立阀组对泵和液压缸进行控制,整个液压系统的管路布局复杂,故障率相对较高。为了提升液压系统运行的可靠性,减少液压系统的运行故障,本设计优化了自动送料冲压机的液压管路,将压力阀、换向阀、压力表集中安装在液压阀块上,大大减少了液压管路的外部连接,液压系统的外泄漏也基本消除,大大提升了自动送料冲压机液压系统运行的可靠性和生产效率。     

功能振动载荷作用下民机发动机区域液压管路动力学响应研究

民机发动机正常工作时产生的功能振动载荷严重影响了该区域液压管路的安全性能和使用寿命,是民机液压管路设计重点考虑问题之一。针对ARJ21-700民机发动机区域某根液压管路,对其进行功能振动载荷作用下的动力学响应分析。基于传递矩阵法,建立液压管路动力学数学模型;采用ABAQUS有限元软件建立液压管路有限元模型,对其进行模态分析和在功能振动载荷作用下的振动响应分析,得到管路固有频率和应力响应规律;对管路危险部位疲劳寿命进行预估。最后,通过理论计算、仿真分析和试验,验证了液压管路动力学数学模型和有限元模型的正确性,研究结果为民机发动机区域液压管路设计及优化提供了理论参考。