为检测多路阀的复合抗干扰能力,利用AMESim软件对国内某厂家生产的多路阀进行了整体仿真,并将仿真与试验结果进行对比,以测试不同负载下多路阀负载端的流量情况。对比的结果表明:随着负载压力的升高,多路阀的泄漏增大;当负载力达到35 MPa 时,LS回路的安全阀发生溢流,负载端检测的流量发生明显的下降;欠流量的工况下,高负载端的流量分流比要低于低负载端的流量分流比。

针对轴向柱塞泵关键摩擦副存在的摩擦磨损严重、泄漏量大等关键问题,引入压力流和剪切流影响因子,建立考虑黏-温效应柱塞副的油膜厚度方程,采用有限元方法,对柱塞副的润滑及泄漏特性进行了研究和分析,得到以下结论:考虑润滑剂黏-温特性时,最大油膜压力明显大于不考虑黏-温特性时的膜压,且最小油膜厚度远小于不考虑黏-温特性时的最小膜厚;随着温度的增加,油膜压力逐渐增大,油膜厚度逐渐减小。考虑黏-温特性的泄漏量明显大于不考虑黏温特性的泄漏量,当温度大于60 ℃时,泄漏比显著增加。随着温度的增加,不同接触长度下的泄漏量呈非线性增大,当接触长度为17 mm时,泄漏量最大且变化曲线的斜率最陡;同时当单边间隙增加到3 μm以上时,泄漏比明显增大。此研究可为柱塞泵柱塞副的精确理论设计及安全稳定运行提供参考。

根据液压设备用塑件元件结构特点,进行成型工艺性分析,设计出一副斜导柱式侧向抽芯结构模具。该模具为一模四腔型腔分布,梯形截面分流道,圆形侧浇口进料的浇注系统,8根直径为4 mm圆形推杆推出机构,采用导柱导套导向方式。对整体模具结构工作过程进行分析,为相似结构塑件模具设计提供理论参考价值。

为研究阀芯角度对高压针阀调控特性的影响,采用Fluent软件对高压针阀在不同开度下的流动特性进行仿真分析,以阀门固有频率和阻力系数作为评价指标,分析不同阀芯角度针阀的调控特性,并通过压力和速度分布特性分析阀门内部流场的变化规律,探讨高压针阀内部最易发生磨损的区域。研究结果表明:不同阀芯角度的高压针阀均表现出快开特性,且随阀芯角度增大,快开特性越显著;从10%到70%相对开度,8°阀芯针阀比16°阀芯针阀的损失系数从高约50%减小到6.8%左右,表明8°阀芯具有更大的压力调节能力;高压氮气会在阀芯节流处发生明显的压力突变,并产生高速区;靠近出口侧的阀芯节流处会更容易发生磨损。研究结果可为高压针阀及类似阀门的优化设计提供参考。

针对高温(200 ℃)高压(150 MPa)工况,设计了一种双向非弹性密封组结构方案,并通过对弹簧进行降维处理,建立弹簧蓄能密封组的轴对称分析模型,分析了温度和介质压力分别对所设计密封组密封性能的影响规律。结果表明:高温会使密封夹套的峰值接触压力降低,但是会增加密封夹套的接触宽度,弥补材料变软对密封性能的影响;高压会使密封夹套双唇口之间形成极高的峰值压力,有利于实现密封。

气瓶阀的密封性能是衡量其质量优劣的一个重要技术指标,密封技术也是阀门设计的关键技术。针对气瓶阀密封副结构设计中存在的缺陷,提出了一种全新的软密封方式。介绍了密封原理,设计了在滑块上镶嵌橡胶密封环的密封结构,有效地改善了气瓶阀的密封性能,并经工程试验验证密封性能良好,工作安全可靠,便于维修更换。

随着科技的不断发展,气动控制系统成为组成工业自动化系统的重要环节,加强气动控制系统的预防管理得到自动化控制技术人员的高度重视。对径向基网络模型进行分析,引用改进粒子群的优化算法,创新性地设计相关的网络结构,并将其应用至气动控制系统的故障检测中。对某气动控制系统的故障数据进行分析,结果表明,采用改进粒子群算法的关键方法,经实验分析气动控制系统高准确率的故障检测情况,具体表现为准确率0.92,故障诊断率为0.90,并且经实际应用满足了机械工程上的应用。

