盾构螺机后仓门液压系统仿真控制研究

针对传统盾构螺旋输送机后仓门紧急关闭过程中液压系统流量大小不稳定及油缸和蓄能器关键参数设置不合理而易引起液压冲击,造成机械部件损伤等缺陷。提出一种带压力补偿的插装式比例流量阀控制系统流量大小。通过分析其结构组成及原理,建立了该阀AMEsim模型,并对模型仿真特性曲线进行了分析,得出其有较好的流量稳定性,控制精度高、动态响应性好,且利用仿真环境建立了螺机后仓门液压系统的AMEsim模型,分析了系统中蓄能器与液压缸的关键参数对后仓门紧急关闭的影响规律,结合该影响规律及比例流量阀的工作特性,为螺机后仓门液压系统的进一步升级改造提供理论依据。

基于机器学习的弯管固液两相流流动特性研究

管道水力输送是工业中常见运输方式,具有运输距离长、安全性高、运营和维护成本低、环境友好和布置灵活的优点,当前关于管道系统内水平、倾斜和垂直管道的两相流流动特征研究较多,而关于系统内弯曲段管道研究较少,亟需明确该段的两相流流动机理及辨明该段的磨损机制,并作出准确预测.本研究首先采用欧拉-拉格朗日框架下的CFD-DEM耦合方法,针对弯曲管道压降和磨损率,探究了弯曲角度、弯曲半径、输入速度、颗粒直径和颗粒浓度等5个因素的影响;并基于上述5个变量,通过Pairwise配对法进行工况组合并进行数值模拟计算,得到数百个可用数据;基于此数据集,开发了6个机器学习模型进行训练,比较了各自模型的准确率并得到各特征对于预测结果的相对重要性.结果表明,弯管的压降随输入速度、颗粒浓度、颗粒直径和弯曲角度增大而增大,与弯曲半径关系较小;磨损率随输入速度、颗粒浓度、颗粒直径和弯曲半径的增大而增大,随弯曲角度的增大,在90°前先略有下降,在90°后增大.最佳的机器学习模型对压降和磨损率的预测准确率评估指标R2(越接近1越准确)分别在0.96和0.99左右,具有较好的预测能力,可用于多参数影响下的弯曲管道固液两相流水力压降及管壁磨损率的预测,且计算发现输入速度和颗粒浓度分别是对压降和磨损率预测的影响程度最大的因素.

履带式果园喷药机遥控作业系统设计

为解决传统喷药机依靠人工驾驶,易引起工作人员中毒的问题,针对履带式果园喷药机,设计了一种喷药机遥控作业系统。遥控系统采用ECU作为控制核心,采用飞控系统替代传统的遥控系统进行无线远距离通信,采用液压阀组控制液压油缸来驱动操纵杆动作,从而实现对喷药机的启停、转向和喷药等远距离操纵。在履带式果园喷药机上集成该系统,对系统进行了性能测试,结果表明:系统的有效遥控距离不小于200m,在遥控距离不超过200m的条件下,行走控制响应时间不大于0.6s,遥控距离对系统响应时间几乎没有影响。通过人为切断无线信号的方法,进行了模拟掉线试验,结果表明:喷药机在遥控系统掉线后的停车成功率达到100%。系统具有响应快、通信稳定和安全性高的特点,能够满足果园喷药作业要求。

液压加载真空热压成型机PID控制设计及应用研究

为提高液压加载真空热压成型机的稳压控制效果,设计了一种PID控制系统。通过算法优化控制来达到对真空热压装置加压有效调控的功能,有效地完成系统速度与压力的共同控制。实验测试结果表明:当位置与压力误差都在0.1%以内时,可以达到99%的压力控制精度,获得99.3%的位置精度。预压位置经过20s可以达到设定目标,并保持稳定的施加载荷的规律。目标压力经过12s可以达到设定目标,超调量在可控范围。该研究有助于提高热压成型机控制效率,为后续加载工艺优化奠定一定的理论基础。

