关键词： 矿山工程机械   液压系统   故障原因  

摘要： 液压系统由于其传输稳定,功率较大,系统压力高,低噪音等优良特性,广泛应用于采矿工程,这是一个可以控制机器停止和运行重要的设备,但随着时间的推移,通用机械和各个部分的连续摩擦会导致液压设备的老化,各种各样的问题从表面导致设备内部的故障.因此,对于矿山机械液压系统要及时找出,并及时解决,以免产生不必要的麻烦,给实际带来不便.

关键词： 液压技术   升降平台   方案原理   节能   缓冲  

摘要： 升降平台能够将车辆、货物、维修备件等快速的在装配车间与仓库之间进行转运。本课题研制的升降平台是一种具有高可靠性、安全性的货物转运设备,并且可以在不转运时用于对仓库屋顶的垂向通道进行封闭。针对用户的相关技术要求,本文对剪叉式、侧置导轨式和钢丝绳提拉式三种升降形式的结构特点和优缺点进行了对比分析,从中选择了最适合的侧置导轨式升降方案。在液压系统设计时确定了举升缸的速度控制、同步控制方案;针对常规升降平台能耗高的特点,提出了平台节能方案;针对升降平台工作中可能出现的危险情况采取了提高液压系统可靠性、安全性的相应措施。最终确定升降平台液压系统方案并进行了液压原理设计。经过液压原理设计后针对液压系统节能进行了计算及仿真,通过计算及仿真确定了试验所需的相关参数,为后续试验奠定基础。在举升缸结构设计时着重进行了缓冲设计及仿真分析,以期解决平台启停动作时的平稳性及安全性问题;同时根据设备安装空间的实际情况进行了液压泵站和蓄能器组的适应性设计,缓解了液压设备运转时产生的振动噪声问题,降低了设备安装、维护和故障排除的难度。最后采用搭建试验台架的方式进行试验验证,除了进行液压系统及升降平台的相关试验外,还对举升缸缓冲及液压系统节能效果进行了对比试验,试验结果满足设计要求。本文的研究成果可以为更大尺寸升降平台的研制提供参考。

关键词： 飞机液压系统   GO法   布尔代数   可靠性   余度设计  

摘要： 飞机液压系统是一个多余度、大功率的复杂机电液一体化系统,具有功率密度大、传递距离远、易于实现自动控制等优点,可为飞机副翼、升降舵、方向舵、起落架等提供动力及姿态控制,从而实现飞机滚转、俯仰、偏航和降落等动作。飞机液压系统作为飞机重要组成部分,其可靠性是衡量飞机可靠性的重要依据。飞机液压系统正常运行是保证飞机安全飞行的重要前提,因此,分析飞机液压系统可靠性是研制飞机并保证其安全性的重要一步,故本文选用GO法对飞机液压系统可靠性进行了分析研究。针对GO法和飞机液压系统可靠性分析中的问题,本文围绕系统GO法建模、GO法反馈回路求解、修正共有信号、可靠性分析方法对比、系统可靠度定量计算、余度优化设计等方面进行了研究,具体研究工作如下:（1）构造了某型飞机液压系统工作原理图,分析了系统工作原理,在结构原理图基础上,对各个功能部件进行合理划分,选用了适合的GO法操作符表征相应的部件及部件之间的逻辑关系。（2）采用布尔代数思想构造反馈回路的布尔运算式,创新性地解决了GO法不能考虑反馈回路的问题,并建立了某型飞机液压系统GO图模型。（3）应用GO法操作符的计算规则,结合所建立的GO图模型,采用累积概率公式法修正了共有信号,对某型飞机液压系统的可靠性进行了定量计算,并将GO法与FTA法、蒙特卡洛法进行对比,验证了GO法在飞机液压系统可靠性分析中的可行性与准确性,给出了GO法在可靠性分析中的优势。（4）对某型飞机液压系统中失效率较高的组件进行了余度设计,对系统进行了GO法分析与计算,确定了各组件对系统整体可能度的影响程度,确定了最佳的余度配置方案,进一步优化了某型飞机液压系统的可靠性。研究表明,采用GO法对某型飞机液压系统进行可靠性分析和余度配置,方法有效,结果精确。本文为航空液压系统可靠性工程研究提供了有效理论支持。

