关键词： 液压系统   常见问题   维护方法   维护案例  

摘要： 港口机械的运转直接关乎整个港口的经济效益,而液压系统又是港口机械的主要工作动力,因此,保证港口机械液压系统的正常运行就尤为重要.本文通过介绍维护港口机械液压系统的原因、液压系统常见问题、维护方法以及维护的案例,倡导大家要主动维护港口机械设备的液压系统.

关键词： 工程机械液压系统   故障诊断   维修技术分析  

摘要： 伴随着我国现代化社会的不断进步,工程建设的机械化可以实现更快速、更简洁的生产建设活动,将大大节约人力成本的投入,解放劳动力,发展生产力。机械液压系统应用于各个基础建设的行业,然而在施工过程中,起重机械、盾构机、土石方机械等机械设备的液压故障时有发生,若维修不及时,将影响到工程进度。为此,针对液压系统的维修,确保起重机、挖掘机等出现液压故障设备的及时运作,本文作者结合自身在中国交建深圳市城市轨道交通2号线三期主体工程2131标段的施工经验,需采用哪些有效快捷的修理方法,进行分析。

关键词： 液压传动   匹配   数字泵   数字马达   换挡控制策略   联合仿真  

摘要： 装载机被广泛应用于公路、铁路、港口、建筑、水电等各种工程领域,是用途最广泛的工程机械之一。在我国,装载机的传动形式从最初的机械式演变到目前的液力机械式再到液压传动式,已经较之前取得了长足的进步。不过液力机械形式仍存在牵引力不足、效率低等缺点。随着液压行业技术水平的整体提高,效率不断提升,液压传动形式正在逐渐成为主流。而国内对于静液压驱动的装载机的研究近几年才受到重视,其传动系统的换挡理论更是鲜见于文献之中,所以有必要对装载机液压换挡理论进行研究。本文以一能重工YN917G小型装载机为研究对象,引入数字液压概念,设计了装载机数字液压传动系统,分析其换挡理论,制定换挡策略,并采用联合仿真方法进行仿真验证。首先,深入了解国内外自动变速技术的相关资料,综合对比分析现有技术的缺陷和不足,对目前研究换挡的关键技术进行分析,确定本文的研究思路和内容。其次,设计了装载机行走系统的数字液压传动系统,并根据功率守恒原理,分别对发动机与数字泵、数字泵与数字马达、数字马达与外负载进行动态匹配,从而完成对数字泵和数字马达的选型。通过发动机与液压传动系统合理的匹配,使发动机尽量运转在经济区,以提高发动机能量效率。再次,通过对数字液压传动系统的分析,针对起步加速工况和铲掘工况的换挡目标不同,对发动机、数字泵、数字马达采取不同的控制方法,分别制定了两种工况的换挡控制方式。然后,选取了模糊控制方法制定了换挡策略。为使发动机能运转在经济区,选择发动机转速和马达扭矩为模糊参数,确定模糊论域,经过模糊化、模糊推理（知识库）、反模糊化等,制定其换挡控制策略,为后文的仿真分析提供了理论依据。最后,将AMEsim软件和MATLAB中的Simulink软件通过S函数接口进行了联合仿真,分别对装载机的起步加速工况和铲掘工况的换挡控制策略进行了验证,仿真结果表明了数字液压传动系统的可行性,制定的换挡控制策略基本能够满足装载机两种工况的换挡需求。本文的研究为装载机传动系统设计提供了一种新思路,对工程机械行走系统的液压传动系统设计具有一定参考意义。

