关键词： 液压系统   知识图谱   实体抽取   意图识别   智能问答系统  

摘要： 近年来,随着我国经济的高速发展,工程装备行业步入快速发展期,液压系统应用前景广阔。然而,液压系统故障诊断因故障特征不易提取等原因导致其成功率偏低,降低了其实际应用效能。当前,通过知识图谱和智能问答技术可以高效地利用历史故障知识进行融合分析,有效地提高故障诊断成功率。但是,液压系统故障诊断领域的知识体系结构复杂以及问答语义解析难给知识管理利用带来了很大的挑战。因此,本文以液压系统故障知识为研究对象,针对液压系统故障知识管理利用难的问题,研究液压系统故障知识图谱建模,提出基于深度学习的液压系统故障问答意图识别模型,设计并实现基于知识图谱的液压系统故障智能问答系统。本文的主要研究内容如下: 首先,针对液压系统故障领域知识结构混乱、层次复杂、表述不一的问题,提出一种液压系统故障知识图谱构建方法。采用自顶向下的构建方法,利用七步法对故障本体进行构建,使用BERT-Bi LSTM-CRF命名实体模型对非结构化知识进行抽取,并依次完成关系抽取、知识融合、知识存储及可视化。案例验证过程中,通过与四个主流模型算法对比,证明BERT-Bi LSTM-CRF模型对液压系统故障领域的知识抽取具有优越性,完成液压系统故障领域知识图谱建模。 其次,针对液压系统故障领域问答中规范性、专业性、推理性的挑战,提出了基于深度学习的Electra-Atten-GRU意图识别模型。通过收集液压系统故障问答语句,并针对用户需求对数据进行增强,构建液压系统故障问答数据集。将Electra模型与GRU相结合并加入了自注意力机制,根据案例研究对模型意图识别效果进行验证,同时选取了三个主流意图识别算法进行对比,表明本文提出的意图识别模型效果最优,其中验证数据集和测试数据集准确率分别达到95.85%、95.40%,F1值分别达到0.9574、0.9568。 最后,为了将知识图谱技术应用于工程实践中,在上述研究的基础上,开发液压系统故障智能问答系统。深入了解用户需求,确定系统架构设计原则,设计系统智能问答方法。基于HTML、CSS、Java Script等前端技术以及Django框架实现了各模块开发,并对系统各功能模块进行了测试,验证系统功能的稳定性以及实用性,推进了液压系统故障诊断智能化程度,提高液压系统故障诊断效率。

关键词： 深度学习   叉车臂架   液压系统   设计  

摘要： 本研究引入深度学习技术优化叉车臂架液压系统设计，旨在提升系统整体性能。研究核心内容为构建基于深度学习的液压系统架构、构建卷积神经网络（CNN）模型并进行效果优化与验证。结果表明，经过深度学习算法优化的液压系统在能效、稳定性和响应速度方面均有显著提升，展现了深度学习在传统工业系统优化中的巨大潜力。

关键词： 港口机械   液压系统   故障诊断   故障预测   机器学习  

摘要： 港口机械的液压系统在恶劣的工作环境下长期运行，极易发生各种故障，影响设备运行效率和可靠性。本文针对港口机械液压系统的常见故障，提出一种基于机器学习的故障诊断与预测方法。首先通过各种传感器采集液压系统的实时运行数据，然后利用数据预处理技术去噪和特征提取。在此基础上，训练多种机器学习模型对故障模式进行分类和预测。通过在港口起重机上的应用验证，该方法能够准确诊断多种常见的液压系统故障，并及时预警潜在的故障风险，为设备维护提供有力支持，提高设备可靠性和运行效率。

关键词： 车载式绿化养护装置   机械臂   绿篱机   运动学分析   液压系统  

摘要： 随着我国城市化的快速发展,城市绿化覆盖面积不断扩大,城市绿化的养护需求也日益扩大。绿化不仅可以美化城市环境,还可以改善城市气候、净化空气、增加氧气含量等,对于城市生态环境建设具有重要意义。本课题针对城市绿化养护机械功能单一、机械化程度低等问题,设计了一种车载式多功能城市绿化养护装置,由修剪装置、粉碎装置、浇水及刷白装置组成。能够完成树木的修剪、浇水、刷白及绿篱修剪多种养护工作,自动化程度高,提高养护工作效率。 课题首先对整个装置进行结构设计,其中包括:树木修剪机械臂、绿篱机、粉碎装置、浇水及刷白装置,并对关键零部件强度校核。结合实际工况对浇水及刷白装置进行了水路设计,运用三维软件Solid Works对整车的各个装置进行建模及装配,并对整个车辆进行稳定性分析。 在此基础上,课题对树木修剪机械臂进行运动学和动力学分析,运用ADAMS虚拟样机完成树木修剪机械臂运动学仿真,仿真结果的分析表明,所设计的树木修剪机械臂符合实际修剪需要。 在车载式多功能城市绿化养护装置的结构设计基础上,完成配套液压系统设计,并对主要的液压元件进行计算选型。将所设计的液压系统在AMESim中建模并仿真,验证液压系统合理性。 车载式多功能城市绿化养护装置结构设计完整,能够完成多种养护作业。自动化程度高、减轻人工劳作强度,为绿化养护装置提供了新的思路,具有较大的实际应用价值。 图 [66] 表 [15] 参 [80]

