功率回收型液压抽油机实验系统的设计与建立

功率回收型液压抽油机采用转速控制的二次调节液压系统， 其主要特点是泵和二次元件马达（ 可用作泵） 之间所接的蓄能器消除了两者之间流量和功率的直接联系， 并使功率储存和回收成为可能。为对这种抽油机的速度控制及功率回收率的原理性应用做基础研究， 通过比较， 确定以机液反馈二次调节系统为驱动部分， 与蓄能器相连的液压缸为加载部分， 配以适当的检测与显示装置， 设计并建立了功率回收型液压抽油机模拟实验系统。

功率回收型液压抽油机的实验研究

本文介绍了一种新的功率回收型液压抽油机的实验系统的结构与原理实验结果及其分析.结果表明,这种抽油机的功率回收效果好,体积小,重量轻,有良好的速度调节特性,能满足多种油田开采工况的要求,具有较大的推广应用价值.

抽油机平衡与电动机容量的确定

对抽油机的平衡问题作了细致的研究，指出配重平衡与气压平衡是抽油机的两种主要平衡方式，提出了采用弹簧平衡与飞轮平衡的可能性，说明了各种平衡方式的参数确定方法；指出提高抽油机效率的方法是提高电动机和传动机构的效率，并对后者作了分析与表示。此外还提出了抽油机用感应电动机容量选择的方法。

高空作业车电液比例调平控制系统的设计与仿真

该文针对具有四路执行机构的阀控缸双位置闭环控制系统的特点,根据电液比例控制技术的基本理论,从流体力学的流量方程、连续性方程、力平衡方程入手,基于经典传递函数法建立了电液比例阀控非对称液压缸系统数学模型。借助Matlab仿真软件,采用频域分析方法证明系统的稳定性,并将该模型在Simlink环境下建立了闭环控制系统,实现了电液比例调平控制系统的动态仿真与分析。

2D伺服阀嵌入式伺服控制系统的研究

为提高2D伺服阀的性能,设计应用于2D伺服阀的嵌入式电液伺服控制系统。该系统基于TMS320F2812DSP芯片设计了新型嵌入式控制器,集成A/D采样以及串口通讯等功能模块,并采用位置与电流双闭环控制算法对2D伺服阀的动静态特性进行实验测试。同时,利用图形化编程工具Lab VIEW,设计了人机交互界面,可以方便对控制器相关功能模块参数进行在线调试和实时显示工作状态。实验结果表明,该伺服控制系统工作稳定,具有良好的性能,由其控制的2D伺服阀的性能有了很大的提升。

2D阀控电液激振器

传统的阀控制缸或马达构成电液激振器的方案,在很大程度上受到伺服阀频响特性的限制,其激振频率难于提高至较高的水平,为此提出采用2D阀控制液压执行元件的实现方案,旨在大幅度提高电液激振器的频率。在2D阀中,阀心的旋转运动和轴向滑动分别用于实现激振频率和幅值的独立控制,激振频率与阀心的转速、阀心台肩一周的沟槽数及该沟槽数与阀套一周的窗口数之间的配合关系等因素相关,通过改变这些因素易于实现2D阀控激振器的高频激振。以2D阀控双出杆缸为例,进行理论分析和试验研究。研究结果表明:2D阀控激振器的负载以弹性力为主时,随阀心旋转阀口面积变化的波形近似为上升与下降速率相等的三角波形,但是受到弹性负载方向变化的影响,而激振波形上表现出上升与下降过程斜率的不一致性,这种不一致性在2D阀的轴向开口达到某一临界值时表现得最为显著。随着2D阀轴向开口的减小,激振波形逐渐趋于一致。

