关键词： 锚杆钻机   结构设计   液压系统   仿真  

摘要： 煤炭作为我国的主要能源,现阶段煤炭开采企业仍面临智能化水平偏低,职工的劳动负荷量过大等问题,其中,中小型矿场由于巷道尺寸的限制,问题尤为突出。现根据中小型矿场的井下作业环境,提出一种带有锚护功能的锚杆钻机,从整机结构、液压系统、虚拟样机三个方面进行研究,完成锚杆钻机的设计,主要工作如下:根据企业需求及井下作业环境,使用三维建模软件建立锚杆钻机三维样机模型,设计工作台的液压系统,并绘制液压系统原理图,依据煤矿井下锚杆钻机工作的过程和结构特点,对锚杆钻机的液压泵、油缸、马达等关键元件进行理论计算,通过计算与选型,确定系统压力为16MPa,液压泵型号为CB-Q型齿轮泵,液压缸均采用HSG系列工程用液压缸,其中,横向位移液压缸缸径为40mm,纵向位移液压缸缸径为40mm,钻臂支撑液压缸缸径为63mm,钻臂变幅油缸缸径为50mm,临时支护支撑油缸缸径为80mm,临时支护变幅油缸缸径为40mm,液压马达为非圆行星齿轮液压马达。在AMESim中对锚杆钻机液压系统进行模型搭建、子模型选取、参数设置并进行液压仿真,通过阶跃信号的变化,控制换向阀动作,分析回路中液压缸和液压马达的工作状态,经分析可知液压缸工进时速度约为0.2m/s,液压马达转速约为320r/min,满足使用需求。对Solid Works中的模型进行尺寸修改,并将修改后的模型导入ADAMS中,使用理论计算与AMESim仿真结果对ADAMS中的虚拟样机进行参数设置,分析液压油缸及关键点的速度、加速度、角速度、角加速度和位移等数据,仿真结果与实际工况基本相符,满足使用需求,验证了三维模型尺寸、理论计算数据、AMESim液压系统仿真的正确性,确定锚杆钻机液压系统的可靠性,整机设计方案的合理性,对中小型矿场生产效率和生产安全的提高具有重要意义,并为其他同类型工程机械的设计提供一定的理论参考。图[59]表[8]参[80]

关键词： 泵口压力补偿   先导压力   液压系统能耗  

摘要： 为提高装载机负载敏感液压系统的工作效率，提出一种泵口压力补偿系统，通过引入先导压力对泵口压力进行补偿。建立带泵口压力补偿系统的装载机液压系统仿真模型，并与原系统进行仿真分析对比。研究结果表明：带泵口压力补偿系统的装载机液压系统能够降低转向液压泵泵口压力，在降动臂工况下，转向泵泵口压力降低0.62 MPa，转向液压泵输出功率降低1.4 4 kW。对整机进行测试所得结果与仿真结果一致性较好，表明带泵口压力补偿的液压系统可有效降低装载机液压系统的能耗。

关键词： 液压同步系统   均值耦合   自适应模糊滑模控制   模糊PID控制   同步精度  

摘要： 立式径向挤压制管机是生产混凝土排水管的专用设备,以液压系统作为动力源实现升降功能的升降平台是设备的核心机构之一。升降平台液压系统中液压缸之间运动不同步的问题导致液压系统故障率明显提高,降低了立式径向挤压制管机的可靠性与工作效率。为了提高系统同步精度,论文以立式径向挤压制管机升降平台液压系统为研究对象,对系统的同步控制策略及控制算法展开研究,完成升降平台液压同步系统的设计并对系统的同步效果进行仿真分析。主要工作内容如下。1.对立式径向挤压制管机升降平台液压系统进行优化与分析。根据液压系统存在的问题及设计要求对液压回路进行优化设计,分析液压缸运动不同步的原因并对升降平台进行力学分析,建立电液位置伺服控制系统数学模型,分析系统稳定性。2.研究同步控制策略对系统同步性能的影响。针对液压系统中液压缸耦合问题,以各种同步控制策略的结构分析为基础确定输入控制器的误差信号,建立系统仿真模型并进行定偏载工况下的阶跃响应分析。仿真结果显示均值耦合控制策略具有全局补偿能力,可有效减小系统稳态时间及同步误差,因此系统选用均值耦合同步控制策略。3.对基于不同控制算法的升降平台液压同步系统控制器进行研究与设计。针对液压同步系统的功能要求,设计基于趋近律的滑模控制器;将滑模控制器与自适应律及模糊控制算法相结合设计自适应模糊滑模控制器以削弱控制信号抖振问题;为了分析不同控制算法作用下系统的同步精度,设计了PID控制器和模糊PID控制器。4.对不同控制器作用于升降平台液压同步系统时的同步效果进行仿真分析。基于AMESim和Simulink软件建立液压系统仿真模型,通过联合仿真对系统进行定偏载阶跃响应分析、定偏载位移跟踪分析及动偏载位移跟踪分析,得出不同控制器作用时同步系统中液压缸的跟踪误差及液压缸之间的同步误差。仿真结果表明:相较于其他控制器,自适应模糊滑模控制器应用于升降平台液压同步系统时具有更好的同步控制效果,可有效减小工作过程中液压缸的跟踪误差及液压缸之间的同步误差,提高系统的稳定性与抗干扰性;基于自适应模糊滑模控制器的液压同步系统在定偏载工况下同步误差和跟踪误差最大值分别为0.72 mm和2.97 mm,动偏载工况下最大同步误差和跟踪误差分别为1.35 mm和3.65 mm。因此,自适应模糊滑模控制器可以满足系统对同步精度的要求,为后续实际应用提供了依据。