关键词： 上卸扣装置   结构设计   有限元分析   液压系统   动力学仿真  

摘要： 在传统的修井作业中,油管的上卸扣过程是最复杂的环节之一,通常需要3～4名工人协作才能完成,工人经常手动推拉液压钳、拉紧卡瓦、扶正油管和对缺口,劳动强度大、危险系数高、作业面积比较大。基于以上情况和油田现场需求,设计出一种伸缩式井口自动化上卸扣装置,主要包括液压钳伸缩式输送装置、扶正装置、自动卡瓦、集成式作业平台和液压系统五大部分。 本文对国内外上卸扣装置研究动态进行调研,结合我国油田修井设备的标准和要求,设计出一种伸缩式井口自动化上卸扣装置。根据设计要求和参数完成装置的整体设计方案,完成伸缩式输送装置、扶正装置、自动卡瓦和集成式作业平台等关键零部件的结构设计,论证装置上卸扣工作流程的可行性,运用Pro/E5.0软件进行整个装置的三维建模。完成液压钳的选型设计,提出一种对缺口设计方案,校核了开口大齿轮强度,对钳体和油管进行理论分析,推导出夹紧机构、油管和钳牙受力的理论计算公式。对伸缩式输送装置、扶正装置和自动卡瓦的运动进行受力分析,完成三种部件液压缸的参数计算,通过理论计算,确定自动卡瓦中卡瓦牙和卡瓦体的外形尺寸。根据设计要求和工况分析,对液压元器件进行选型,单独设计出各个部件的液压系统,最终完成整个装置液压系统的设计,分析了液压回路工作流程,使用AMESim对升降液压缸和伸缩液压缸的液压回路进行仿真分析,得出其运动特性和各参数流量曲线,分析结果与理论计算相符,验证了该液压回路设计的准确性。使用Workbench对关键受力部件竖直导轨、滚轮挡体、固定杆和卡瓦座进行强度校核,仿真结果表明各个结构的强度和刚度满足设计要求。使用ADAMS对伸缩式输送装置进行动力学仿真分析,得出液压钳钳头端在Y和Z两个方向上的位移、速度曲线以及两个驱动端力的变化曲线,分析结果与液压仿真相对应,符合理论计算,验证了伸缩式输送装置结构设计的合理性。 伸缩式井口自动化上卸扣装置提高了作业效率,减少了井口作业工人数量,节约了作业面积,提高了作业的安全性,具有很好的环保性和使用效益。

关键词： 液压传动   气压传动  

ISBN: (纸本)9787111750215

摘要： 本书分为液压传动和气压传动两篇，共13章，第1篇为液压传动，主要包括绪论、液压流体力学基础、液压泵、液压马达与液压缸、液压控制阀概述、压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀、液压辅助元件、液压基本回路、典型液压系统、液压系统的设计与计算等；第2篇为气压传动，主要包括气压传动概述、气源装置及辅助元件、气动执行元件、气动控制元件、气动比例阀和气动伺服阀、气动回路、气动系统典型实例分析等。各章后均配有课堂讨论和课后习题。此外，本书附录列出了液压与气压传动常用图形符号。