真空热压成型机液压系统压力和位置PID控制

为了提高热压成型机的恒压、稳压运行控制效果,利用PLC构建了液压加载平台。通过液压油缸升降方式提供动力,并通过算法优化控制来达到对真空热压装置加压有效调控的功能。该系统能够有效地完成系统速度与压力的共同控制。实验测试结果表明:当预压位置与目标压力都一致时,获得相同测试结果;当位置与压力误差都在0.1%以内时,达到99%的压力控制精度,获得99.3%的位置精度;进行位置调控时,经过25 s到达目标位置并保持恒定状态;经过5 s到达目标压力,超调量低于5‰。

液压抓料机动臂油缸减振液压系统的研究

针对传统液压抓钢抓料机动臂启停瞬间液压系统冲击和振动致使工作装置产生疲劳断裂的缺陷,采用储能器、减振阀、压力开关等零部件,遵循液压系统启动瞬间补液稳压、停止瞬间削峰控压的原理,研制出一种抗疲劳断裂的液压控制系统,降低了动臂惯性能对系统的影响,减小了动臂启停瞬间冲击与振动,并通过实践验证其工作的稳定效果。此方案已授权实用新型专利(CN214170975U),发明专利(CN112283189A)处于实质审查阶段。

机床床头箱滑移齿轮液压换挡系统的设计

对原有机床床头箱滑移齿轮液压换挡系统的控制结构进行分析,指出用一套液压站和一套润滑站控制的结构过于复杂。在此基础上,设计了机床床头箱滑移齿轮液压换挡系统,将齿轮液压换挡和床头箱润滑综合考虑,不再使用溢流阀、节流阀、液控单向阀,只需使用两个二位四通电磁换向阀,即可实现液压缸的前进和后退。采用所设计的液压换挡系统,控制方法安全可靠,不仅可以实现齿轮换向,而且能够对机床床头箱内的齿轮、轴承进行润滑,进而降低成本。

锻造机液压系统含气量对压力变化速率的影响理论与仿真分析

针对锻造机液压系统的含气量对液压系统压力变化速率的直接影响,建立油液的含气量、液压系统以及压力上升速率的数学模型,主要研究含气量对压力上升速率的影响,得到不同气体含量对压力上升速率影响最大时对应的油压值,并通过FLUENT仿真软件验证该结论的准确性。研究表明:随着初始含气量的变化,压力上升速率也在发生变化,且含气量越大,压力变化速率会变慢;通过对比找出不同含气量下压力速率上升最快的压力点,经分析发现,该数学模型和仿真模型误差在8%以下。该模型的研究有助于设计液压系统快速建压装置,可提高液压系统锻造响应时间及液压系统建压速度。

电液比例调压回路在夹送机液压系统中的应用

针对材质L415M,∅508×8.8 mm规格螺旋埋弧焊管生产过程中,因钢带滑落引起的焊管机组被迫停车问题,技术人员经过细致分析得出:夹送机液压系统压力调定值无法匹配生产需求是造成钢带滑落的根本原因,于是将电液比例调压回路应用于夹送机液压系统中,并对使用了电液比例调压回路的液压系统进行了配套优化,有效解决了问题,使得夹送机可更好的适用于不同钢级、不同壁厚的螺旋埋弧焊管生产需求。

盾构掘进机土压平衡的实现

为了控制地面沉降,减少地表变形,采用电液比例控制技术对盾构掘进机推进液压系统和螺旋输送机液压系统进行了集成设计.其中推进液压系统采用了比例压力流量复合控制技术,螺旋输送机液压系统采用了电反馈比例控制技术,在模拟试验台上进行了土压平衡实验分析.结果表明,通过实时控制推进速度或螺旋输送机转速,对盾构掘进机进行推进控制或排土控制操作,可控制密封仓内土压力在设定范围内,从而实现土压平衡.

