关键词： 液压系统   液压脉冲   疲劳累积损伤  

摘要： 在民用飞机液压系统元件的验证中，需开展液压系统元件全寿命周期内，可耐受可能产生的液压脉冲的工作。本文研究了一种基于疲劳累积寿命原理的液压元件脉冲试验方法，可满足液压系统元件的液压脉冲疲劳寿命满足设计要求，达到兼顾满足适航要求和安全裕度目的。

关键词： 液压传动   液压实验设备   实验教学   虚拟仿真实验  

摘要： 针对目前高校液压传动实验室中存在的液压传动实验设备体积质量大、占地面积广、不便移动等问题，设计并研制一套可移动的组合型液压传动教学实验设备，该设备由液压组合实验装置和液压机械模型两部分组成，具有体型紧凑、空间分配灵活、便于移动的特点，可适应于实验室和教室等不同的教学环境。该实验设备的研制为高校液压传动实验室建设提供了一条重要的路径。

关键词： 迈步式铺锚支机器人   TRIZ理论   液压同步系统   模糊PID  

摘要： 掘锚支一体作业装备作为矿井开采过程中的重要设备,可实现巷道的掘进、支护平行作业,提高成巷效率。论文提出了应用于煤矿掘锚支设备领域的迈步式铺锚支机器人,改善了传统装备铺锚协同作业效率低以及临时支护支架液压系统同步性低等问题。本文对迈步式铺锚支机器人以及迈步式自移支架开展了结构设计、静力学分析、液压同步系统及其控制器设计仿真分析。主要工作如下: 首先,运用了TRIZ理论对迈步式铺锚支机器人进行创新设计,通过九屏分析法、功能组件分析与因果轴分析等方法探究了现有铺锚支机器人效率不足的主要原因,运用技术矛盾法、物理矛盾法以及76重标准解法得出了11种技术方案,整合各技术方案完成了迈步式铺锚支机器人的结构设计;在ANSYS Workbench中通过静力学仿真以及与煤块的碰撞仿真分析了迈步式自移支架在各工况下支架变形与应力分布情况。 其次,建立了迈步式自移支架泵控多负载液压系统模型,对各子系统中液压元件进行选型设计,推导了平衡式阀配流双排轴向柱塞泵输出流量公式,建立了双排轴向柱塞泵、高速开关阀、同步阀的AMESim仿真模型,分析了推移回路以及迈步支腿回路中各液压缸在偏载情况下的流量、位移、位移差以及速度差等液压系统动态特性。 最后,建立了迈步式自移支架的液压同步控制系统,讨论了经典PID的优缺点,介绍了模糊PID的设计流程。在AMESim中建立了传统PID控制模型,随后在Simulink中建立了模糊PID控制系统并与AMESim进行联合仿真,对比分析了使用不同控制器的液压缸位移差以及速度差等输出参数。 图[81]表[14]参[87]

关键词： 多传感器信息融合   卷积神经网络   有效通道注意力机制   液压系统   故障诊断  

摘要： 针对液压信号复杂且难以准确识别的特点，提出一种基于多传感器信息融合的有效通道注意力卷积神经网络模型，分别对液压系统中的液压泵和蓄能器进行故障诊断。该模型采用并行网络结构，针对流量和压力传感器在数量、采样频率上的差异，以及流量和压力信号故障时表现出的不同特点，将多个压力和流量传感器信号分别输入卷积核大小不同的一维多通道卷积神经网络，并利用有效通道注意力调整特征通道权重，在全连接层进行特征融合，最终经Softmax层实现分类。结果表明：有效通道注意力能有效提高故障识别准确率，该方法与目前该领域先进的研究方法相比有更好的故障诊断性能；蓄能器故障诊断精度可达99.52%,液压泵故障诊断精度可达99.88%。同时，该方法解决了因非同源传感器数量和采样频率差异而带来的故障难以准确识别的问题。

