气动液压打桩锤在氮气压力与锤芯自身重力的复合作用下,锤芯下落加速度超过重力加速度,可实现更大的打击能量。替打构件是打桩锤的重要组成部分,位于锤芯与桩体之间,将冲击能量有效地传递至桩体。基于有限元方法,分析了所设计制作的几种替打构件的强度和刚度,结果表明冲击能量3500 kJ的气动液压打桩锤,无凸台的锥形替打的最大应力292 MPa,最大应变为1.84 mm。基于线性疲劳累积损伤理论,分析结果表明某无凸台的锥形替打疲劳寿命可达477万次。所提出的分析方法和结果可作为气动液压锤设计与分析的理论依据。

针对工业控制系统对比例减压阀快速响应的需求,以直动式电液比例减压阀为研究对象,探讨了推拉储能式功率驱动对其动稳态特性的影响。理论分析与实验结果表明,相较于传统功放电路,推拉储能式功率驱动在保证比例减压阀稳态性能的前提下,可有效加快其动态响应。针对某额定电流为0.7 A的比例减压阀,其电流阶跃响应速度较单管驱动式提升25%,相较于反接卸荷式提升19.2%,出口压力阶跃响应时间分别缩短16.1%与13.4%。推拉储能式功率驱动对比例减压阀具备较好的驱动效果,对提升比例减压阀工作性能有一定参考。

采用反向设计方法(啮合线法)对双螺杆压缩机转子型线设计研究。推导出能表征双螺杆压缩机综合性能的表达式,为灵活设计,将NURBS引入螺杆转子啮合线的设计研究中,在已知基本参数条件下,对啮合线的基点进行确定。根据基点啮合线进行分段。基于NURBS控制点具有局部控制的机制,以综合性能指标为寻优函数,对分段的啮合线进行寻优反向设计转子型线。

针对内啮合齿轮泵月牙板受力情况复杂,易发生断裂,且为高压内啮合齿轮泵中容易损伤失效的关键零部件,对组合式月牙板进行受力分析。通过Solidworks软件建模,利用Pumpinx软件进行流场分析,得到在内啮合泵稳定工作状态下月牙板受力情况,并得出齿轮啮合中心距越大,月牙板易弯折面面压力波动越小;第一间隙流场入口角度越大,间隙易弯折面受力越小;第一间隙流场入口升程越小,间隙易弯折面受力越小;当第一间隙流场结构改为U形结构时,间隙易弯折面受力降低4.9％,能有效提高泵的使用寿命,对高压化内啮合齿轮泵月牙板的设计及研究提供参考。

为分析介质黏度对旋涡泵不同工况下的内流场及外特性的影响,由数值模拟方法分别对不同介质黏度和不同流量工况下的旋涡泵内流场结构及其外特性进行对比分析。分析结果表明:叶轮及侧流道内流动沿叶轮旋转方向从泵的进口至出口逐渐趋于稳定,各纵向截面上存在明显的纵向旋涡和径向旋涡,随着流量的增大,叶轮及侧流道内的纵向旋涡及径向旋涡强度逐渐减弱,叶轮做功能力逐渐降低,泵的扬程逐渐下降,叶轮内湍动能耗散及叶轮内的涡量分布均随着流量的增大而减小。随着介质黏度的增大,各纵向截面上的纵向旋涡和径向旋涡强度均逐渐减弱,旋涡泵内湍动能耗散随粘性的变化更为显著,其随着介质黏度的增加而显著增大。在各流量工况下,旋涡泵的扬程及效率均随着介质黏度的增加呈下降趋势;在小流量时,扬程及效率随黏度的增大而下降的趋势较为平缓,但在大流量工况时,扬程及效率随着黏度的增大而急剧下降。

针对8′-150LB轴流式止回阀研究其流阻特性,并对其阀芯结构和文丘里阀口结构进行优化设计。为获得轴流式止回阀全开状态下的最小流阻,采用Nystrom法对阀门设计参数进行了确定,利用正交试验方法列出3因素,5水平的25组试验。在此基础上,建立设计参数与性能的Kriging响应面模型。最后利用遗传粒子群算法对Kriging模型进行优化,选取阀门减阻优化设计最优结构参数。

