关键词： 科技   机械/仪器仪表   机械零件及传动装置   液压传动  

ISBN: (纸本)9787121375101

摘要： 本书除了介绍液压与气压传动的基本原理、基本概念，还介绍机床、工程机械等多个行业设备中液压系统常用的液压元件、典型液压系统等。全书共10 章，第1～2 章为基础知识，包括液压与气压传动的基本原理和基本概念，以及液压流体力学基础；第3～6 章介绍液压传动常用的液压元件、液压油和液压系统辅助元件；第7～8 章介绍液压基本回路和典型液压回路；第9 章介绍液压系统设计与计算，通过一个设计实例阐明一般液压系统的设计原则、方法和步骤；第10 章介绍气压传动，包括常用的气压传动元件（简称气动元件）、气压传动基本回路（简称气动基本回路）和气压传动系统（简称气动系统）实例。

关键词： SD7高驱动推土机   底盘   液压系统   油温过高   压力  

摘要： SD7高驱动推土机底盘液压系统主要由底盘液压系统油泵、变速箱控制阀、转向与制动控制阀、顺序阀、变矩器出口溢流阀、滤油器及各种连接管路组成。本文对SD7高驱动推土机底盘液压系统挂挡后车不能行驶、底盘系统油温过高、推土无力三种液压系统故障诊断和排查进行了简单分析。

关键词： 液压系统   设备故障   技术改造  

摘要： 液压系统技术为我国重工业的成长起到了极大的促进作用，并且对其他行业发展带来了有效的辅助。而在重工业钢铁轧制技术中，液压系统为重要的构成之一，若液压系统发生故障，则会对生产线造成极大的影响，会产生相应的经济损失。基于上述背景，本文展开了对高端线材（高线）大盘卷步进梁液压控制系统故障诊断及处理措施的研究，希望能够助力于液压系统相关行业的发展，为液压系统平稳运行保驾护航。

关键词： 液压传动   高等学校   教材   气压传动  

ISBN: (纸本)9787576310283

摘要： “液压与气压传动技术”是高职制造大类专业的核心专业基础课程。本书作为国家高水平专业群、国家首批现代学徒制试点（JIER）、数控设备应用与维护国家教学资源库、中德双元制项目的成果之一，是依据传动、控制和检测等自动化领域新技术和国家制造大类新专业目录要求，引入德国《机电一体化工》和《运动控制系统开发与应用》等“1+X”证书标准要求，结合十多年中德双元制项目实施经验编制的新型活页式工作手册教材。本书依据“以学生为中心、成果为导向、持续改进”的教学理念，融入工匠精神职业素养培养要求，以学生的认知能力为出发点，以培养学生实际应用气动、液压传动知识的能力为主线，按照职业成长规律，模块任务设置从简单到复杂，知识由浅入深，着重培养学生“回路识读、回路搭建与调试能力”，以过程性考核为手段，着重培养独立思考、解决问题的能力和高素质职业素养。

ISBN: (纸本)9787576309904

摘要： 本书主要介绍了气、液压传动控制系统的工作原理和基本构成, 流体传动中的基础理论知识, 气、液压能源, 执行及控制元件的结构、功能和应用。此外, 本书还结合工业实际应用对气、液压基本控制回路的构成与功能进行了较为具体的分析和介绍。