关键词： 双离合器自动变速器   液压系统   液压滑阀   电磁阀   仿真与试验  

摘要： 随着汽车技术的发展,自动变速器逐渐取代传统的手动变速器。双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission,简称DCT)凭借无动力中断换挡和传动效率高的换挡性能受到市场的欢迎,其所占的变速器市场份额也逐渐提高。液压换挡系统是湿式DCT的重要组成部分,湿式DCT换挡功能的实现主要依靠液压控制系统进行,因此需要对湿式DCT液压控制系统的设计展开研究。本文首先介绍了所设计的湿式DCT的结构原理和控制框图。结合湿式DCT液压控制系统的原理图,具体分析了液压系统各个模块的工作状况,着重对液压控制系统中液压滑阀、电磁阀、换挡油缸、离合器和传感器等部件进行了结构及工作原理的介绍。同时,建立了电磁阀、液压滑阀、换挡油缸、离合器的数学模型,为湿式DCT液压控制系统的建模仿真提供了指导。电磁阀是湿式DCT液压控制系统的核心元件之一,以离合器压力控制的比例电磁阀VFS为例作为电磁阀的研究对象,通过Ansys/Maxwell软件对比例电磁铁的磁场部分进行仿真分析,并分析电磁场的动静态特性曲线,利用软件AMESim仿真得到电磁阀的电流-油压特性曲线。基于湿式DCT液压控制系统的原理分析,对系统离合器压力控制模块、液压换挡执行机构模块、冷却与润滑模块和主油道压力控制模块进行了仿真分析,主要包括液压滑阀、电磁阀等。利用液压仿真软件AMESim对液压系统各个模块的进行了建模仿真,分析所得到的数据结果,得到了液压系统仿真的结论。为验证所设计液压控制系统的功能性,根据所设计的液压模块的相关参数,利用三维绘图软件绘制液压模块的三维结构,并加工得到湿式DCT液压模块的实物。将加工的液压模块实体搭载在试验台架上进行试验测试,得到了系统各个模块的测试数据,试验的结果验证了仿真的正确性。搭建变速器的试验总成台架,利用变速器的总成试验台架得到了3挡与4挡的升降挡数据。试验结果验证了所研发的液压模块可以保证换挡功能的实现,同时证明了湿式DCT液压模块与变速器整体集成后的良好功能。

关键词： 联合收割机收割分离液压系统   监控系统   监控策略   LabVIEW   实验研究  

摘要： 随着国家政策对农业的大力扶持,为促进农业装备的数字化、智能化发展,作为进行农业生产的重要机械,联合收割机等农业装备发展迅速。现阶段,国内谷物收割机以中小型为主,自动化水平低,作业过程中易发生故障,工作效率低。针对以上问题,本文对联合收割机收割分离液压监测与控制系统进行了设计分析与实验研究,本研究对降低收割机的故障率,提高我国谷物收割机的自动化程度具有重要的实际工程意义。进行联合收割机收割分离液压系统分析。基于联合收割机整机结构组成,结合收割分离液压系统工作原理分析,判断整机作业时收割分离液压系统各部件之间的影响。对收割分离液压阀控系统进行分析,进行了 AMESim分部建模与集成建模,给定仿真参数值对其进行仿真分析,证明所建立模型的准确性。搭建联合收割机收割分离液压系统模型,对模型进行仿真分析,得出喂入量变化时,脱粒滚筒、输送槽和输送器的转速与转矩变化规律图。结果证明,喂入量改变时,相较于脱粒滚筒、输送槽和输送器的转速曲线,转矩曲线波动起伏较大,说明滚筒的转矩值在监控系统中具有更大的研究价值。设计监控系统整体方案,对收割分离液压系统的监控策略进行研究。针对联合收割机工作时外界不确定性因素的影响,基于联合收割机外部影响因素与收割分离液压系统工作原理分析设计传感器分布图,根据监控系统组成,设计控制面板,对传感器进行选型。基于模糊控制策略,以滚筒转矩为控制量设计控制系统与流程方案,制定整机工作部件监控方案,对收割分离液压系统工作部件压力、温度、位移等发生波动的信号值进行监控。根据模糊原理与隶属度函数分析,制定模糊规则,设计基于脱粒滚筒转矩量的LabVIEW模糊控制器,对模糊控制器进行仿真测试,编写档位选择与模糊控制程序。设计收割分离液压监控软件系统。基于收割分离液压系统监控策略研究分析,完成监控点位置设置。选择监控系统的软件体系结构与通信连接方式,设计收割分离液压监控系统通信连接模块系统结构。编写监控信号采集分析的LabVIEW程序,实现收割分离液压系统执行部件实时监测信号采集与数据打包,完成采集信号的远程传输。选用Hilbert-Huang变换做出EMD与EEMD信号分解;采用巴特沃斯滤波程序做出信号滤波分析,实现设备故障诊断的特征提取和信号分析,完成信号传输、保存与删除程序编写,基于EEMD分解信号设计系统调节方式分类器,编写信号故障识别核心程序与故障报警程序。设计收割分离液压系统监控界面,包括登录界面、参数监测界面等,以脱粒滚筒转矩参数为例,编写参数监控主程序。进行监控系统实验台测试与田间实验研究。搭建测试实验台,运行得到脱粒滚筒、输送槽和输送器的转速与转矩参数变化曲线图;以某型号国产谷物联合收割机为实验样机,安装信号监测装置与监控软件,进行联合收割机田间作业。实验研究证明,无论是实验台测试还是田间实验,都发挥了良好的性能,两者所得到的参数值关系具有一致性。监控系统将行走速度、系统温度、压力、转速及扭矩等参数的变化状态以曲线或数值的形式在界面上显示,当所测参数值超过设置的上限值或低于下限值时,界面上报警指示灯亮起,降低机器故障发生率。