关键词： 刹车压力伺服阀   多阀并联刹车系统   参数灵敏度   非线性振动   振动抑制  

摘要： 机轮刹车装置是现代飞机应用最广泛的着陆减速装置之一。对于大型飞机，通常采用多阀并联刹车系统，多套机轮刹车装置并联使用会造成系统强非线性、参数时变性和负载复杂随机性等问题得到几何倍数的放大，极易引发大型飞机机轮刹车系统振动失稳，造成系统控制难度加大、可靠性降低。这样的问题在业内仍未得到很好地解决。因而，多阀并联刹车系统特性及振动与抑制研究具有重要的理论意义和现实意义。　　为从根本上解决大型飞机多阀并联刹车液压系统的稳定性问题，本文由单套刹车压力伺服阀控缸系统入手，沿着动力学模型建立、振动机理分析及模型优化、参数灵敏度分析、非线性动力学行为分析的主线，剖析了刹车压力伺服阀控缸系统的振动现象、机理以及影响因素。在此基础上，建立了多阀并联刹车系统的动力学模型，分析了系统的振动特性，提出了振动抑制方法。围绕本文的总体思路，重点开展了以下研究工作：　　(1)刹车压力伺服阀控缸系统的动力学建模。分析刹车压力伺服阀的特殊工作原理，建立刹车压力伺服阀控缸系统数学模型，涵盖刹车压力伺服阀动力学模型，以及负载特性模型;搭建刹车压力伺服阀控缸系统负载模拟性能测试实验平台，在多种工况下实验测试系统性能，验证仿真分析结果的正确性。　　(2)刹车压力伺服阀控缸系统振动机理分析及动力学模型优化。分析刹车压力伺服阀控缸系统振动机理，在此基础上，考虑原动力学模型未涵盖的本质非线性因素、回油通道动态变化因素，优化完善了原动力学模型，并利用实验平台验证了模型优化后仿真分析精度的提升效果。　　(3)刹车压力伺服阀控缸系统参数灵敏度分析。建立刹车压力伺服阀控缸系统状态空间模型，在典型工况下分析系统中41个参数的一阶轨迹灵敏度;在此基础上，用两种灵敏度量化评价指标，明确各参数对系统刹车压力输出的影响程度;利用已搭建的实验平台，验证灵敏度分析结论。　　(4)刹车压力伺服阀控缸系统非线性动力学行为及系统稳定性研究。对刹车压力伺服阀控缸系统状态空间模型进行无量纲化处理，采用相图分析与非线性动力学行为直接求解相结合的方法，研究参数变化对刹车压力伺服阀控缸系统非线性动力学行为的影响，进而研究系统的稳定性;利用已搭建的实验平台，验证理论分析结果。　　(5)多阀并联刹车系统振动特性及振动抑制方法研究。分析了系统中液压管路的固有频率、流固耦合共振和系统在不同工况下的振动特性。在此基础上，针对回油正反馈效应，提出了新型刹车压力伺服阀方案。利用已搭建的实验平台，验证新型刹车压力伺服阀的振动抑制效果。

关键词： 生物质   成形压块机   成形影响因素   串联式成形   液压传动   结构仿真模拟  

摘要： 可再生能源的开发利用可以缓解人们对不可再生能源的依赖,生物质能源是可再生能源的一个重要组成部分,研究开发一种生产效率高,能耗低,关键零部件损耗小的生物质压块机对于生物质固体能源的有效利用意义重大。本文以设计的新型液压式串联生物质成形压块机为研究对象,论文围绕设计的成形压块机,完成的主要工作内容及结论如下:（1）通过对生物质压块成形影响因素的分析研究,确定了成形压力、原料含水率、原料颗粒度和成形保压时间为生物质原料冷压成形的主要参数,并通过单因素、多因素的正交试验找出了压块的最佳成形参数为原料颗粒度1～3mm区间,成形压力60MPa,原料含水率15%,保压时间120s。（2）基于生物质成形压块机领域传统生物质活塞成形压块机生产效率低、成形率低和关键部位磨损严重的特点,提出一种新型液压串联式生物质成形方式,即将多个挤压单体模具通过导轨和定位装置等设备串联起来,多个成形室内生物质原料在主压缩力驱使下逐渐成形,极大地提高了挤压成形效率。依据获得的最佳冷压成形参数设计成形压块机的整体结构和控制方式,利用特征参数化建模技术进行进料双螺旋系统、储料隔料系统、预压缩成形系统、主压缩保压成形系统、闭锁出料系统和液压控制系统等结构的设计及装配。（3）根据设计的成形压块机特点和要求,为实现执行机构运行过程平稳均匀,且易于实现快速启动、制动和方便控制的要求,选用液压传动作为整机的驱动方式。基于压块成形过程执行机构的特殊性,首先制定与之对应的调速、调向和调压传动方案,据此方案设计并绘制了液压系统工作原理图,然后设计计算和选型主要液压系统元器件,最后为检验液压系统设计的合理性,进行液压系统性能验算。（4）针对压缩成形阶段成形室内结构受力受热复杂多变,利用Workbench有限元软件模拟仿真分析成形室内部情况,求解出成形模具结构内部在压缩成形阶段所受到的温度以及应力应变变化情况。结果表明,成形室内温度场分布从成形模具内腔接触面上逐渐扩散至原料内部,且最高温度区间集中于原料与成形模具内腔摩擦接触面上,最高温度为76℃;等效应力沿着闭锁挡板与原料相接处逐渐传递到成形模具成形室处,最大等效应力出现在成形模具下腔与闭锁挡板相交处,达到218.79MPa,小于在此工作环境下的许用应力（240MPa）,表明成形压块机能在此工况下安全运行;最大等效应变虽然也发生在闭锁挡板与原料摩擦接触处,但仅仅为0.01mm,对成形结构影响不大。