关键词： 旋挖钻机   偏桅   液压系统   油液压缩性   受力补偿  

摘要： 旋挖钻机是一种适合在桥梁、铁路、楼房等基础设施建设中负责钻孔作业的大型机械设备,工作效率高,环境污染小,得到广泛的应用。新一代的旋挖钻机正朝向智能化控制方向发展,对旋挖钻机各系统的稳定性提出更高的要求。其中桅杆系统的垂直度保持性能是旋挖钻机的重要指标,研究偏桅问题的影响因素,并提高垂直度保持能力有着重要的工程意义。本文以仿真与实验相结合的方法,以某公司的旋挖钻机桅杆系统为研究对象,以元件优化和受力补偿的方法,实现桅杆垂直度保持能力的提升。从桅杆偏斜的直接原因入手,对影响因素进行分析,搭建桅杆系统液压和机械仿真模型。对旋挖钻机工作工况进行试验测试,并与仿真相结合,明确了各影响因素的影响占比。针对主要影响因素,提出平衡阀和自动调垂控制策略优化等多个优化方案,有效提高了桅杆垂直度保持性能。在本课题的研究过程中,具体进行了以下工作。首先,通过对现有桅杆系统支撑结构进行分析,明确桅杆油缸位移变化是偏桅的直接原因,并对桅杆油缸位移的影响因素进行分类整理。其次,分析桅杆液压系统和机械系统,并分别搭建仿真模型,通过仿真与测试相结合的方法,明确平衡阀补油和油液压缩对偏桅问题的影响占比,并针对两个影响因素制定优化方案。最后,根据主机实际情况选择平衡阀优化和自动调垂控制策略优化两种优化方案进行实施,对包括不同机型的多台主机进行优化试验,验证了优化方案的有效性和通用性。优化方案对桅杆系统进行了受力补偿,优化了桅杆垂直度保持能力,减小了最大偏斜角度,并降低了调垂频率,得到了企业和机手的一致好评。

关键词： 滑移装载机   液压系统   负载敏感液压系统   系统模型   能量利用率   仿真试验  

摘要： 滑移装载机由于其具有多功能性，结构紧凑、作业灵活，能够实现360°旋转，适合狭窄空间作业，在多项工程领域得到广泛应用。但是，由于目前WS85型滑移装载机工作机构液压系统的设计采用定量泵供油，在原动机转速不变的情况下，定量泵输出的流量始终保持恒定，不能跟随负载的变化而自动调整，而产生节流、溢流和卸荷能量损失。　　工作机构液压系统作为滑移装载机的作业动作控制系统，该系统工作循环的能量损耗对整台机车的能量利用与能量节约具有一定的影响。本文以WS85型滑移装载机工作机构液压系统为研究对象，总结了液压系统节能技术的发展、工程应用及关键技术，并结合目前WS85型滑移装载机工作机构液压系统特点，分析了工作机构在一个工作循环周期中各阶段的能量分配与系统效率，设计了WS85型滑移装载机工作机构负载敏感液压系统代替定量泵工作机构液压系统，并对滑移装载机负载敏感液压系统主要元件进行了分析。　　在计算分析基础上，利用AMESim液压仿真平台搭建了负载敏感液压系统中负载敏感变量泵、多路阀、调平阀等关键元件的仿真模型，并根据实际参数对各元件和系统进行了仿真分析，建立了滑移装载机工作机构ADAMS动力模型，完成了滑移装载机工作机构负载敏感液压系统的AMESim模型和工作机构ADAMS动力学模型的联合仿真，仿真结果显示负载敏感工作液压系统在一个工作循环周期内能量消耗比定量供油液压系统降低58×103J，能量利用率提高44.2%。　　在滑移装载机工作机构负载敏感液压系统试验中，测试了空载状态下滑移装载机一个工作周期所消耗的能量，与仿真相比误差率为4.2%，测试了1吨标准载荷下泵的出口压力、流量及工作油缸的压力，试验结果与仿真结果基本一致。