关键词： 同步顶升   模糊PID   多种群遗传算法   液压系统  

摘要： 随着工业化建筑的迅猛发展,装配式建筑的施工现状对工业化建筑的配套设施的发展提出了更多的需求。目前装配式建筑施工装备尚未突破,仍在使用传统装备施工。因此研发设计专门用于装配式建筑施工的装备成为了亟待解决的问题。吊装起重施工平台的同步顶升液压系统作为装配式建筑专用装备中重要的一部分,其同步的可靠性和精确性直接影响着施工作业的安全,具有重要的研究意义。主要研究内容与结论如下:（1）通过对同步顶升液压系统工作过程和工作原理进行的分析,应用液压仿真软件AMESim建立了同步顶升液压系统的仿真模型,分析了液压系统的运行原理。（2）通过对同步顶升液压系统的深入分析,建立了系统的数学模型,得到了系统的传递函数,并对同步顶升液压系统的稳定性进行了研究。（3）针对同步顶升液压系统在同步误差控制上的问题,提出了一种基于多种群遗传算法优化的模糊PID控制器。使用Matlab/Simulink在标准PID控制器、模糊PID控制器、多种群遗传算法优化的模糊PID控制器的控制下对同步顶升系统进行仿真,通过仿真结果对比各控制器的控制效果。（4）将AMESim中搭建的液压同步顶升系统和Matlab/Simulink中搭建的多种群遗传算法优化的模糊PID控制器进行联合仿真,仿真结果表明,同步顶升液压控制系统在多种群遗传算法优化的模糊PID控制器的控制下具有良好的同步性能,具有很好的实用价值。

关键词： 工程机械   液压系统   故障分析  

摘要： 伴随着我国现代化社会的不断进步,工程建设的机械化可以实现更快速、更简洁的生产建设活动,将大大节约人力成本的投入,解放劳动力,发展生产力.随着各种现代化工程项目的 施工和修建,工程机械作为建设工程项目的 主要设施以液压传动系统作为其核心部位,在实现工程机械自动化方面起到重要作用.而庞大的工程项目使工程机械液压传动系统处于高负荷的运行状态,同时产生了多种液压传动系统故障,不利于工程项目建设的顺利进行.基于此,本文主要对工程机械液压系统故障进行分析,希望通过本文的分析研究给行业内人士以借鉴和启发.