关键词： 牙轮钻机   液压系统   闭式回路  

摘要： 液压牙轮钻机进行回转作业时,对岩层形成周期性冲击,当钻进到坚硬岩层时,由于负载压力的增加,回转液压系统压力也会增大,钻杆的回转扭矩也会不断增大,直至钻杆断裂,造成安全隐患,拖延工期,所以设计全液压牙轮钻机的回转限压系统是非常有必要的.

关键词： 多维T-S故障树   多维T-S动态故障树   重要度   共因失效   液压系统   可靠性分析  

摘要： 故障树分析方法是可靠性分析评估、故障分析与诊断的有效方法,是保障装备创新能力和核心竞争力的关键技术。但随着机械装备性能要求不断提升、复杂性不断增加、工作环境日渐复杂,系统中机电液元件的故障概率会受到多场应力的综合影响,现有故障树分析方法对多因素影响下的系统可靠性分析存有一定局限。为此,首先提出针对静态失效行为的多维T-S故障树及重要度分析方法;进而提出针对静、动态失效行为的多维T-S动态故障树及重要度分析方法;进一步针对工程系统存在的事件发生相关性,提出考虑共因失效的多维T-S动态故障树分析方法。首先,针对传统故障树分析方法无法描述任意形式的静态失效行为,系统中机电液元件的故障概率会受工作时间、冲击次数等多因素影响,提出多维T-S故障树及重要度分析方法。构造考虑多因素影响的下级事件故障概率分布函数,给出下级事件多维输入规则算法和上级事件多维输出规则算法,通过与传统故障树、空间故障树、T-S故障树分析方法进行对比,验证所提方法的可行性。进而,为解决多维T-S故障树分析方法无法描述系统动态失效行为的问题,提出多维T-S动态故障树及重要度分析方法,给出T-S动态门及其连续时间事件顺序描述规则构建方法和描述规则算法。通过与空间故障树、Dugan动态故障树、离散时间T-S动态故障树分析方法进行对比,验证所提方法的可行性。进一步,考虑到共因失效对系统的影响,将共因失效模型融入多维T-S动态故障树分析方法,提出考虑共因失效的多维T-S动态故障树分析方法,并通过对泵送回路液压系统进行可靠性分析,验证了所提方法的可行性。最后,通过对斗轮式堆料机液压系统进行可靠性分析,求得在工作时间和冲击次数影响下系统的故障概率分布和重要度分布,以及在共因失效影响下系统的故障概率随时间的变化曲线,为系统的改进与运维提供了多因素和共因失效影响下的量化信息。

关键词： 机械制造   液压传动   策略  

摘要： 随着我国科学技术的不断发展,液压传动作为机械设计和制造中的配套技术得到了运用,其重要组成部分是液压机械传动控制系统.液压传动的稳定性和灵活性可以经过运用各种控制阀和调节阀来完成.介绍了液压机械传动控制系统的基本原理,剖析了液压机械传动控制系统在机械设计和制造中在机械制造和传动中的运用效果.