关键词： 液压传动   挖掘机   动态外载   能耗分析   工况识别   分阶段能量管理   机器学习   模糊控制  

摘要： 液压挖掘机广泛应用于土方项目施工,在国际能源危机、环境问题日益突出的大背景下,挖掘机节能技术水平成为衡量其核心竞争力的重要指标。典型作业循环下,挖掘机执行机构动作规律和对应外负载具有明显的周期性,采用“作业模式+档位”的发动机功率控制模式难以保证工作点稳定在燃油经济区,造成油耗高、排放大。考虑到挖掘机土方作业是一个动态过程,执行机构动作具有一定的随机性、重复测试难度大,给明晰典型作业循环过程中外载特性和挖掘机液压系统响应特征带来了极大困难,并进一步阻碍了基于多传感信息融合的工况阶段精细化识别以及分阶段的能量管理策略研究。为了提高液压挖掘机燃油经济性,本文通过理论、数值模拟、试验相结合的方式,对挖掘阶段动态外载特性、液压系统能耗分布开展了系统研究,进而提出了挖掘机工况识别方法,制定了与工况阶段相匹配的发动机工作点调整策略,实现分阶段能量管理,降低整机燃油消耗。本文具体研究内容如下:(1)基于等效性原则,提出了挖掘阶段铲斗外载的简化模型;建立了基于任意拉格朗日—欧拉方法(ALE)的土壤挖掘过程仿真模型,获得了挖掘阻力系的时变特征,利用挖掘机动力学模型,将挖掘阻力系转化为液压缸输出力,并通过实车测试验证,模型误差最大为14.56%。研究了挖掘参数、方式对动态外载的影响规律,以挖掘阻力幅值和比能耗为评价指标,确定了最优复合挖掘轨迹。(2)基于ADAMS、AMESim平台建立了液压挖掘机机—液系统联合仿真模型,从元件、子系统、整机系统三个层次验证了模型的精确性。结合铲斗动态外载求解方法,开展了实时动态外载驱动的挖掘机液压系统能耗分布研究,得到典型作业循环下ZE215E-10液压系统能耗分布量化结果和关键参数响应特征。结果表明:单次90°空载装车过程中,系统有用功率为22.18 k W,占比45.08%,节流损失最大,占45.51%。单次90°实载装车过程中,系统有用功占比提高至50.08%,进油节流损失显著增大,回油节流损失降低。对比了各工况阶段下液压系统关键参数的响应特征,为挖掘机工况精细化识别技术的研究提供基础。(3)根据各工况阶段执行机构动作和外载变化特征,以各工况阶段主泵压力稳定时的波形作为分段标志,建立工况阶段LIBSVM识别模型,引入智能校验环节,修正部分人为因素和信号波动导致的误识结果。时间窗口宽度为0.4 s、信号采样频率为20 Hz时模型整体识别正确率最高,为91.93%。针对LIBSVM模型忽略液压系统响应滞后导致滞后误识比例过大的问题,选择能够直接反应执行机构动作信息的控制信号波形作为识别标志,采用深度学习方法,建立工况阶段LSTM识别模型,有效降低滞后误识比例31.86%。最后,对比了模型参数对两种工况阶段识别方法性能的影响机理。(4)考虑到固定档位的发动机功率控制模式难以满足挖掘机节能性要求的问题,提出了基于工作点调节的挖掘机分阶段能量策略。采用统计学方法,设定各工况阶段目标转速范围。考虑到工况阶段转换期间的操控性要求以及工况阶段内的节能性要求,制定基于最大加速度原则的转速调整策略和遗传算法优化的转矩稳定策略。考虑到辅助设备的转矩需求,基于递归思想,以发动机转矩偏差和偏差变化率为输入,二次减压阀出口压力变化量为输出,设计最优目标转矩模糊控制器。开展了典型作业循环下的实车测试,结果表明:待机、挖掘准备阶段外载稳定,工作点分布基本无变化;提升回转、卸荷、挖掘阶段的工作点向高转矩、低转速的经济燃油区靠近;空斗返回阶段工作点区域集中;基于工作点调节的挖掘机分阶段能量管理策略下整机平均燃油消耗率为197.2369 g/kW·h,燃油经济性提高1.27%。图116幅,表34个,参考文献229篇