关键词： 偏航制动系统   惯性矩   液压系统   测控系统  

摘要： 随着风电行业的不断发展,各风电研究机构对风电机组的稳定性与可靠性不断提出更高的要求,来降低风电产品的故障率。偏航制动系统作为风电设备的重要组成部分,对整个风电机组的运行起着至关重要的作用,然而风电机组在偏航制动过程中经常出现一些故障,为了研究偏航制动系统各部件之间的协同关系,同时也为了研究和解决风电机组在实际偏航制动过程中所存在的各种问题,本课题应合作方要求以2MW风机偏航制动系统为研究对象,设计了一种风机偏航制动系统摩擦试验机,使偏航制动系统在接近实际工况下进行摩擦制动试验。通过偏航制动摩擦试验,直接或间接测得偏航制动系统相关物理参数,为研究和解决偏航制动系统在实际偏航制动过程中存在的问题提供数据支持,进一步揭示偏航制动系统故障产生机理。总体设计思路为:以偏航制动系统相关零部件为基础进行结构设计工作,考虑到试验机旋转部分与实际风机在制动时转动惯量的差距会导致惯性矩的差距,设计了惯性矩补偿方案,同时设计液压加载系统和测控系统使试验机能够正常进行偏航制动系统的相关试验工作。本文分析了摩擦制动原理,推导了由摩擦阻力产生的阻力力矩的计算公式,介绍了偏航系统的结构和工作内容,详细介绍了惯性矩补偿方案和加载方案两个试验机设计难点,利用结构模块化设计方法确定了摩擦试验机的总体设计方案。在试验机的总体设计方案下,对试验机的各个模块进行机械结构设计,并在满足要求的前提下对部分结构件进行了结构优化设计,绘制试验机的整体装配图、部件图和零件图;利用SolidWorks对关键零部件进行简化建模,利用有限元分析软件Ansys分析了偏航制动盘形变量与载荷大小的关系,计算了制动盘形变量满足要求时载荷值的具体范围,校核了关键零件的结构强度;根据试验要求,设计了该试验机的驱动系统和液压系统,确定了驱动电机、液压缸和液压泵等相关标准件,并根据所选取液压控制元件绘制了加载液压系统的原理图;设计了试验机的测控系统,选取了测量系统所需的各类传感器,基于PLC设计了该试验机的控制系统,并编写PLC控制程序。本课题所研究的偏航制动系统摩擦试验机属于和国内某风电研究院合作研发项目,该偏航制动系统摩擦试验机方案满足要求,设计图纸已审核,可以有效地进行偏航制动系统的摩擦制动试验。

关键词： 液压系统   故障诊断   并发型故障   多元时间序列分类   时序特征提取  

摘要： 液压系统是一类非线性特征突出的系统,具有多功能组成部件、多种操作模式、多工况时空耦合、多参数监测信号等特征。这类对象的自动化程度和系统规模日益增加,功能需求更加专业化和多样化,其运行和监测的复杂程度远较传统的液压系统更高受此影响,在运行过程中出现故障的可能性大大增加,形成液压系统以及更高一级系统的安全性和可靠性方面的风险。在分析了大量液压系统故障案例后发现,由于液压系统本身结构和机理的复杂特性,其系统内部结构无法直接观测,故障机理难以完整获取,故障类型种类较多,特别是在规模效应与上述特性复合作用的情况下,由多个异常形成的故障模式较为隐蔽但可以在任何时间和位置上出现。对于这种时空关联耦合的并发型故障诊断,一直是学术界和工业界所关注的重点难点内容。本文以此作为切入点,针对基于多元时间序列分类的液压系统并发型故障诊断开展了相关研究,主要内容如下:研究了液压系统故障的故障机理和液压系统的结构特点,分析了主要故障及其故障特征,针对液压系统并发型故障中存在的问题引入基于数据驱动的故障诊断方法,通过建立数据到故障的映射关系实现了故障的表征。用从液压系统故障模拟平台传感器网络提取到的故障状态监测数据进行分析验证,表述了该映射方法的可行性,以此为基础形成了液压系统并发型故障诊断的技术路线。针对故障状态监测数据的多元时间序列特点,选取多元时间序列分类作为液压系统并发型故障诊断的方法,提出了一种基于1NN-SVM的多元时间序列分类方法。利用机器学习算法提取多元时间序列数据中的相关特征,引入最近邻1NN算法提取数据中时序性特征,将相关特征转换为特征标签;在对特征标签分类后,利用多分类OVO-SVM完成整个多元时间序列分类过程。最后将提出的方法引入液压系统故障元件单一故障实验中,验证所提出的基于多元时间序列分类的液压系统故障诊断算法的有效性。针对液压系统工作过程中噪声对传感器获取故障状态监测数据时的影响,将领域无关分类算法和领域相关分类算法结合,提出了一种新的多元时序特征提取结构,以改进特征提取精度。提出了一种基于Attention思想的自适应多元时序特征提取模块,长短时间记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)作为Attention结构中解码器和编码器对原始数据进行特征提取。利用1NN-SVM方法完成特征空间中的多元时序特征分类,消除了噪声对多元时间序列分类结果的影响,进一步提升了故障诊断精度并通过液压系统故障元件单一故障实验对改进方法进行了验证。针对实际液压系统单一故障和并发型故障情况,对两种方法进行了相关的实验和结果分析。实验分成了两个部分,第一部分是对各个故障元件的单一故障情况的故障诊断和所有单一故障的识别;第二部分是并发型故障情况中,两个故障元件并发型故障的诊断和所有可能出现的并发型故障的故障识别。实验结果验证了对本文提出算法在故障诊断方面的可行性。论文最后给出了基于多元时间序列分类的液压系统并发型故障诊断方法与常见方法的对比结果,说明了提出算法的优势。