为了探究轴配流液压脉冲发生器的内泄漏影响因素,利用Solidworks建立简化的间隙流场模型,通过ICEM进行网格划分,使用Fluent软件进行流体仿真,以开度、高压侧间隙高度、偏心量、入口压力作为变量,计算不同高压侧间隙下的周向、轴向的泄漏量并进行比较,得到了转阀内泄漏变化的规律。结果表明:高压侧间隙高度是影响内泄漏量的主要因素,且周向泄漏量大于轴向;低压工况下,各偏心量的内泄漏量基本不变,而高压时偏心量对内泄漏量有明显影响;开度对内泄漏量的影响取决于腔体窗口是否与阀芯高/低压侧连通,腔体窗口的通断使内泄漏量产生约0.5 L/min的突变,不利于保持内泄漏量的稳定;入口压力的升高总使内泄漏量增加,在同样的压力下,高压侧间隙高度或偏心量越大,内泄漏增量越大。

为了揭示口环密封结构对离心泵叶轮受力特性的影响机理,选取环形密封、圆周槽道密封和螺旋密封三种口环密封结构和离心泵进行匹配。基于RNG k-ε湍流模型和结构化网格技术,考虑三种口环密封结构,研究离心泵内部流场及其叶轮轴向力和径向力的分布规律。结果表明:随流量逐渐增大,三种口环密封结构的离心泵轴向力和径向力的大小均显逐渐减小趋势。环形密封结构对离心泵轴向力和径向力的影响最为显著,相比螺旋密封结构,其最大轴向力值减小16%,最大径向力值显著减小62%;相比环形密封,螺旋密封显著降低口环泄漏量,额定工况下口环泄漏量下降15%,使叶轮前腔和叶轮出口端液体压力值显著增大,从而影响离心泵叶轮轴向力和径向力的分布规律。为离心泵叶轮口环密封结构的设计和选型提供理论依据。

双圆弧斜齿齿轮泵在高速高压工况下其内部流场空化现象严重,对齿轮泵的性能产生不利影响。为抑制齿轮泵的空化,建立了双圆弧斜齿齿轮泵吸油腔近啮合区域压力数学模型,以该区域压力值最大为目标函数,利用遗传算法对其各个影响因素求最优解,重新建立齿轮泵三维模型并设定模拟工况,利用动网格技术,通过PUMPLINX对齿轮泵内部流场的空化现象进行数值模拟,并分析了抑制空化后对齿轮泵的影响。结果表明:抑制空化后齿轮泵内部流场空化现象明显减小,齿轮泵的空化现象得到了有效的抑制,验证了吸油腔近啮合区域压力数学模型的正确性;相对于抑制空化前,抑制空化后的齿轮泵流量脉动和流量脉动率明显减小,泵出口流量脉动率减小了25.63%,泵出口平均流量提高了4.4 L/min,泵容积效率提高了10.04%,显著提高了双圆弧斜齿齿轮泵的性能。

核电厂一回路主泵静压轴封现场运行期间,多次出现超出厂家运行技术要求的工况,由于缺乏主泵静压轴封运行参数影响机理研究,严重制约着轴封极限运行工况下的可靠性分析和评价。依托CPR1000核电机组100型核主泵双锥角静压轴封,提出一种流固耦合分析数值模型,系统阐述了极低压差、极限温度、内外锥角等关键因素对密封泄漏特性的影响机理。通过对极限工况运行可靠性进行研究,提出极限运行工况建议值,即压差不低于0.6 MPa,极限注入温度不高于100 ℃。可以为现场核主泵静压轴封极限工况下运行可靠性评价提供量化参考和指导。

为有效改善卷板机液压系统的节流和溢流损失等问题,引入能量回收单元,对其节能效果进行研究。根据卷板机液压系统的工作原理,确立能量损失类型和计算方法,设计蓄能器控制方案。采用三腔液压缸作为动力执行元件,通过AMESim对能量回收单元的动态响应特性进行仿真。结果表明,能量回收单元能够将液压泵的功耗降低50%以上,蓄能器对液压缸的动力响应没有明显影响。

