关键词： 大型液压挖掘机   液压系统   热平衡   仿真  

摘要： 液压挖掘机作为工程领域中一种典型的施工机械,具有工作环境恶劣、工作周期长、工作强度高等特点,这些特点都对挖掘机热平衡性能提出了严格的考验,热平衡性能的主要决定因素就是散热系统的参数。目前国产挖掘机厂商均在中小型液压挖掘机上进行了大量的研究,以期望提高挖掘机热平衡性能,而在具有斗容大、装机功率大、整机质量大(100吨以上)等特点的大型液压挖掘机上,厂家一般选择增大散热器尺寸、提高风扇转速等依靠经验的传统方法解决热平衡问题,这样不但会进一步增加挖掘机的成本和功耗,还会使挖掘机的工作性能变差。造成上述问题的主要原因就是有关于挖掘机热平衡的研究较少,而且基本都集中在中小机型上,针对大型液压挖掘机热平衡的有关研究寥寥无几。本论文以国内首台260 t大型液压挖掘机为研究对象,对其进行了热平衡研究,具体的工作如下:首先根据热力学基本理论对挖掘机液压系统进行产热和散热分析,根据挖掘机基本工作循环,明确挖掘机作业过程中液压系统的主要产热工况和产热元件,进一步根据能量守恒定律建立了挖掘机热平衡数学模型。对260t挖掘机的整机组成和电液控制原理进行详细的分析,由于260t挖掘机动臂举升和下降时分别采用泵-阀协同流量匹配原理和流量再生回路,因此根据260 t挖掘机整机仿真模型,对动臂举升和下降过程中泵的压力和动臂液压缸两腔压力进行仿真分析。仿真结果表明泵-阀协同流量匹配原理的应用可以减少节流损失;流量再生回路的应用使动臂仅通过自身重量,无需液压泵供油就可下降到最低位置,而且下降时间也得以减少。为了验证仿真的可靠性,通过试验结果与仿真结果进行比对,进一步证实了260 t挖掘机整机仿真模型的可靠性,而且得出了流量再生回路的应用可以提高挖掘机热平衡性能的结论。最后,本文基于SimulationX软件建立了260t挖掘机散热系统的热交换模型,为了模拟真实作业时挖掘机液压系统的热交换过程,因此基于挖掘机基本工作循环对260 t整机仿真模型进行仿真,然后采集出热负载数据与散热系统热交换模型进行耦合。根据建立好的散热系统热交换模型分析了挖掘机液压系统的产热机理和散热特性,进一步研究了换热器流体不同流动方式、不同海拔高度、不同气温对挖掘机热平衡性能的影响。

关键词： 隐马尔科夫模型   支持向量机   液压系统   故障诊断   捣固车  

摘要： 捣固车在铁路日常维修中起着非常重要的作用,捣固车的正常养护工作,保证了铁路的安全运行,所以保证捣固车处于正常工作状态显得十分必要。而在捣固车的各个构成部分中,液压系统作为捣固车作业的关键一环,为捣固车进行正常的捣固作业提供源动力。液压系统在作业过程中难免发生各种异常状况,如若不及时对液压系统故障进行诊断排除,就会导致液压系统运转异常,甚至会导致捣固车发生故障。因此,对捣固车液压系统进行故障诊断研究是一个十分重要的课题,也是导师自然科学基金研究的一个重要补充。本文根据液压系统故障振动信号多且杂的特点,分析了对后续工作的开展将造成极大阻碍的降噪处理,研究提出一种基于隐马尔科夫模型模型（Hidden Markov Model,HMM）优化支持向量机（Support Vector Machine,SVM）的改进液压系统故障诊断模型。本文首先采取改进EMD阈值降噪方法对振动信号进行降噪处理,在降噪处理的基础上,采用主成分分析法（Principal Component Analysis,PCA）对处理后的振动信号进行特征提取形成特征向量,将提取到的特征向量分别输入到HMM模型中进行训练,得到不同类别的HMM模型和SVM模型。针对SVM模型中的核函数,采用V折交叉验证法对其相关参数进行优化,得到更优的SVM分类器。由于HMM模型在同类样本间不同样本的相似性反映上具有较强的作用,因此在使用HMM优化SVM后,能在小样本的条件下得到更加精确的故障诊断结果。本文采用了维特比算法计算观察序列的概率,为了使得到的结果进一步精确,使其受其他因素的干扰达到最小,本文将观察序列按从大到小进行排列,并将大概率依次相加,当概率之和不小于90%时,将剩余向量序列删除,留下的向量序列则为主成分向量。以前序处理的结果为基础,分别使用串联方式与并联方式连接HMM模型与SVM模型,经SVM诊断识别,得到液压系统故障诊断的仿真结果。仿真实验表明,基于串联HMM-SVM模型以及基于并联HMM-SVM模型在液压系统故障诊断中的准确率比都要比单独运用HMM模型或SVM模型对液压系统故障诊断率要高。而串联HMM-SVM模型相较并联HMM-SVM模型而言,操作更加简单,运算速度快,抗干扰性更强,复杂性低等特点,因此,本文建议在同等效率情况下,使用串联模型HMM-SVM故障诊断模型。