液压柔性关节多机械臂是一种利用液压系统控制的多段柔性结构机械臂,当电力系统同时出现多处故障时,就需要带电抢修机器人的液压柔性关节多机械臂完成协调控制。而多机械臂在协作完成抢修任务的过程中,多机械臂的操作空间存在相互重叠部分,影响抢修任务的工作效果,为此,提出一种带电抢修机器人液压柔性关节多机械臂协同控制方法。基于机器人液压柔性机械臂协同控制结构,确定机器人多机械臂的基础控制参数,构建用于提取示教轨迹特征的高斯混合模型,并计算模型重要参数,将示教轨迹特征提取结果与滑模控制原理结合在一起,以李雅普诺夫全局稳定性定理为依据,使机械臂系统整体处于稳定状态,实现液压柔性关节多机械臂的协调控制。实验测试结果表明,所提方法可以控制机器人的4个机械臂按照示教轨迹和预先设定好的速度协同运行,各个机械臂之间互不干扰,共同完成带电抢修任务。

海上风电安装平台作为目前海洋风能资源开发的重要平台之一,其升降系统是风电安装平台的关键组成部分,直接影响着整个平台的工作效率和安全。以一个5600 t海上风电安装平台的液压升降系统为基础,分别对液压系统和同步控制器建立仿真模型,利用Simulink/AMESim两个仿真软件进行联合仿真,来研究在原系统基础上增加电液比例阀后的同步控制效果。分别设计PID控制器和模糊PID控制器,对液压升降系统的四组液压缸进行同步控制,对比研究两种控制器对液压升降系统的同步控制效果。通过联合仿真结果得出,对比原系统设定值为1 m时,常规PID控制器位移同步误差缩小了10.3 cm,模糊PID控制器缩小了12.1 cm。设定值为2.15 m时,常规PID控制器位移同步误差缩小了21.4 cm,模糊PID控制器缩小了26.1 cm。仿真试验证明模糊PID控制器有更加优异的控制性能,能够明显地缩小液压升降系统四组升降液压缸在提升过程中的位移同步误差。

当前刚柔耦合夹具气动机械手在夹取重量较大或形状复杂的工件时,加载状态会出现非线性震荡,造成控制偏差,降低控制平稳度。为了提升刚柔耦合夹具气动机械手加载状态主动控制效果,设计一种考虑偏差的刚柔耦合夹具气动机械手加载状态主动控制方法。考虑四种动界限情况计算刚柔耦合夹具气动机械手加载振荡;加载振荡下将偏差分为刚度偏差和柔度偏差,通过奇异函数和拉普拉斯变换计算等级刚度、挠度以及转角,获得气动机械手加载状态受力偏差;构建气动机械手和接杆的坐标系和运动坐标系,分析气动机械手终端位置矢量和驱动力矩的映射关联;通过PD反馈进行刚度偏差和柔度偏差补偿,完成加载状态主动控制。实验结果表明:该方法偏差补偿后,输出力矩更接近理想值,可准确计算刚柔耦合夹具气动机械手在加载状态中的挠度、回旋角度以及动态角度,使气动机械手加载状态主动控制更加平稳。

补油阀作为闭式柱塞泵补油泵的定压阀,其工作性能将直接关系到闭式柱塞泵、补油泵及系统的安全性与可靠性。基于某型闭式柱塞泵所用补油阀的结构与原理,对其主要结构参数进行初步理论计算;然后以AMESim软件为仿真平台,建立补油阀的仿真模型,对其阻尼等效直径、调压弹簧预紧力、调压弹簧刚度等重要结构参数进行特性影响分析。为补油阀的后续参数优化提供理论指导。研究工作具有一定的理论意义和工程实用价值。

针对大型车载平台对高速度、高可靠、高精度调平控制策略的需求,提出了一种八支腿液压调平控制策略,采用主调平支腿和辅助支撑支腿相结合,并实时监测支腿触地压力的动态调节方法,控制多路阀开度实现变速平稳调平的目标。该调平控制策略有效解决了多点调平虚腿问题,已成功应用于某大型车载平台液压调平系统。

采用AMESim对某型半浸桨推进装置液压操舵系统建立仿真模型,其中转向器模型通过液压元件设计库(HCD)构建,模型参数根据各液压元件的实际参数进行设置,对方向盘转速、发动机转速和操舵负载对系统的影响进行了分析,为后续半浸桨推进装置液压操舵系统的设计、优化和故障分析提供参考。