盾构掘进机推进液压系统压力流量复合控制分析

设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统，对液压缸进行了分组控制．分组中的压力传感器和位移传感器可实时检测液压缸的推进压力和推进位移，与比例溢流阀和比例调速阀构成闭环压力控制和闭环速度控制．利用AMESim和MATLAB／Simulink仿真软件对系统进行了动态仿真分析，采用模糊PID控制策略实现了推进压力和推进速度的实时仿真控制，并在模拟试验台上进行了实验分析．仿真和实验结果表明，所设计的推进液压系统能够满足推进过程中推进压力和推进速度的要求，同时通过实时调节推进速度在35mm／min进行推土控制，能较好地控制密封仓内土压力为0．018—0.028MPa，从而实现土压平衡．

基于水电机组运行工况的水轮机压力脉动诊断策略

水轮机压力脉动是水电机组运行过程中不可避免的现象,准确地识别和定量诊断脉动状态对机组高效稳定运行尤为重要。为此,提出了基于水电机组运行工况的水轮机压力脉动诊断策略,以水电机组实际运行工况为切入点,通过分析工况参数与压力脉动的非线性相关关系,得到影响压力脉动的主要相关工况参数,提取了融合机组运行工况参数与脉动幅值特性的特征向量,并利用支持向量机(SVM)与极限学习机(ELM)两种诊断方法进行脉动状态定性诊断。研究压力脉动幅值历史统计规律,提出了脉动状态对机组劣化程度的模糊评估函数,反演了定性诊断结果与机组健康状态的映射关系,实现压力脉动的定量诊断。实例验证表明,相对于仅基于脉动幅值的诊断策略而言,该方法诊断准确率更高,定量诊断指标可靠有效。这为水电机组安全稳定运行提供技术保障。

基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统

推进系统是盾构的关键系统之一。设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统,对推进液压缸进行了分区控制,阐述了推进液压系统的工作原理及其控制方式。利用AMESim仿真软件对推进液压系统的压力和流量特性进行了仿真分析,并在工程应用中进行了推进试验,仿真和工程实际应用表明所设计的推进液压系统可实时控制推进压力和推进速度,可以满足盾构的掘进要求。

青藏高原岩石圈三维结构及高原隆升的液压机模型

青藏地区可以昆仑断裂和雅鲁藏布缝合线为界分为3个岩石圈地球物理特征各不相同的区域:青海高原、藏北高原和藏南高原。青海高原位于昆仑山脉以北,是重力高和重力低毗连出现的盆山结构。藏南高原位于雅鲁藏布江以南,是印度板块分布的地区,其上是印度板块的陆缘沉积。它的地壳结构是一个向南运动的逆冲推覆系统。INDEPTH反射剖面在藏南发现的主喜马拉雅逆冲断层(MHT)与宽角反射地震扇形剖面得到的T4震相反射面完全吻合。两种地震测深方法得到的结果之间不存在矛盾。T4震相在高喜马拉雅地区没有显示,MHT向南延伸到高喜马拉雅只是一个推论,因而MHT是否为印度板块的俯冲带仍有待于获取新的证据。在昆仑山脉以南到雅鲁藏布缝合带为藏北高原,是广泛发生局部熔融的强流变岩石圈。局部熔融地区呈漏斗状。在藏北广泛存在的深度为15～20km的上部地壳内的低速层是一个最富于流变性能的局部熔融层,它的埋藏深度平坦稳定,可能含大量水质流体。紧挨着上述上部壳内局部熔融层,在藏北岩石圈大范围出现分布不均匀的网状局部熔融。局部熔融体的底部从雅鲁藏布江地区的80km向北逐步加深到200km。漏斗的漏管处位于羌塘—可可西里。藏北局部熔融体的形成是由于印度板块向北运移,受到亚洲板块的阻挡,沿雅鲁藏布缝合带向青藏高原高角度俯冲,在弧后羌塘—可可西里地区产生高热流上升地幔所致。根据卫星重力异常、航空磁测、地震接收函数研究、地球化学资料以及地表地质均揭示,印度板块沿雅鲁藏布缝合带的俯冲仅发生在亚东—唐古拉一线以西的西藏西部。在亚东—唐古拉一线以东,印度板块与西藏块体间仅仅发生碰撞,但没有发生俯冲。高原的整体隆升是由液压效应所造成。青藏高原的隆升像一台液压机。印度板块对青藏俯冲过程中产生的各种应力,通过局部熔融体,传递到地壳深15～20km处的熔融层,在其下形成一个等压面。在这个等压面的驱使下,在低速层以上未被局部熔融的地壳的底部均匀受力,将它们同步向上抬升。高原隆升期后的跨塌,使上部地壳向四周流动。在青海高原,造成毗连阿尔金断裂的一系列由西南向北东方向推动的叠瓦构造。在雅鲁藏布江以南地区,形成一系列向南凸出的弧形逆冲断层。在昆仑山脉与雅鲁藏布缝合带之间,向东的流动便形成上部地壳的滑脱构造。虽然青藏高原的形成是由于印度板块的俯冲,但它的隆升机制不单纯是一个刚体力学问题,更重要的要考虑到流体的作用,简单的用以刚体假设为前提的板块学说去解释高原的隆升机制是青藏高原研究中的误区。西藏高原的深部是一个大热库,西藏热储的开发利用是一个重大的研究课题。