关键词： 环保取样钻机   直推式给进   冲击动力头   履带行走   液压传动  

摘要： 随着工业经济的发展,给人们带来生活的便利及物质享受,但同时也不可避免地带来了一些环境问题,土壤、水、空气污染,这给人们的生活及生存带来了危害。为了取样检测土壤的污染程度及为后面的治理提供科学的依据,研发了集取样及治理一体化的ESD-70型环保取样钻机。该钻机采用液压油缸加压和提升,比传统链条等方式更稳定;可实现多角度倾斜作业,开合式操纵柜,无线遥控电液控制;整体结构紧凑,橡胶履带式自动行走,动力头冲击力强,可以满足0~30 m深度的土壤取样工程需求。钻机直推式钻进取样,为双层管取样,样品直接到达内部样品管,可有效保持土壤原状性。本钻机还可用于简单的土壤旋喷治理,一机多用。本机操作简单,安全性高,性能稳定,效率高,可以大幅降低土壤取样人员的劳动强度。

关键词： 故障模拟   液压系统   试验台  

摘要： 液压系统在冶金、矿山、船舶等许多重要领域得到了广泛应用并处于核心地位。在液压技术不断革新的背景下,液压系统日渐复杂,同时液压系统的故障诊断也变得更加困难。为使学生和工程技术人员更好地掌握液压系统故障诊断的技巧和方法,提出了液压系统的故障模拟方案,并完成了液压系统故障模拟试验台的总体设计。该试验台的成功开发不仅可以帮助从业人员认识常见液压故障现象,快速解决工程实际中遇到的问题,同时在深入理解液压系统的工作原理及故障诊断、排除方面也具有重要意义。

关键词： 机械   液压系统   液压设备   维护技术  

摘要： 随着工业技术的创新发展,科学理论与工业制造的不断结合,越来越多的工业设备得到了发展。在众多工业设备中,机械液压设备逐渐成为工业产品生产的必需品。机械液压设备广泛应用于工业制造领域。很多工业产品的制造都离不开机械液压设备,机械液压设备在我国工业经济中占有重要比重,是我国工业经济顺利发展的关键保障。因此,机械液压系统作为机械液压设备可以稳定运行的重要条件,做好液压系统设备的维护也就变得越来越重要。

关键词： 直驱液压   非对称缸   动态特性   复合控制  

摘要： 为解决双泵控直驱液压系统中非对称缸低压侧压力过低导致稳定性差的问题,提出了一种三泵控直驱液压闭式系统及带有位置预测补偿的速度/位置复合控制方法。介绍了双泵控非对称缸系统和三泵控非对称缸系统两种系统的工作原理,分析了其动态特性,建立液压系统各元件数学模型,而后在MATLAB/Simulink中建模仿真,探讨负载、速度大小及方向改变对系统动态特性的影响。结果表明,该三泵控非对称缸系统较双泵系统具有更好的动态特性;所提出的复合控制方法与PID位置控制方法相比,能更加快速稳定地到达目标位置。

关键词： 花生捡拾   液压系统   压力   选型   试验  

摘要： 针对花生捡拾联合收获机液压系统操作难度大、可靠性差、使用寿命短等导致的行走系统性能较差等问题,为了提高整机操作性能,降低驾驶员劳动强度,基于维修方便、管路少等设计原则,对液压系统各缸所需提供压力进行详细测算,得到液压系统工作所需最大压力为4.6MPa。针对计算结果对液压元件进行选型布置,并设计多工况下试验对各点压力进行测定,得到各测点压力最大为4.4MPa。试验结果表明:液压元件满足实际工作要求,使行走子系统具有更好的无级变速和转向助力性能,使作业子系统操作性更强,反馈更好。