关键词： 液压系统   平衡阀   AMEsim   速度平滑处理   振动抑制  

摘要： 随着科学技术及经济的发展,大型液压机械臂以其独特的优势在运输装载、林业搬运、市政建设、救援防灾、建筑施工及航海试验中占有着不可替代的地位,市场需求及市场保有量在不断的增加。目前机械臂行业正向无人化、信息化发展,各国正在推进挖掘机、液压机械臂等大型工程机械的自动化改造,随着中国智造2025的提出及工业4.0的到来,我国也正积极的步入到研发队伍当中。但要想实现这个目标,挡在我们前进路上的障碍有很多。比如在液压机械臂中,机械臂末端振动的问题就是影响机械臂能否成功完成自动抓取任务的重点影响因素,同时如果机械臂振动剧烈时还会发生严重的安全事故。因此,解决液压机械臂的振动问题是很有必要的。本文针对随车液压机械臂在抓取、运载、卸载货物过程中的出现的振动问题。从问题的两个方面入手,一内一外的去解决这个问题。一内是指从液压机械臂的主要驱动方式一液压系统入手,从动力源上抑制、消除由压力不稳定而引起的液压缸在伸出、收回时出现的爬行、突跳等现象所导致的液压机械臂的振动问题。液压系统方面解决了机械臂液压缸运动时,特别是带载下降时液压缸活塞杆发生的的低频振动。但考虑到机械臂抓取货物（带载）时运动到卸载的指定位置的过程中,由于货物重量大,在急停、急起或运动速度不稳定时,会引起货物及机械臂整体的振动,影响整个系统的稳定性。因此,一个良好的速度及轨迹规划方法对于提升机械臂运动的稳定性来说是必要的。因此将数控机床中的速度平滑处理技术一加速度控制方法引入到机械臂的轨迹规划中,提出两阶段路程自适应加减速控制方法,从外部条件一运动速度轨迹规划来进一步解决液压机械臂振动问题。论文的主要研究内容包括:（1）通过查找和阅读大量国内外文献的基础上,概括总结了目前在大型液压机械臂等工程机械中出现的问题及液压机械臂振动相关问题的解决方式,并指出了部分现有方法中存在的问题。（2）首先,介绍了本文研究对象随车液压机械臂的几个系统组成,解释了变幅系统在整个随车液压机械臂液压系统中的重要地位,及含平衡阀变幅液压回路的稳定性分析。重点是对平衡阀阀体内部腔、道、孔进行数学建模,并带入问题工况回路进行动态特性分析,找出了影响系统稳定性的关键因素,为后续液压系统优化提供了有力的理论依据。（3）针对问题工况使用AMEsim软件对平衡阀、及平衡阀所在的变幅系统回路进行了参数化建模,对问题工况进行了仿真复现,后根据优化理论引入了液压阻尼网络,使用NLPQL方法对液压阻尼网络及平衡阀的相关参数进行了优化,使随车液压机械臂的变幅系统达到了性能最佳的参数配置。（4）针对随车液压机械臂进行D-H参数法的运动学建模,求出其运动学的正、逆解。提出两阶段路程自适应加减速控制方法对随车液压机械臂运动速度进行平滑处理、轨迹进行规划。带入MATLAB工具箱进行仿真验证。（5）根据本文研究主体随车液压机械臂,选取了相应的传感器,搭建了实验平台,展开了关于随车液压机械臂振动抑制的实验研究。对数据进行采集,对实验进行结果,并将实验结果与仿真结果进行对比,验证了上述优化、改进理论的可行性。