关键词： 自升式海洋平台   插销式液压升降系统   液压系统   AMESim  

摘要： 随着人类社会的快速发展，人们需要的能源呈爆发式增长。在人类对海洋的了解和探索越来越深入的条件下，人类社会的发展越来越离不开海洋资源的开拓利用。在海洋资源的勘探和利用过程中，少不了海洋装备的支持，自升式海洋平台便是重要一员。其中，升降系统是整个自升式海洋平台的关键，关系到平台是否安全升降。　　本课题主要研究自升式海洋平台升降液压系统。本文采用计算机仿真软件对液压系统进行建模仿真研究。与传统方法相比，该方法比较容易操作，开发周期较短，开发成本较低，其仿真结果能对系统的设计优化有一定的参考价值，为升降液压系统的深入研究与使用提供了科学的依据。　　本文结合采用双步进型的插销式液压升降系统的5600t自升式海洋平台，以验证其升降液压系统设计的合理性为目的，对其升降液压系统进行了建模与仿真研究。本文主要研究内容如下：　　1．首先分析了自升式海洋平台的国内外发展情况。研究了目前世界上常用升降系统的组成部分，工作原理以及特点。　　2．简述了5600t自升式海洋平台的概况与性能参数，分析了其升降系统的组成与工作原理。接着重点研究了其升降液压系统的主要组成部分，各工况工作原理及该液压系统的特点。　　3．先对一些主流液压仿真软件进行对比分析，根据本课题需要选择所用仿真软件AMESim。接着对液压系统图的重要液压元件进行数学模型，然后分别进行AMESim建模仿真研究与准确性验证，分为液压基本元件和非基本元件。　　4．根据5600t自升式海洋平台升降液压系统图，将每个液压元件的AMESim模型有机地连接在一起，建立多工况下平台的仿真模型。分别对液压系统在升船、放桩、降船、提桩、拔桩、压桩、复位工况下进行仿真研究，并分析其结果，与设计参数进行对比，验证设计的合理性。　　综上所述，本文运用AMESim软件对5600t自升式海洋平台升降液压系统进行建模与仿真分析。得到的仿真结果与设计参数进行分析对比，验证了设计的合理性，为升降液压系统的深入研究与使用提供了科学的依据。

关键词： 多孔多面零件   工艺分析   液压系统   夹具设计   有限元仿真  

摘要： 随着机械加工行业竞争日益激烈,为保证生产效率,装夹零件时越来越多采用了稳定、快速的液压夹具。缸体类与叉架类零件属于典型的多孔多面零件,零件成形面较多,壁厚较薄,形状不规则且结构复杂,定位与夹紧方式选择困难,易发生装夹变形和工件边角部分加工颤振,影响零件加工精度,对于夹具的质量要求较高。传统夹具结构尺寸优化和轻量化设计耗费大量时间和精力。本文采用理论分析与仿真分析相结合的方法,以大批量生产的某型号单缸水冷式空压机缸体为例,研究多孔多面零件液压夹具设计与优化,为此类零件的夹具设计寻求一种合理的设计方法,缩短夹具设计周期,提升制造企业的竞争力。对多孔多面零件进行加工工艺分析,分析零件结构特性、加工要求,选定加工方法,拟定加工工序和工艺参数,为夹具设计提出技术指标与要求。多孔多面零件夹具设计时,采用TOPSIS理想逼近排序法分析候选定位基准面和候选夹紧方案理想化逼近程度,确定了定位方式与夹紧方式。重点分析了3-2-1定位方式与一面两销定位方式,并进行定位元件设计与定位误差计算。使用NOVEX软件估算切削力,进而估算夹紧力,得出每个夹紧点所需夹紧力,进行夹紧元件和辅助元件选型。最后使用CREO软件设计夹具整体模型,规划夹具运行方案,并绘制液压油路运行图,完成夹具初步设计。运用ANSYS Workbench软件对夹具和工件进行有限元静力学仿真分析,通过分析变形量与应力分布情况,检查夹具定位面与工件加工位置变形量是否合格。发现单缸水冷式空压机缸体夹具系统和工件都出现应力集中和变形,得出定位支撑2、CNA02夹紧器压头和压板1都需要进行结构优化。采用响应面分析法与拓扑优化分析法相结合的方法优化夹具结构尺寸,并完成轻量化设计。针对表面质量低、结构薄弱的夹紧平面装夹应力集中问题,设计了一款可微调压头。对单缸水冷式空压机缸体压板1、定位支撑2和压头进行结构优化。对优化后夹具系统和工件进行有限元静力学结构分析,得出夹具变形量和应力、工件应力都满足加工需要,但工件加工面仍变形较大,通过增设CSY03辅助支撑,使工件总体变形量降至0.013mm,腔体结合面和水道孔台阶面总体变形量分别降至0.012 mm和0.007 mm,达到加工需要。