数字阀的分级控制及非线性

作为数字阀电一机械转换器的步进电动机,在连续跟踪控制下由于驱动其转子旋转的电流为正弦波电流,因此阀的输入-输出特性表现出某种重复特征,该重复特征称为数字阀的分级控制特性。由于步进电动机的磁路存在磁饱和与磁滞,因此在数字阀输入-输出关系上表现为波动和滞环等非线性。为了分析数字阀的非线性,采用正弦波曲线模拟磁路的饱和与磁滞非线性;建立数字阀输入-输出特性的支配方程构建数字阀输入-输出理论模型:设计试验装置实际测量数字阀分级控制的非线性指标,并验证理论结果的正确性。理论及试验结果表明数字阀的非线性度、滞环及分辨率等指标与分级控制的级数成反比。据此,增大数字阀的分级数是减小其非线性、提高控制精度的有效途径。

液压往复密封的技术进展

概述了密封滑动面 3种润滑状态的特点和判定方法 ,对在流体动静压润滑时密封接触面的压力分布和泄漏量计算的理论和实验方法作了综述。在分析现有国内外密封件组成的基础上 ,提出将往复密封件的功能要求分解为良好的耐磨性和弹性 ,并通过结构和材料的组合 ,将满足耐磨性要求的主密封和满足弹性要求的副密封结合起来 ,可研制出新型的组合密封件。给出了应用新方法设计的往复动密封典型例子 。

高速弹射实验装置液压动力系统

为实现液压弹射实验,提出一种高速液压动力系统方案.介绍液压动力系统的工作原理,讨论大流量开关阀的双节流口并联输出的结构及其先导阀—2D伺服阀的工作原理,建立动力系统的数学模型,通过该模型对系统的响应时间、弹射速度和压力等进行仿真分析,通过实验测试开关阀进出口压力、液压缸位移速度等特性.理论和实验结果表明,该动力系统能够在初始20mm活塞位移内将负载加速至2m/s以上,并在100ms内将负载最终加速至10m/s以上,大流量开关阀的开启时间低于10ms.该系统已获得实际应用.

高速液压缸活塞式缓冲机构的研究

对采用活塞式缓冲机构的高速液压缸的缓冲过程进行了理论分析和实验研究。将整个缓冲过程分为孔口节流缓冲、锥形缝隙节流缓冲两个阶段,建立了该过程的数学模型,利用数学模型,分析了结构参数对缓冲速度及缓冲腔压力的影响。对两组不同结构参数的样机的缓冲过程进行了试验,理论分析结果与试验结果基本一致。

电液四轴高频结构强度疲劳试验系统

电液激振器受传统的电液伺服阀频响特性的限制,其激振频率难以提高,采用2D阀替代传统伺服阀组成电液激振器的方案,该激振器通过增加阀芯的旋转速度来提高其激振频率,同时将该电液激振器应用于4轴高频结构试验系统。对试验系统的结构和工作原理进行了分析讨论,包括频率、幅值和相位的控制方法。基于系统的频响仿真分析,提出了4个作动器的同步控制策略,对理论分析进行实验验证。试验结果表明:该电液四轴强度疲劳试验系统能在40 Hz^200 Hz范围内对试验对象进行同步加载试验,其频率、幅值连续可控。

功率回收型液压抽油机的设计原理

阐述了抽油机的设计要求及国内外现有无梁式液压抽油机的基本特点，提出了一种新型无梁式液压抽油机──功率回收型液压抽油机的设计原理。这种液压抽油机用蓄能器作为能量储存元件，用变量泵—马达作为动力执行机构，通过改变变量果—马达排量大小来改变其输出扭矩的大小，不仅使交量泵—马达和抽油杆在往复运动中互为动力和负载，实现功率回收，而且可调节抽油杆的运动速度或冲次，是一种结构紧凑、耗能少、冲程长、载荷大的新型液压抽油机。