THT168B水压机液压站与增压器控制回路的改造

首先对THT168B水压机原有液压系统进行了分析,指出了其存在的弊端,有针对性的对水压机液压泵组和增压器液压控制系统进行改造,达到该液压系统性能的最优化,通过后续的使用证明,该液压系统改造成功,达到了一个标准液压系统所要满足的要求。

瓦斯抽采钻孔修复增透技术与装备

针对瓦斯抽采钻孔易发生失稳堵孔导致抽采量严重衰减的问题,研发出瓦斯抽采孔水力作业机,采用外径16 mm连续可缠绕钢管,以高压水射流为核心,形成高压力、变流量、连续修复钻孔技术体系。利用瓦斯抽采孔水力作业机产生的高压水射流对瓦斯抽采钻孔进行冲孔解堵和水力喷射压裂增透,从而达到了卸压和造缝双重增透的目的,使得已有的瓦斯抽采孔重复利用,避免施工新钻孔。该技术在郑煤集团大平煤矿现场应用表明,钻孔修复、增透后瓦斯抽采纯流量可提高800%以上。

全电动注塑机的特点及应用领域

重点分析了全电动注塑机与全液压注塑机的不同之处,简单地概述了国内塑料工业发展落后的现状以及把我国建成注塑机生产强国的突破口。详细介绍了全电动注塑机的应用领域,并展望了全电动注塑机的发展。

盾构推进液压系统控制分析

采用电液比例控制技术设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统。利用基于CC-Link现场总线的PLC控制实现了盾构推进液压系统速度和压力的协调控制,采用组态王软件开发的盾构推进液压监控系统实现了人机交互。推进液压系统在盾构模拟试验台上进行了实验分析,结果表明:所设计的推进电液控制系统能实时控制推进压力和推进速度,显著减少了速度压力调节的相互干涉,能较好地满足盾构在不同地质情况下推进控制的基本要求。

盾构机推进液压系统仿真分析

阐述了盾构机推进液压系统的原理,利用AMESim仿真工具对该系统进行了仿真分析。仿真结果表明,压力流量复合控制方式既可以进行压力闭环控制又可以进行流量闭环控制,从而减小压力和流量的波动,达到对推进压力和推进速度的实时控制的目的。

盾构模拟试验平台液压推进系统设计

针对盾构模拟试验平台的功能要求设计了液压推进系统, 对液压推进系统主要参数进行了设计计算, 详细分析了液压推进系统的工作原理及其控制策略, 并对推进系统进行了初步仿真分析。结果表明: 设计的液压推进系统是可靠的, 采用比例力和位置复合控制策略能够较好地实现对推进力和位移的控制。