关键词： 冶金设备   液压系统   故障诊断   维护保养  

摘要： 冶金设备在工作过程中,随着工作时间和年限的增长,以及一些操作过程中的细节性问题,会导致冶金设备液压系统出现故障,液压系统一旦出现故障,很可能会导致冶金设备出现较大的工作事故,从而对整个生产制造企业造成较大的损失,因此针对冶金设备的液压系统故障诊断就非常值得企业高度重视.从冶金设备液压系统的基本内容进行分析,对冶金设备液压系统整体性的故障诊断进行分析和探讨,对可能出现的液压系统故障进行良好的维护和保养工作进行简单介绍.

关键词： 液压传动  

ISBN: (纸本)9787111638346

摘要： 本书主要内容包括液压传动基础知识、液压元件的结构原理、常用液压回路、典型液压系统、液压伺服系统及液压传动系统设计计算等。全书着重基本概念和原理的阐述，突出理论知识的应用，加强针对性和实用性。为了实现信息化教育，本书部分知识点配有二维码资源链接，学生扫码即可观看视频资源。书后附有部分习题答案，便于学生检测学习成效。

关键词： 平衡阀   超调   阻尼孔   冲击  

摘要： 阐述了平衡阀的结构和自动控制原理,对出钢机由于系统中平衡阀的故障原因进行分析,并制定解决方案.

关键词： 盾构机液压系统   故障分析   维修保养  

摘要： 随着城镇化建设的快速推进,盾构机的使用日渐频繁,作为一种重要的掘进施工机械,对工程作业有着重要意义.液压系统是盾构机正常运行的基本,其主要原理是将液压转化为动能,并提供给设备.本文首先从液压系统发生泄漏、管片拼装机异常和油缸同时伸出三方面分析盾构机液压系统的故障发生,然后以此为基础探讨盾构机液压系统维修保养措施,仅供同行参考.

关键词： 雷达调平   机内测试   CAN总线   四分位数   故障检测   Qt E  

摘要： 军用雷达通常使用在军事防备、制导和侦察等各种作战任务中,是重要的军事装备。雷达调平系统是保证雷达天线处于精确水平状态的关键分系统,对雷达的精确性和机动性等作战指标有重要影响。为了改善雷达调平系统的性能,需要研制一种能够自动检测雷达调平系统工作状态的机内测试系统（BIT）,便于部队基层操作人员进行日常维保。本文针对调平液压系统进行机内测试技术研究和设计,在不增加系统结构复杂性的基础上,提升了调平系统的可测试性和可维修性,解决了急需的装备维保问题。本文首先在深入分析雷达调平液压系统总体结构和工作特性的基础上,根据设计要求进行了机内测试系统的整体设计,着重进行了雷达调平液压系统机内测试系统硬件部分设计。完成的重点部分有声音传感器模块、CAN总线通信模块和AD扩展模块。其次分析了电磁阀的内部结构,根据电磁阀吸合和断电时的运动特点,分析了电磁阀产生声音的原因。进行了电磁阀故障检测的算法研究,制定了声音数据的处理方法。在实际工作环境下开展电磁阀吸合和断电的声音采集实验,并且运用MATLAB进行辅助分析,在大量实验的基础上设定了四分位距和相应均方差的阈值,保证了在linux系统下能够实时地检测电磁阀的工作状态。然后介绍了CAN总线的通信原理和通信机制,分析了CAN总线在通信时需要遵守哪些规则。按照车载雷达调平液压系统机内测试系统通信需求完成了CAN总线通信的应用层协议设计,主要包括ID的划分、数据的存储空间分配和雷达调平液压系统的命令设置,并对CAN总线通信接口进行了调试。最后设计了AD驱动程序和BIT测试功能软件模块,对BIT测试功能软件模块进行了划分,设计了相应的测试流程并判断测试结果。设计了机内测试系统的BIT人机模块,主要包括QtE的开发环境搭建、界面设计的整体布局和最后在arm开发板上进行调试,验证了本文完成的BIT系统能够实时监控雷达调平液压系统的运转。

