关键词： 秸秆   打捆   液压系统   控制  

摘要： 农作物秸秆打捆收获是可以将农作物秸秆整理成捆并运输到其他地方使用,能够减少农田中秸秆的数量,提高秸秆利用效率,打捆后的秸秆可以用作饲料、生物质能源或肥料。为了提高农作物秸秆收获机械的工作效率及智能化工作水平,基于CAN总线设计了一种秸秆收获控制系统,并结合人机交互模式实现对秸秆收获过程中机器行进速度、工作载荷及秸秆打捆的智能控制。最后,通过田间试验对控制系统的应用进行测试,结果表明:秸秆收获控制系统可以在田间正常工作,控制系统响应速度较快,可以满足秸秆收获及打捆要求。研究结果可为秸秆收获系统智能化发展提供技术参考。

关键词： 横向纠偏   深度学习   液压系统   PID控制   试验  

摘要： 为提高机械除草机田间精准作业能力,避免除草部件产生较大偏移伤害作物,设计了横向纠偏系统并进行相关试验分析。该系统由作物行识别与偏移量计算子系统、机械纠偏装置和控制执行子系统3部分组成。作物行识别与偏移量计算子系统由Intel RealSense D435深度相机、Jetson NX嵌入式计算设备等组成。通过改进的YOLOv5深度学习算法对作物行进行识别定位,再对得到的作物行中心点采用最小二乘法拟合直线计算出偏移量,发送给控制执行子系统。控制执行子系统接收作物行识别与偏移量计算子系统发送的偏移量,通过PID算法控制液压缸伸缩,实现机械纠偏装置的横移对行。试验结果表明:在拖拉机前进速度分别为0.63、1.56、2.25 km/h时,横向纠偏系统的平均对行准确率分别为91.8%、88.7%、87.4%,对行纠偏平均响应时间分别为1.4、0.8、0.5 s。该系统可以有效缓解农机具在大田除草作业过程中对行不准造成作物植株损伤的问题。

关键词： 马铃薯收获机   输送分离装置   液压系统   压力   流量  

摘要： 针对目前传统马铃薯收获机分离装置存在伤薯率高、筛分率低的问题，通过对马铃薯一级输送装置运动、薯土分离耦合机理和作业过程中马铃薯碰撞损伤的分析，确定了以一级输送装置输送带倾角、运行速度、振幅和振频为试验因素，以筛分效率和伤薯率为试验指标进行正交试验。对正交试验结果建立数学模型并进行参数的优化求解，确定当输送带倾角24°、升运带运行速度1.4 m/s、振幅27 mm、振频5.9 Hz为装置优化参数进行作业时，与传统作业方式相比薯土分离效率提高5.859%,伤薯率降低3.738%,能更好地满足实际马铃薯收获作业的要求。为解决马铃薯机器挖掘与人工捡拾工作效率不匹配的矛盾，设计了马铃薯升运装车液压系统，分析了二级输送装置驱动马达的压力和流量特性，结果表明：二级输送装置液压回路中安装液压单向限流阀，油路中流量与压力趋于稳定，有效地提高了系统稳定性，为大型马铃薯联合收获机的研制提供了理论基础。

关键词： 顶驱平衡装置   液压系统   拧卸扣作业   动态仿真分析   Matlab/Simulink/SimScape  

摘要： 【目的】全液压顶驱平衡装置作为万米钻机重要设备之一，旨在动态精准调控拧卸扣过程中的轴向载荷，以保护钻杆接头螺纹免受损伤，确保钻探作业的稳定性和安全性。【方法】针对***-01A型全液压顶驱，设计了平衡装置及其液压回路，以实现顶驱使用过程中所需的平衡和弹跳功能。首先，确定顶驱平衡装置液压回路组成结构及主要工作参数。随后，利用Matlab/Simulink/SimScape平台，构建了顶驱平衡装置液压回路动态仿真模型、顶驱主轴与钻杆拧卸扣机构动力学仿真模型，模拟测试顶驱主轴保护接头在拧卸扣过程中的轴向载荷变化和位移特性，以及平衡装置液压回路的流量-压强特性和能耗指标。【结果和结论】结果表明：设计的顶驱平衡装置功能结构合理且具有良好的动态调节性能。在主轴转速为10 r/min情况下，拧扣、预紧用时24 s，卸扣、脱扣用时26 s。拧扣阶段螺纹面最大压力为11.2 kN，稳定时在约550 N。卸扣阶段，螺纹面最大压力为3.5 kN，平均约1.2 kN。完成拧扣作业后，顶驱弹离钻杆柱76.5 mm。设计的顶驱平衡装置及其液压回路已应用于***-01A型全液压顶驱系统，使用效果良好，在保护钻杆接头螺纹方面发挥了重要作用，在服务“松科二井”施工期间出于安全方面的考虑，顶驱主轴保护接头仅更换4次。研究工作对于后续顶驱系统研发具有指导意义。