关键词： 混凝土输送泵   主泵系统   摆动机构   液压冲击   二通插装阀   流量特性   AMESim仿真  

摘要： 混凝土输送泵广泛应用于楼宇建设、桥梁施工、隧道建设等工程中,大大提高了建筑施工的质量和效率。随着混凝土输送泵往高压、大排量和节能的趋势发展,液压系统的流量越来越大,要求换向阀的通径更大、压力损失更小。二通插装阀具有通流能力大、压力损失小的优点,适合大排量的混凝土输送泵系统,国内一些企业进行了工程化应用,但发现存在换向冲击大和元件使用寿命短的问题。本文针对这一困扰行业的问题展开研究,期望二通插装阀系统能够以优异性能替代现有滑阀系统,论文的主要工作如下:(1)对主泵系统和摆动系统的换向冲击和负载特性进行了分析。首先分析了传统滑阀构成的混凝土输送泵液压原理,在此基础上设计出由二通插装阀构成的混凝土输送泵新型液压系统,这是研究新型液压系统冲击问题的基础;对混凝土输送泵换向时的液压冲击进行分析,得出要减小换向时的液压冲击需改善二通插装阀的流量特性;然后基于流变学原理分析了混凝土在输送管内的流动状态和压力损失情况,建立了主泵系统的负载模型;最后根据摆动系统的工作原理,对摆动机构简化,并计算了摆动负载,为后续建立系统模型提供依据。(2)根据二通插装阀的流量公式,提出通过合理设置节流孔和减小阀芯锥角的方法改善二通插装阀流量特性。基于AMEsim仿真软件建立二通插装阀仿真模型,仿真分析了节流孔和阀芯锥角对插装阀流量特性的改善效果,并分析了其它因素对二通插装阀流量特性的影响。(3)建立了主泵系统和摆动系统的仿真模型,通过仿真,验证了二通插装阀流量特性对主泵系统和摆动系统换向冲击的影响,通过合理设置节流孔大小、选用更小的阀芯锥角、适当减小阀芯面积比等方式,可以有效抑制二通插装阀换向时在主泵系统和摆动系统中产生的液压冲击。(4)搭建了二通插装阀泵送系统实验台,对比改进前后主泵系统的液压冲击情况,验证了理论分析的正确性和抑制方法的有效性。图76幅,表10个,参考文献71篇

关键词： 数控机床   液压系统   油液污染   可靠性建模  

摘要： 数控机床作为“工作母机”直接反映一个国家的装备制造水平,在我国机械工业的发展中,国产机床在精度、速度等方面取得了十分明显的进展,但可靠性水平与发达国家尚存在差距,这也是国产机床在国际市场上占比较低的原因之一。因此,数控机床可靠性技术对提高我国数控机床发展水平具有重要意义。数控机床是一种复杂的机电液系统集成,而在机电液三个技术领域中,液压系统的故障最为频繁,并且绝大多液压系统的故障是由于液压系统中的液压油被污染而导致的,油液污染物的数量与液压系统发生故障的概率存在一定的相关性,但二者之间的定量关系尚不明确,尚无法定量地依据油液污染情况对数控机床液压系统可靠性进行评估,因此非常有必要针对这一方面做出研究,提高数控机床液压系统可靠性。本文完成的主要工作有:(1)搭建了模拟数控机床液压系统运行的试验台。对数控机床液压系统的工作状态进行分析,结合数控机床液压系统工作时的特点,对液压系统试验台进行设计,模拟实际工况下数控机床液压系统工作时的状态进行试验,制定试验操作规范与操作流程,通过正交试验法进行试验设计。(2)结合液压实验台的运行特点,对环境影响条件下的液压系统实验方案进行设计,确定实验方案。采集了基于环境影响条件下的油液污染数据,对获取的实验数据进行分析,基于BP神经网络建立了环境影响因素对数控机床液压系统油液污染物的影响关系模型,通过极差分析法确定环境因素对于油液污染物影响的相关性。(3)针对油液污染物对于数控机床液压系统的影响机理进行了分析,针对液压系统中的固体污染物进行了浓度和尺寸分布的测量,结合油液污染情况的相关参数指标,探究油液中的有效污染物与液压系统工作状态之间的关系,基于BP神经网络建立污染物因素对液压系统的影响模型,为数控机床液压系统可靠性的模型提供建模依据与参考。(4)结合环境因素和污染因素,对数控机床液压系统可靠性进行建模。根据前文得到的试验数据与结论,在油液污染条件下,引入应力强度干涉模型建立了面向油液污染的数控机床液压系统可靠性模型,反映油液污染程度与机床可靠性之间的定量关系,弥补了现有的模型的不足,为提高数控机床液压系统可靠性提供依据。通过本文的研究对数控机床液压系统进行分析与可靠性建模,为提高液压系统的可靠性提供了理论基础和试验支撑。