关键词： 玉米收获机   HMT   匹配计算   传动特性研究   行驶特性分析  

摘要： 面对国家对实现农业现代化进程的加快和我国农业收获设备的性能落后这一矛盾问题,对近年来逐渐兴起的玉米收获机械等的研发成为重要方向之一,而在该类机械的研究中,其传动变速形式是研究的重点之一。目前,应用HST(Hydro Static Transmission)静液压传动技术的玉米收获机暴露出传动效率低、易漏油、驾驶员劳动强度大等缺点。而将液压传动和机械传动相结合的液压机械式无级变速传动HMT(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission)静液压传动系统,应用于玉米收获机成为了国内外研究的重点。HMT传动系统是将液压系统和机械系统产生的功率,由行星齿轮组机构进行功率混合输出的双功率传动结构,该传动结构不仅缓解了驾驶员的驾驶强度,其还提高了传动效率。本课题研究重点是对现有的HST式静液压传动系统进行改进,通过对国内外HMT静液压传动系统进行充分研究,针对国内4行玉米收获机机型,设计出一种无离合器式HMT静液压传动系统,建立了 HMT传动系统双流传动的相关理论模型,分析了传动结构的相关特性,匹配计算了相关传动参数,并进行了系统和整机建模仿真分析。主要研究工作如下:(1)分析了所应用玉米收获机的传动结构,结合输出耦合式和输入耦合式分汇流结构组合方案的特点,确定采用输出耦合式分汇流结构,并为了扩大速度范围增加两挡机械变速形式,最高设计时速达到35km/h;最终HMT传动结构为单行星排无离合器式,主要包括单行星齿轮组机构、高低速挡有级变速轮系、差速器等。(2)建立了 HMT传动系统的速度、功率等理论模型,进行了相关传动比参数的设计计算,并对输出速度、分流比、系统效率等特性进行分析研究。(3)对HST液压系统回路进行分析,确定选用整体式HST泵实现液压调速,利用HMT系统功率模型计算出液压系统所需功率,选择合适的HST泵,并对液压系统的压力进行分析计算;对HMT传动系统的变速箱结构和传动结构进行了设计,利用ADAMS对HMT传动系统低速挡工况进行运动学仿真,利用ANSYS Workbench对箱体结构进行静力学仿真,并对其强度进行校核。(4)利用AMEsim建立整机模型,首先对其进行行驶工况仿真,包括液压系统转速、压力,收获机行驶速度,以及制动工况和排量比变化率对行驶性能影响等的仿真分析,得到相应参数变化曲线;然后对HMT传动模型分汇流结构中各构件的转速与设备行驶工况的增速前进、减速前进、静止、增速倒退、减速倒退的匹配关系进行了仿真分析。仿真结果显示HMT传动系统满足无级变速设计要求,高低速挡变速范围为-2.9～+8.8 m/s和-1.3～+3.8 m/s,当行星架和齿圈的相向转速差越大则输出速度越大。

关键词： 曲臂式升降机   液压传动   主机结构   整机设计   仿真分析  

摘要： 随着液压行业的不断发展，曲臂式液压升降机的应用变得越来越广泛，它作为一种常用的高空作业设备，在人们的日常生活中起到重要的作用。本文便以曲臂式液压升降机作为研究对象，对其整机设计过程进行深入展开，并运用液压传动知识及相关仿真软件对其进行仿真分析，以此验证设计的合理性及可靠性。　　该设计重点介绍曲臂式液压升降机的主机结构设计和液压系统设计两部分内容。首先，运用三维建模软件Solidworks建立整机模型，确定其内部各装置的机械结构及相互运动关系;其次，运用运动学仿真软件ADAMS对各节工作臂的相互运动进行运动仿真分析，并对其执行机构进行动力学仿真分析;最后，确定液压系统的基本设计方案，其中包括液压系统回路的确定，执行机构的确定，执行元件的选择及其他液压元件的选择，并运用液压系统仿真软件AMESim对整个液压回路的压力和流量进行仿真分析。　　通过将整机液压系统主要参数的变化与各装置之间运动状态的改变相联系，分析其中的影响因素，进而确定执行机构的最佳参数，以科学的数据将系统的响应速度调至最优，从而提高系统的稳定性，真正实现机、电、液一体化，最终达到优化液压系统设计的目的。