某型振动台采用永磁式电动振动台激振方式,为了实现该振动台台面的自动调平、定位和隔振,采用空气弹簧柔性支撑和电动推杆刚性支撑对振动台进行台面支撑。为了实现台面支撑的电气控制,设计了一套控制系统。控制系统基于西门子S7-200 SMART系列PLC和MCGS触摸屏设计,采用重量计算粗调辅助补偿和PID闭环精调的控制策略,给定合适的PID参数,有效解决了气路控制中存在的滞后问题和多个空气弹簧自动调平的耦合问题。调试结果表明,台面支撑控制系统实现了100 s内完成自动调平及定位,台面支撑各点的位移误差控制在了0.5 mm以内。

以航空微型插装式溢流阀为研究对象,基于CFD仿真技术进行了流场瞬态特性的机理研究,分析了溢流阀阀口位置在开启过程的流体流动特性及阀芯运动特性,包括阀芯位移、弹簧力及瞬态流场压力变化规律。在构建仿真模型时,采用动网格技术对具有复杂结构特征的阀口位置处的计算域进行网格划分,以考虑阀芯移动造成的网格迁移和变形。此外,开展产品级配套试验研究对仿真的正确性进行验证。试验结果表明:建立的CFD模型在模拟溢流阀开启过程时的特性与试验得到的压力-流量特性曲线较为吻合,最大误差保持在4.72%以内,仿真模型具有一定的准确性。仿真计算结果表明:在阀口开启过程中,该型溢流阀的开启压力约为26.1 MPa,完全打开后流量可达22 L/min,具有较好的流量-压力特性;开启过程迅速,压力波动小,具有较好的开启性能;弹簧刚度对开启性能存在一定影响,刚度增大会导致需要的开启压力增大,需要在加工过程中严格把控该参数,保证产品满足开启性能指标要求。

与我国常规M310机组不同,AP1000机组反应堆压力容器为一体化顶盖设计结构,其主螺栓孔检查必须在一体化顶盖法兰面上进行检查,故进行了检查设备定位行走分析与研究,设计了一套气动控制系统。经试验验证,检查设备缺陷二维测量精度高于0.1 mm,其行走定位过程中深度偏差小于1 mm,使检查设备能够在顶盖法兰面上沿圆弧自动行走,并实现主螺栓孔精确定位。

为了满足无人值守工况下流量自动调节的需求,针对航天发射场地面供气系统高压、非线性、时变等特点,设计了一种基于模糊控制的流量自动控制策略。该策略将流量误差和误差变化率进行模糊化,根据模糊控制规则获得输出量,通过控制调节阀的开度以调节节流面积,实现流量自动调节的功能。为了完善模糊控制策略,利用AMESim软件建立了流量自动控制气路模型和控制器模型,通过仿真和试验验证了流量自动控制方案的有效性,结果表明,该方法能够实现高压气体流量的自动控制。

随着人们对氧保健的重视,用于保健作用的制氧机在市场上的需求量逐年增加,而制氧机电磁阀为医用保健制氧机的关键部件。介绍了制氧机的工作原理及目前市面上主要的几种制氧机电磁阀,并介绍了各制氧机电磁阀的性能特点。

针对某型飞机起落架的一例典型故障,根据其工作原理图,采用故障树分析法(Fault Tree Analysis,FTA)对故障进行分析、诊断,建立了以故障现象为顶事件的故障树及故障结构函数,得到了故障现象对应的所有基本事件。再结合某单位统计的此类故障基本事件的先验概率,通过重要度计算得到了该故障现象的失效概率,制定了故障诊断流程,为该型飞机此类故障的高效诊断、分析、维护提供依据与参考。

超高压活塞压缩机中的密封方式通常采用填料密封,但高压环境下填料密封的失效问题一直困扰着工程技术人员。根据长期从事压缩机填料密封的设计及试验积累的经验,首先对填料密封的结构及工作原理进行详细解读,对导致填料密封磨损、疲劳断裂等失效原因进行系统归纳分析,针对失效的成因提出解决措施,为更好地预防和处理高压环境下填料密封失效问题提供参考,供同行业借鉴。