关键词： 状态监测   深度学习   注意力机制   多尺度空洞卷积   多任务学习  

摘要： 液压系统作为工程和制造领域中不可或缺的组成部分,其能否正常运行直接影响到设备稳定性和生产连续性。因此,对液压系统进行运行状态监测并及时维护至关重要。近年来,随着传感器技术与人工智能技术的发展,液压系统的状态监测逐渐趋于智能化,但目前仍存在着一些问题:第一,对于液压系统的状态监测过于依赖单一传感器,然而单个传感器能够反馈的信息量有限,现有方法整合多传感器数据时效率较低且对于长期依赖关系建模效果不佳。第二,大多数研究仅针对单一液压元件进行监测诊断,忽略了系统内部元件之间的关联性,并且对于状态更为细化且相互耦合的液压元件,传统算法通过简单堆叠网络层的方式无法较为有效地提取不同传感器的信息,导致模型在特征融合方面受到限制。针对以上问题,本文基于深度学习开展液压系统的状态监测工作,主要研究内容如下: (1)针对传统方法整合多传感器数据效率较低并且对于长期依赖关系建模不足的问题,提出一种基于TCN-MHSA(Temporal Convolutional Network with Multi-Head Self-Attention)的液压系统状态监测方法。首先设计多尺度因果膨胀卷积构成时间卷积网络,以有效处理长期依赖关系而不受限于局部感受野;然后,将多头自注意力机制引入时间卷积网络,使其能够更好地捕获多传感器数据之间存在的非线性关系和高度交互模式,从而提高模型的表征能力和泛化能力。实验结果表明,所提出的方法在液压系统状态监测任务上表现出色,并通过消融实验和对比实验,验证了该方法的有效性。 (2)针对液压系统元件之间存在相互作用和耦合而导致其状态监测困难的问题,提出一种基于MSDD-CMT(Multi-Scale Dilated Dense Net with CBAM and Multi-Task Learning)及多任务协同算法优化的液压元件状态监测方法。首先设计多尺度空洞卷积模块提取多传感器信号特征,并将该模块通过密集连接的方式组成密集空洞卷积层,在增大模型感受野的同时缓解梯度消失现象;在每层密集空洞卷积层后加入卷积注意力机制来提升特征提取过程中网络对空间和通道信息的理解;此外,在网络的输出层采用多任务学习机制来提升诊断效率并增强模型的泛化能力;最后,采取梯度优化策略消除多任务训练所导致梯度上的冲突问题,实现了对多个元件状态的同时监测。通过模块与优化策略的消融实验以及与主流模型的对比实验,验证了该模型能够有效完成对多个液压元件的监测任务。 (3)针对算力有限的场景下大参数量模型部署困难的问题,提出一种基于多尺度深度可分离卷积的轻量化元件监测模型。该模型以密集空洞卷积层构成的网络为主体,将多尺度卷积结构改进为多尺度深度可分离卷积结构,使得卷积操作被分成深度卷积和逐点卷积两步,分别针对通道和空间维度进行处理,从而大幅度减少了模型的参数量和计算量。通过对比验证了轻量化模型在参数量和大小都减小的情况下仍能够维持基本性能。最后基于PyQT5工具,采用MVC架构设计液压系统状态监测软件。

关键词： 液压系统   回油单向阀   振动   AMESim  

摘要： 在液压系统中，通常会设置回油单向阀用以防止油液倒流或者提高系统背压以改善系统性能。然后，在某些时候，回油单向阀会产生振动，并导致系统共振。文中通过AMESim软件对回油单向阀振动原因进行分析，研究表明导致该问题的原因是回油单向阀在阀出口区会产生负压，导致空气析出产生空泡，从而产生振动，提出可以通过提高回油背压解决该问题，并通过仿真和试验进行了可行性验证。

关键词： 液压挖掘机   能量损耗   电控   节能  

摘要： 液压挖掘机作为一种性能良好的工程机械，在工程建设中得到了极其广泛的应用，但油耗高、效率低一直是传统液压挖掘机面临的不容忽视的问题。将液压系统元件由液控改为电控，有助于提升液压系统的工作效率。分析了挖掘机液压系统功率损失的主要形式：发动机-主泵匹配、泵阀匹配（单动作）、泵阀匹配（复合动作）、泵阀匹配（无动作），并以某小型挖掘机为对象，对其电控系统的开发提出了6种方案：1）保留所有补偿阀，补偿阀实现压力补偿；2）保留行走、动臂补偿阀及行走液控，增加传感器实现压力补偿；3）保留行走、动臂补偿阀及行走液控，预设优先级实现压力补偿；4）保留斗杆、铲斗补偿阀，现有传感器及补偿阀实现压力补偿；5）取消所有补偿阀，增加传感器实现压力补偿；6）取消所有补偿阀，预设优先级实现压力补偿。

关键词： 液压传动系统   故障诊断   维修策略   传感器技术   数据分析  

摘要： 本文探讨液压传动系统的故障诊断和维修策略。通过对液压传动系统故障进行分类，并分析其产生的原因，提出了有效的诊断方法和维修措施。研究重点包括液压元件的磨损、泄漏及其控制系统的故障，讨论了现代诊断工具和技术在液压传动系统维修中的应用，如传感器技术、数据分析和仿真模型。

关键词： 构皮滩升船机   液压系统   防撞装置   均衡油缸   卧倒门   夹紧装置  

摘要： 液压系统作为构皮滩升船机的动力控制系统，是构皮滩升船机通航设施三大设备之一，是构皮滩升船机设施设备的重要组成部分。掌握液压系统的工作原理和故障排查处理方法至关重要，直接影响升船机的安全、稳定运行。船厢液压系统主要控制船厢卧倒门、防撞装置、夹紧机构、均衡油缸等相关设备。本文主要从构皮滩第一级升船机船厢液压系统的布置组成、工作原理、控制回路技术、常见故障及处理方法等方面展开分析。