电液四轴高频疲劳强度试验系统研究

传统的结构疲劳强度试验系统中,电液激振器受电液伺服阀频响特性的限制,激振频率在一定程度上难以提高,为此设计了一种新型的试验系统。采用2D阀控液压缸组成电液激振器的方案来提高激振频率,包括2D高频激振阀、液压缸和偏置控制伺服阀。在2D阀中,阀芯的旋转运动和轴向滑动对激振频率和幅值实现独立控制,激振频率主要由阀芯的转速决定,易于通过提高阀芯转速来实现高频激振,进而提高疲劳强度试验系统的激振频率。文章对上述方案进行了理论分析和实验验证。结果表明：仿真曲线与实验结果基本吻合,系统能在5~200 Hz范围内对试验对象进行同步加载试验,其频率、幅值连续可控。该系统已在实际中得到应用。

新型电液激振试验台的高频特性研究

电液激振试验台是在振动机架上安装电液激振器,由激振器产生激振力,作用在实验对象的某一局部区域,使其产生强迫振动。该文根据液压马达的大功率、大扭矩的特点,提出了一种由马达驱动高频激振阀的新型电液激振试验台研究方法。该方法主要是通过液压马达对2D激振阀阀芯的旋转进行驱动,采用流量阀控制进入马达的流量达到控制阀芯转速的目的。应用流体动力学和系统动力学理论建立电液激振试验台数学模型,对建立的试验台进行实验研究,同时测得液压缸活塞输出的激振力波形。实验表明:该试验台可以大幅度地提高激振频率,达到1200Hz以上的激振频率,激振输出波形近似为一正弦波。马达驱动2D阀的新型电液激振试验台是提高液压振动的激振频率的有效途径。

2D气动数字伺服阀静态特性分析

利用一种伺服螺旋机构构成的二级气动数字伺服阀(简称"2D气动数字阀"),简化了传统二级气动伺服阀的结构而性能却有较大提高.这种2D气动数字阀是一种闭环机构的结构设计,所以其稳性、快速性及精度、刚度等性能指标是相互制约的,要使这些性能指标得到同时提高比较困难.改变2D气动数字阀结构参数对上述各性能指标的影响是非线性、非单调递增或递减的,所以单纯地改变该阀的某一结构参数对改善其动、静态特性也是难以奏效的.因此,为了提高2D气动数字阀的综合性能,必须对其特性作进一步的仿真研究.主要就2D气动数字阀的静态特性予以MATLAB仿真分析.

建好机电控制基础实验室 推进开放式实验教学模式

本文阐述了实验教学在人才培养中的重要作用,指出高校实验和实践环节是培养学生创新精神和创新能力的重要场所。提出了机械工程及自动化专业实验教学系统改革的基本思路,指出了推进开放式实验教学模式的必要性及具体实施办法。

先导零遮盖型2D伺服阀的研究

对先导零遮盖型2D伺服阀性能进行研究。首先对先导零遮盖型2D伺服阀的零位泄漏量进行了理论分析。在建立阀芯直线位移对阀芯转角关系的基础上对先导零遮盖型2D伺服阀的动态特性进行了仿真分析。最后,为了验证理论分析的正确性,设计试制了一个7MPa压差下300L/min的零遮盖2D伺服阀,进行了零位泄漏量测试和动态响应测试。实验结果表明,在压力21MPa,先导零遮盖型2D伺服阀零位泄漏量为0.6L/min,先导零遮盖型2D伺服阀的阶跃响应的上升时间约为7ms。理论分析和实验结果均表明先导零遮盖型2D伺服阀具有良好动态性能,并且其零位泄漏量很小。

电液比例方向阀稳态流量控制特性的试验及分析

本文提出了一种能准确获得电液比例方向阀稳态流量控制特性的试验回路。试验表明，该回路是实用可行的。同时，得出了比例方向阀阀口流量系数可变的结论，并给出了一组实测值。对制造或正确选用比例方向阀均有一定实际意义。

变频器的谐波干扰与防止对策

对变频器的谐波产生机理,谐波干扰途径,谐波干扰的危害以及抑制谐波干扰常用的方法进行了分析,同时给出了抑制谐波干扰的几个典型实例。

变频器谐波干扰防治实例

本文对变频器的谐波产生机理、谐波干扰途径、谐波干扰的危害以及抑制谐波干扰常用的方法进行了分析 。