对压电驱动伺服阀运行控制过程进行了优化,引入了液压放大系统,设计了一种带液压位移功能的放大结构。在给出数学模型的基础上,开展了参数优化仿真分析以及实验验证。研究结果表明:当阀芯发生开启与关闭的过程中,泵出口流量产生了较大幅度的振荡,逐渐提高驱动频率后,靠近零位的区域发生了出口流量的剧烈波动。随着阀座直径增大,最大流量几乎未受到影响,当阀座直径与阀芯尺寸相近时,靠近零位的部位发生了泵出口流量的大幅波动。提高阀芯弹簧刚度后,形成了更慢的响应速度,阀芯弹簧5 kN/m下形成了最大瞬时回流,逐渐提高阀芯弹簧刚度,获得了更优的最大出口流量,通过适当提高弹簧刚度来优化最大瞬时回流流量。应用实验验证了仿真的准确性。

通过对轧制车轮运输自动纠偏装置的设计,并对纠偏机构进行液压自动化控制,建立了系统的AMESim模型;并进行仿真及验证。实现了车轮运输过程中的自动化纠偏,降低了劳动强度,提高了生产效率。

该文对30 MPa高压空气储存供给装置的系统组成、系统原理、可靠性设计及功能设计进行了阐述,并对该装置进行了试验验证。

蓄能器作为闭式循环水系统中的稳压元件,它的存在保障了系统运行的可靠性和平稳性。该文主要通过其分类与特性,进一步阐述在闭式循环水系统中蓄能器的选型、应用以及常见问题等,为其他从事类似系统研究的人员提供一定的技术参考。

双液压缸电液比例位置呈现静态与动态复杂变化,总扰动大,导致同步控制精度低。提出了一种针对双液压缸的电液比例位置同步控制方法。首先,构建双液压缸电液比例控制系统的数学模型;其次,根据系统数学模型推导动力学方程,在此基础上分析双液压缸电液比例控制系统的静态特性和动态特性;提出“同等+主从”控制策略,建立线性自抗扰同步控制器,估计并补偿双液压系统在运行过程中产生的总扰动,同时建立死区补偿器,以减小位置同步控制过程中的稳态误差,实现双液压缸电液比例位置的同步控制。实验结果表明,所提方法在x方向和y方向中,跟踪误差均控制在±1 mm以内,且超调量较小;最低可在0.51 s内达到阶跃期望位置,表现出了良好的效率和精度,具有一定应用价值。

无级变速器(简称CVT)具有结构简单,速比连续可调,换挡平顺等特点。CVT的速比连续可调是通过调节主从动油缸工作油压范围,从而调整作用在金属带上的夹紧力比值来改变金属带在主从动带轮上运行的节圆半径来实现,主从动油缸压力精度是实现CVT特点的关键参数。基于某公司的CVT平台产品,提出影响高压油路压力精度的影响因素,并通过有效控制手段实现压力高精度。

为满足自动锚钻设备在车间试验要求,提高设备在井下使用可靠性,开发一种自动锚钻设备综合性能试验台,试验台主要包括顶锚试验台、帮锚试验台和关键元部件加载试验台,顶帮锚试验台通过锚护台架监测移动平台实现顶锚和帮锚切换试验,锚杆机加载试验台可同时对多个执行元件(回转马达和推进油缸)进行加载试验,并通过对加载系统的参数(加载扭矩和加载力)调整,实现对执行元件的规则载荷和不规则载荷的加载试验而研制。该试验台满足锚钻设备综合性能测试,可实现远程操作,操作方便,已用于自动锚钻设备性能测试。

以端硅烷改性聚醚、纳米碳酸钙、增塑剂以及触变剂等为材料,制备装配式建筑玻璃幕墙接缝用密封胶,并测试不同种配料方式以及环境因素,对密封胶性能的影响。结果表明:选取DEDB类型密封胶配料中增塑剂、将纳米碳酸钙作为填料、将聚酰胺蜡作为触变剂时,密封胶的拉伸强度、断裂伸长率以及抗流性等性能最佳;在氧化锌晶须含量为0.6%时,密封胶硬度最高,拉伸宽度以及可承受最大拉力最大,且氧化锌晶须在密封胶中分散均匀,可产生网状骨架结构,能够提高密封胶的力学性能;密封胶在水湿和紫外线照射的环境中会加快密封胶的老化,浸水及照射时间越长密封胶老化速度越快;加入一定比例的三甲氧基硅烷,可延长密封胶存储时的表干时间,提升其储存稳定性。