关键词： 风翼助航   泄漏故障   小波分析   AMESim仿真   模糊识别  

摘要： 风翼助航技术能够有效的利用海上风力资源,提高船舶能效,实现航运绿色化。风翼攻角决定风翼使用效率,而风翼回转液压系统作为控制风翼攻角的主要传动装置,当其发生故障时会导致风翼的使用效率降低,因此建立回转液压系统的故障诊断方法是有必要的。液压系统中最常见的故障是泄漏故障,而泄漏故障的特点是发生位置隐蔽,情况复杂,是当前液压系统故障诊断的难点所在。为了解决这一问题,本文首先通过分析风翼回转液压系统的结构原理和故障特点,建立其各关键元件及系统整体的AMESim仿真模型并进行实验验证,然后对不同形式的内泄漏故障进行了模拟,利用小波分析方法获取故障信号中包含的特征,最后基于模糊模式识别理论建立了一种风翼回转液压系统内泄漏故障诊断方法。本文具体的研究内容包括:(1)分析了风翼回转液压系统的工作原理和故障特点,针对其内泄漏故障这一诊断难点,开展了对其表现形式及产生原因的研究。分析了内泄漏故障对风翼回转性能的影响。(2)根据风翼回转液压系统的结构组成,利用AMESim软件建立了其关键元件及整体系统的仿真模型。并且将通过仿真模型获得的仿真结果与通过实验台获得的实验结果进行对比分析,验证了所建立的仿真模型的准确性。(3)通过改变AMESim仿真模型中换向阀、调速阀及液压马达的参数,模拟风翼回转液压系统在实际运行中发生泄漏故障时的工作状态,获取处于不同元件泄漏故障情况下的流量及压力等特征信号,在此基础上分析不同元件泄漏故障对风翼性能产生的影响及其特点。将获取的流量和压力信号通过小波包变换的方法进行分解,获得不同泄漏故障信号的能量熵值,并以此作为模糊模式识别的特征,从而为基于模糊识别的故障诊断奠定基础。(4)基于模糊模式识别方法,利用小波包分解信号数据后获取的泄漏故障特征,构建了各泄漏模式的隶属函数及模糊集,并依据择近原则对待识别信号进行识别。建立起了风翼回转液压系统换向阀、调速阀及液压马达的内泄漏故障的诊断方法,并对其进行了准确率的检验。结果表明本文研究的模糊模式识别方法对于换向阀、调速阀及液压马达不同程度的内泄漏故障的识别率达到90%以上,能满足对风翼回转液压系统在线实时监测的需求。

关键词： 打捆机   液压系统   性能仿真   电液控制   自抗扰控制  

摘要： 线材打捆机是高线生产线自动打包的关键设备,其打包动作均靠液压动力通过液压缸或液压马达来实现,按照打捆工艺流程顺序完成举升、压紧、送线、夹紧、扭结、切断等动作。论文将以某型号卧式线材打捆机为研究对象,针对打捆机平台升降和压盘推进两个最关键的液压系统进行性能仿真与控制研究。通过平台升降的性能仿真,提出了通过连续控制阀芯位移实现平台速度逐步升降的改进方案,有效解决了原系统存在升降速度不平稳且液压冲击过大的问题;通过设计电液速度和力闭环复合控制系统,取代原系统的开环控制系统,实现两侧压盘快速同步靠近盘卷和打捆压紧力实时恒定可调,有效解决原系统打捆力不稳定、不可调且打捆质量不高的问题。论文主要研究工作如下:(1)简述了线材打捆机功能、组成和工作流程及其国内外打捆机的发展现状。梳理分析了国内外液压系统性能仿真和系统控制等方面的研究现状。(2)通过对平台升降机构运动学和动力学分析,建立了平台升降机构的系统状态方程和AMESim液压系统仿真模型,并将几个关键液压元件的仿真模型与厂家样本曲线进行了对比分析,验证了模型的有效性。(3)对平台升降速度和液压缸两腔压力进行了性能仿真分析,针对所存在的问题提出了系统改进设计方案,即采用连续控制阀芯位从而控制进入液压缸流量的方法来实现平台速度逐步升降,实现了平台升降速度平稳和液压冲击明显减小的目的。(4)根据打捆机的工艺要求设计了压盘推进电液速度和力闭环复合控制系统,建立了电液系统的数学模型,仿真分析了系统的动态性能和稳态性能,实现了打捆机两侧压盘同步推进,打捆压紧力恒定且实时可调,提高了打捆质量和效率。(5)针对压盘推进电液系统参数变化范围大和不确定性导致控制性能下降的问题,采用了自抗扰控制策略以提高系统的抗干扰能力。论文分别设计了压盘推进电液系统的速度和力自抗扰控制器,仿真分析了在不同干扰时系统的控制性能。结果表明,论文所采用的控制方法具有较强的抗干扰能力,且能有效提高系统的控制性能。