关键词： 液压系统   含气型空化   两相流   柱塞泵特性仿真   全空化模型  

摘要： 在飞机正常的飞行过程中,液压系统的供油区域会处在密封及增压状态,不会与外界大气相通。以B737为例,其油箱的增压方式为引气增压,以防止供油管路气穴和泵气塞现象的发生。如果飞行中液压系统供油区域出现失压,此时供油区域就会直接暴露在高空的大气环境下,导致该区域的压力下降,原本溶解在液压油中的气体就会析出,产生含气型空化现象,压力的下降以及气体的析出会共同影响泵的性能。针对这一现象,本文以某型航空电动柱塞泵以及供油管路为研究对象,探究了供油管路内空化的产生机理及影响空化发生的因素,研究了管路空化对泵性能的影响,相关仿真计算获得了试验验证。 首先分析了空化过程中气泡的析出、发展和溃灭,基于Rayleigh-Plesset的气泡动力学方程,分析并简化了蒸汽型空化模型中质量源项的定义,从而推导了含气型空化模型。空化气泡的存在会影响油液的特性,本文分析了空化气泡对油液的密度、可压缩性和粘性等特性的影响,得到了含气率影响下的油液属性方程。 然后以某型飞机液压供油管路为参考对象,建立了长1.5m、直径26mm的供油管路几何模型。基于欧拉两相流模型和含气型空化模型,仿真分析了供油管路在失压状态下油液中气体动态析出的现象,管道进口处气压高度、析出速率k和析出时间都会影响管道出口处的气体的体积分数。当析出达到稳定状态、气压高度在10000m时,气体析出量最多,气相体积分数约为33%;气压高度在1000m时,气体析出量最少,出口气相体积分数约为1.4%,气相体积分数的增加并不随着气压高度的增加而线性增加。 基于全空化模型建立了包含9个柱塞的柱塞泵出口特性仿真模型,以上述管路出口处的气相体积分数和气压高度为边界条件,研究了供油管路内空化对泵性能的影响。气压高度越高,泵吸油侧的空化现象越严重,气相体积分数也就越高,同时提高柱塞泵转速也会加剧吸油侧的空化现象。空化气泡会导致混合油液的弹性模量下降,从而导致柱塞泵出口流量下降。在气压高度低于6000m时,泵容积效率基本随着气压高度的升高而线性下降;在气压高度高于6000m时,泵容积效率下降的速率加快,气压高度为10000m时,泵的容积效率只有22.6%左右。同时泵的流量脉动和压力脉动都随着气压高度的增加而增加。 最后采用降低油箱内环境压力的方式,搭建了柱塞泵低气压供油性能试验台,模拟飞机飞行中油箱失压时柱塞泵的工作环境,试验验证前述的仿真分析结果。试验总共测试1000m、2000m、3000m、4000m等4种气压高度下,柱塞泵的出口流量及其变化。根据试验结果可知,随着气压高度的升高,柱塞泵的容积效率不断下降,从90.6%下降到了75.8%。气压高度每上升1000m,试验容积效率平均下降3.8%,仿真容积效率平均下降3.7%。将泵出口流量仿真数据与试验数据进行对比,最大的误差为2.2%,验证了供油管路空化模型和空化状态下柱塞泵出口特性仿真模型的正确性。

关键词： 流体传动与控制   高速开关阀   高速开关阀桥   静动态特性  

摘要： 电液比例阀作为液压领域中应用最为广泛的元件之一,由于其控制容易,适应性好和价格较低的特点,被广泛用于一般液压系统中。然而,随着液压智能控制技术的发展,对电磁阀的控制性能要求逐渐提高,现有大多数电液比例阀仍存在节流损失大,稳定性差和控制精度低的问题,使其逐渐不能满足液压技术的发展需求。本文针对现有电液比例阀的局限性,结合高速开关阀结构简单、节流损失小、能效高、稳定性高、油液污染耐受度高等优势以及其适用于小流量可以作为先导级使用的工作特点,以高速开关阀作为核心元件搭建高速开关阀桥先导液压系统,并对其性能进行研究。 首先,讨论了二位二通常闭式高速开关阀的结构与工作原理,推导建立高速开关阀的数学模型以及开启关闭延时时间的数学模型。搭建常闭式高速开关阀的仿真模型,对高速开关阀的静动态特性进行仿真。仿真得出PWM控制信号的频率与进出油口压差对高速开关阀的流量特性的规律,频率越高高速开关阀流量特性的线性区越大,进出油口压差越大线性区越小;PWM控制信号的占空比与频率可以影响高速开关阀的工作状态,根据数学模型选择相关参数进行单变量与正交试验确定其对高速开关阀开启关闭延时时间的影响程度。经过对比分析,确定从控制电压入手,采用一种多电压控制方法降低高速开关阀的关闭延时时间,以提高阀的响应速度。仿真得出多电压控制可以有效降低高速开关阀的关闭延时时间,同时此方法能够提高高速开关阀线性区的占空比范围。 其次,提出高速开关阀桥先导液压系统,推导控制数学模型并搭建仿真模型,基于PID控制算法提出先导级控制策略,仿真结果表明主阀芯能够跟随阶跃信号移动,验证了高速开关阀桥先导液压系统可以实现对主阀阀芯位置的控制。分析讨论了不同PWM控制信号的频率、不同先导油压对高速开关阀桥控主阀性能的影响,结果表明频率高,主阀控制精度提高;先导油压高,主阀的上升时间少,但会造成较大的稳态误差。 最后,搭建高速开关阀特性实验台,对比讨论了PWM控制信号的占空比与频率对高速开关阀工作情况的影响,进一步验证理论和仿真分析的正确性。

关键词： 农机工程   液压技术   液压系统  

摘要： 在农业现代化过程中，为提高农业生产的质量与效率，液压技术被广泛应用，本文对该技术在农机工程中的应用价值进行探究，简述了该技术具体应用要求，分析了常见的故障以及处理方法，并预测了技术的未来发展方向。结果表明，将液压技术应用到农机工程中，可以从根本上提高农机设备的工作质量与效率。