针对CR929飞机机翼防冰系统变流量防冰需求,开展“控制器＋设备”的基于电磁伺服控制的变流量防冰活门设计,通过开环静态特性试验和闭环动态试验,研究防冰流量随飞行高度变化而变化的特性,并对其动态特性进行初步研究。

针对高空作业车行走在恶劣工况出现打滑现象,且在高速行走转弯时出现发动机掉速问题进行研究,从行走液压系统角度进行分析。分别设计了大小阻尼切换防滑液压系统,双闭式行走泵防滑液压系统和主动浮动防滑液压系统。正确合理设计行走防滑液压系统,对高空作业车行走安全稳定性具有重要意义。

三通减压阀是一种独特设计的减压阀,通过分析三通减压阀原理,结合国标减压阀、溢流阀试验方法,开发了一款三通减压阀的试验装置和试验方法。试验装置的软件基于LabVIEW开发平台设计,自动采集压力信号、流量信号、输入信号,绘制减压压力-输入信号曲线、减压压力-流量曲线、开启压力-输入信号曲线,手动记录压力振摆、压力偏移、减压稳定性数值,并自动计算滞环、线性度等静态指标,能够准备的诊断三通减压阀的性能和疑难故障。

介绍了液压缸传动技术中比较实用而且比较常见的一种结构——液压缸同步系统。不同于其他液压缸同步回路,液压缸同步系统有结构简单且高效的特点,此系统采用的同步液压缸,是在传统意义液压缸的基础上集成了一种单向阀结构,将同步液压缸串联,由于串联腔的截面积相同,从而实现液压缸同步动作,又因同步液压缸在每个行程的末端通过单向阀进行油液补偿,避免了位置误差积累,从而获得较高的同步率。

针对材质L415M, 508×8.8 mm规格螺旋埋弧焊管生产过程中,因钢带滑落引起的焊管机组被迫停车问题,技术人员经过细致分析得出:夹送机液压系统压力调定值无法匹配生产需求是造成钢带滑落的根本原因,于是将电液比例调压回路应用于夹送机液压系统中,并对使用了电液比例调压回路的液压系统进行了配套优化,有效解决了问题,使得夹送机可更好的适用于不同钢级、不同壁厚的螺旋埋弧焊管生产需求。

为提升自卸车液压缸的修复质量并改善尺寸的稳定性,提出一种改进的补焊工艺。采用ABAQUS建立缸口有限元模型,根据钨极氩弧焊接参数设定热载荷以及边界条件,基于热结构耦合方法对热变形和残余应力特性进行仿真计算,对比分析不同紧固结构下的应力场和变形场,得出历程输出和路径应力分布规律。结果表明,改进后的补焊工艺能够将液压缸残余应力峰值降低8.7%,最大变形量降低50.5%,有效地满足缸口的尺寸精密性要求。

某型号先导式电磁阀中副阀机加完成后,按照加工工艺进行表面镀镍处理,完成表处后,发现整批副阀塑料密封面凸出金属基体面,若将该状态副阀装入电磁阀中,在多次动作后塑料密封块存在松动、脱出的风险,导致副阀行程变小,主阀密封失效,从而使电磁阀发生漏气。该文主要针对该问题进行原因分析,并对副阀进行了相应的结构和工艺优化,有效解决了此问题,提高了产品可靠性和加工质量。

臂架式混凝土泵车,通过布料杆将混凝土连续不断地输送到浇注地,成倍提高效率。臂架液压缸作为臂架机构的执行元件,承受臂架带来的载荷及液压冲击,泵车臂架布料工作的特殊性对液压缸的安全性及可靠性提出了非常高的要求。结合产品实际故障模式,介绍泵车臂架液压缸常见故障和解决措施,改进措施已应用在产品中,取得了良好的效果。