关键词： 开沟机   有限元分析   液压系统   田间试验  

摘要： 在江苏地区,小麦播种期间经常会有频繁的降水,使田间产生大量的积水,导致土壤中含氧量下降,小麦根系细胞无法从土壤中获取足够的氧气,从而发生厌氧呼吸并产生酒精,导致麦苗酒精中毒,对小麦的生长产生严重影响。因此,小麦播种后需要在田间增开排水墒沟,用来将田间积水排出。若单独使用开沟机进行开沟作业,不仅使作业成本显著增加,而且多一次拖拉机的下田作业,土壤容易受到轮子的反复压实,对作物的后续生长不利。为此,以现有旋耕施肥播种机2BFG-14(8)-200为基础,设计出一种旋耕施肥播种开沟一体机并进行试验,以提高机具的作业质量及作业效率。主要的研究内容与结论如下:(1)在原有2BFG-14(8)-200型旋耕施肥播种机的基础上,进行开沟装置的设计,确定了开沟机的旋转开沟方式和支撑行走升降系统。对机架、开沟装置的关键部件、动力传动方式进行了结构设计、部件选型和理论分析。针对开沟部分的动力分离装置,在原有牙嵌式离合器的基础上,设计了一套PLC控制的液压式分离系统,实现对动力输出与切断的控制,使开沟操作过程更加智能化。(2)利用UG三维建模软件,对旋耕施肥播种开沟一体机及各个零部件进行三维建模,并进行装配。为保证将开沟刀盘提升到安全距离的前提下,减小开沟装置的尺寸节约材料成本。以机架最小尺寸及最大提升高度作为目标函数,对开沟装置的机架进行参数化建模,并利用matlab软件优化工具箱求最优解,结果表明,优化后的开沟支架长度尺寸较优化前减小了 8.3%,优化效果显著。利用ansys分析软件,对机架结构进行有限元结构性能分析,然后对机架结构进行改进和优化。有限元仿真分析结果表明,改进前的开沟机机架,最大变形量为1.3759mm,最大应力为169.28MPa,最大应力发生在开沟装置机架连接板处。经过优化改进,最大变形量为0.0017mm,最大应力为197.78Mpa,最大应力发生在销钉处,而连接板处的应力比优化前较为安全。(3)按照设计图纸,试制了旋耕施肥播种开沟一体机的样机,并对样机进行了大田试验。试验结果表明,样机作业的开沟深度的稳定性为93.5%、沟底平均浮土厚度为36 mm、碎土率为87.46%,各项指标均符合田间开沟机的作业质量的标准规定,并能够满足田间作物的农艺要求。为了验证样机工作过程中前后连接板所受载荷,对样机连接板进行应力测试,得到样机在直线、转弯、弯曲行走这三种工况下的受力情况,测试结果显示,理论计算所得的工作载荷与实际测试得到结果非常吻合。