关键词： 煤矿   全尺寸钻杆   动态加载   功率回收   液压系统   数据采集   PLC  

摘要： 【目的】为了模拟钻杆在煤矿井下瓦斯抽采钻孔过程中的真实受力情况，满足实物钻杆的疲劳试验需求。【方法】设计了一种矿用全尺寸钻杆动态加载系统，整个系统由钻杆加载平台、功率回收型液压泵站和测控系统3大部分组成，能够对不同规格的钻杆进行动态扭矩、轴向力和径向位移的复合加载。扭矩加载采用液压功率回收方式，由两个完全相同的液压马达和钻杆进行机械连接，主动马达带动钻杆和加载马达旋转，两者互为负载，加载马达将输出的流量反馈给主动马达，从而实现扭矩加载和功率回收，该闭环系统的能量损失由两个液压补偿泵进行弥补；轴向力和径向位移加载采用电液比例控制方式，由传感器采集各变量参数，PLC(programmable logic controller,PLC)对加载油缸的力和位移进行闭环调节，从而实现精确控制；试验过程中的各项运行参数和功率回收效率由测控系统进行数据采集并实时显示在上位机中。最后，采用?127×3 000 mm型外圆钻杆对系统的加载能力进行了试验验证。【结果和结论】结果表明：(1)加载系统的扭矩和转速可通过改变液压补偿泵的流量或压力，主动马达与加载马达的排量关系，变速箱档位等多种方式进行调节，能满足各种不同的试验工况。(2)当主动马达和加载马达的排量一致时，功率回收效率取得理论最大值77%。(3)在低速大扭矩工况下，实测的钻杆扭矩加载最大值为35 080 N?m，对应的转速为28 r/min，电机功率为50.7 kW，功率回收效率为66.2%，有效降低了加载系统的装机功率。研制的钻杆动态加载系统成功解决了现有矿用钻杆疲劳试验装置加载能力不足及耗能大的问题，为钻杆的测试研究工作提供了有力的设备支撑，具有显著的应用价值。

关键词： 超大吨位   移动式矿用装备   登车梯液压系统   应急  

摘要： 登车梯是超大吨位移动式矿用装备的常见配置,为满足人员登车、下车的方便性与安全性,设计一种可降低对电子泵输出能力的需求液压系统,既可实现登车梯紧急停车或出现火情等紧急情况下的自动下放,也可实现电控失效状态下的手动应急下放,可最大程度保障逃生通道畅通及人员生命安全。

关键词： 风力发电设备   液压系统   泄漏故障   维修技术  

摘要： 在现代化的发展过程中,人们不断重视对于可再生能源的开发,风力发电作为其中的重要组成,在当下全球能源结构转型发展的势头下,扮演着极为重要的角色。而有关于风力发电设备的稳定运行是其高效发电的关键基础,液压系统作为其中控制风力发电机变桨、制动和偏航等核心功能的关键系统,其运行性能将直接关系到整个风电机组的安全与效率。液压系统泄漏故障作为常见的失效模式之一,不但会影响到风力发电设备的正常运行,还极有可能导致难以预料的经济损失与安全事故。基于此,本文将针对风力发电设备液压系统泄漏故障与维修技术展开相关研究与探讨。

关键词： 挖掘机   液压系统   优化设计   性能  

摘要： 为提高挖掘机液压系统的工作性能,减少设备的故障次数,研究将重点对液压系统中的回油背压系统进行分析,明确回油背压系统的组成与常见故障类型,并以此为基础对其进行优化设计。优化重点对节流阀与单向阀进行调整,并考虑优化成本问题,由试验结果可知,经过优化后回油背压系统的单向阀能够有效避免堵塞,并确保液压油经过散热器后再进入油箱。由此证明,优化后的挖掘机液压回油背压系统具有良好的使用性能,可为相关人员提供参考。

关键词： 煤矿   全尺寸钻杆   动态加载   功率回收   液压系统   数据采集   PLC  

摘要： 【目的】为了模拟钻杆在煤矿井下瓦斯抽采钻孔过程中的真实受力情况,满足实物钻杆的疲劳试验需求。【方法】设计了一种矿用全尺寸钻杆动态加载系统,整个系统由钻杆加载平台、功率回收型液压泵站和测控系统3大部分组成,能够对不同规格的钻杆进行动态扭矩、轴向力和径向位移的复合加载。扭矩加载采用液压功率回收方式,由两个完全相同的液压马达和钻杆进行机械连接,主动马达带动钻杆和加载马达旋转,两者互为负载,加载马达将输出的流量反馈给主动马达,从而实现扭矩加载和功率回收,该闭环系统的能量损失由两个液压补偿泵进行弥补;轴向力和径向位移加载采用电液比例控制方式,由传感器采集各变量参数,可编辑逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)对加载油缸的力和位移进行闭环调节,从而实现精确控制;试验过程中的各项运行参数和功率回收效率由测控系统进行数据采集并实时显示在上位机中。最后,采用φ127 mm×3 000 mm型外圆钻杆对系统的加载能力进行了试验验证。【结果和结论】结果表明:(1)加载系统的扭矩和转速可通过改变液压补偿泵的流量或压力,主动马达与加载马达的排量关系,变速箱档位等多种方式进行调节,能满足各种不同的试验工况。(2)当主动马达和加载马达的排量一致时,功率回收效率取得理论最大值77%。(3)在低速大扭矩工况下,实测的钻杆扭矩加载最大值为35 080 N·m,对应的转速为28 r/min,电机功率为50.7 kW,功率回收效率为66.2%,有效降低了加载系统的装机功率。研制的钻杆动态加载系统成功解决了现有矿用钻杆疲劳试验装置加载能力不足及耗能大的问题,为钻杆的测试研究工作提供了有力的设备支撑,具有显著的应用价值。

关键词： 掘进机   液压系统   人机交互   CAN总线控制  

摘要： 针对煤矿智能开采,对采矿智能掘进机结构和控制系统进行了设计。该掘进机结构包括截割头、行走机构、本体部分、液压系统、电气系统及其他辅助系统。设计了掘进机的主要动力装置和液压控制系统,同时根据掘进机的结构特点,采用CAN总线实现掘进机各系统的集成控制,设计了掘进机控制系统的人机交互界面。通过掘进机的现场测试,该掘进机机械臂在控制系统操作下能够稳定运行,表明所设计的控制系统具有较高的可靠性。