双向液压机位移-力双变量高精度耦合控制方法

针对双向液压机电液伺服系统中位移-力双变量高精度耦合控制需求,基于负载口独立控制结构设计了一种双向液压机位移-力耦合控制电液伺服系统,并建立了相应的数学模型,揭示了基于线性负载的位移-力耦合控制系统的物理规律,提出一种双向液压机位移-力耦合控制解耦方法,并通过仿真和试验平台对该方法有效性进行验证。结果表明,当系统运行稳定后,力的最大超调量为1.42%,位移的最大超调量为0.8%,力闭环跟踪误差的标准差为447.5 N,位移闭环跟踪误差的标准差为0.037 mm。该方法实现了双向液压机位移与力的高精度耦合控制,增加了系统的自由度,为位移-力双变量耦合控制解耦方法的研究提供了新思路。

泵阀复合进出口独立控制液压挖掘机特性研究

传统四边联动阀控制液压执行器可控性差、在超越负载工况能耗大。为改进这些不足,提出动臂、斗杆液压缸和回转液压马达采用泵阀复合、流量压力匹配进出口独立控制、铲斗液压缸与行走液压马达采用原有四边联动阀的液压挖掘机整机方案。建立液压挖掘机机械结构多刚体动力学与电液系统联合的数字样机,利用该样机分别对采用负载敏感系统和新回路系统控制的动臂、斗杆和回转马达三个执行机构动静态性能和能耗特性进行研究。进一步构建基于上述原理的试验测试样机,试验结果表明所建立数字样机具有较高的准确性;采用流量匹配进出口独立控制方法可以显著降低阀口工作压差,提高能量利用效率,减小执行机构压力冲击,提高整机运行平稳性。

多路换向阀的发展历程与研究展望

多路换向阀是工程机械液压系统中的关键部件之一。综述了多路换向阀的发展历程,分析了其发展背景及存在的关键问题。着重分析了最新的抗流量饱和技术、负流量控制技术和带电液负载敏感的负载口独立控制电液比例多路阀。展望了该领域今后的研究方向。

基于主被动负载的负载独立口双阀节能控制系统研究

为保证电液伺服系统控制精度高、负载能力强、频率响应快等特点,同时实现降低成本、节省能源的性能,提出了一种基于主被动负载的负载独立口双阀节能控制系统,由负载独立口双阀控制系统和节能恒压伺服泵站构成.首先从机理上建立了该组合系统的数学模型,分析其静态工作点和节能性能.同时具体研究可能存在的4种复杂工况和4种控制模式.并据模型特性,设计了非线性且抗干扰较好的鲁棒自适应控制器及控制策略.最后设计实验平台进行对比实验验证该系统的可行性、控制性能和节能效果.

进出口独立控制液压挖掘机回转系统运行特性

传统液压挖掘机回转系统是由单自由度的四边联动的多路阀控制,导致其可控性较差,能耗较大。针对这一问题,提出采用泵阀复合、压力流量匹配的进出口独立的回路原理,控制液压挖掘机回转系统,液压马达两腔的压力和流量可以根据不同的工况进行独立调节。建立液压挖掘机回转系统机械结构多体动力学与电液系统联合的数字样机,利用该样机对所提出系统的可行性进行验证,针对回转系统大惯性的特点,分别对启动阶段和制动阶段制定相应的控制策略,仿真结果表明系统运行平稳。在此基础上,进一步构建基于上述原理的试验系统,并与LUDV系统试验结果进行对比,试验结果表明采用泵阀复合进出口独立控制方法能耗降低25.5%～35.6%,阀口压力损失减小50%,显著抑制上车摆动现象。

利用T型三通测量气液两相流体的流量和干度

利用T型三通的相分离特性 ,从被测气液两相流体中分流分离出一部分单相气体 ,通过测量这部分单相气体的流量确定被测气液两相流体的流量或干度。这种方法把两相流体的流量测量转化成了单相流的测量 ,测量仪表的稳定性和可靠性能得到显著改善 ,测量精度得以大幅度提高。试验结果证实 ,分流系数与被测两相流的干度成正比。在本文实验范围内 ,流量和干度的平均测量误差小于± 5 %。

取样管型分流分相式气液两相流体流量计

提出了用取样管来组成一种分流分相式气液两相流体流量计，通过取样管从被测两相流中成比例地分流出一部分气液混合物，然后应用一小型分离器将其分离成单相气体和液体；并用单相流量计分别测量它们的流量，最后根据测量值计算被测两相流体的各相总流量．文中给出了这种两相流体流量计的组成原理，分流系数特性及实验结果。研究结果表明，取样管的端口形状对分流系数的特性影响较大，其中Ｓ型端口的效果较理想，能够在较宽的测量范围内保持分流系数的稳定．

转鼓分流分相式气液两相流体流量测量技术研究

提出了一种分流分相式气液两相流体流量计 ,其采用转鼓作为分配器 ,从被测的两相流体中成比例地分流出约 2 0 %的气液混合物 ,并应用分离法分别测量出其中的气相和液相流量 ,然后根据比例关系确定被测两相流体的各相总流量 .理论分析和实验结果都证明 ,分流系数等于分流通道数与总通道数的比值 ,而与流型无关 .实验中出现的流型包括分层流、波状分层流和环状流 .在实验范围内 ,流量测量的平均误差小于 5 % .实验结果也表明 ,转鼓运动间隙是影响实际分流系数稳定性的主要因素 ,转鼓的加工精度愈低 ,运动间隙过大 。

一种计量稠油中油气水三相流的方法和装置研究

油田现场稠油井黏度大、流动性差,传统的分离计量方法很难对其准确计量;另外,稠油油井的流量范围较宽,每天产油量可以从几桶到1 000多桶,可以从不含气到含气率高达80%,一般计量设备难以覆盖这样的井况条件。为了解决这些难题,研究了一种计量稠油中油气水三相流的方法,可以适应较宽的油井产量范围,该方法包含一个文丘里流量计、双能伽马传感器和配备差压传感器的小型分离器。当稠油多相流流量较高处于文丘里流量计的计量范围内时,采用文丘里流量计和双能伽马传感器来测量稠油中的油气水流量,同时考虑低雷诺数流动条件下对文丘里流出系数的实时动态计算,建立了适当的模型。当稠油多相流流量处于文丘里流量计的下限或呈间歇流时,利用小型分离器内累积的液相差压对液相进行称重式计量,结合伽马传感器测得的相分率,可得油气水流量。该方法利用伽马射线技术测量稠油的相分率,使得稠油的相分率计量更精确,不受稠油形态的影响;同时,结合准确的称重计量原理,真正实现了对稠油进行油气水三相的在线实时计量。实验结果表明,液相流量、含水率、气流量标准偏差分别为4.2%、1.5%、6.3%。

汽车不解体油耗分析仪检测方法研究

首先对不解体油耗检测的技术进行了研究,通过对激光和超声波检测技术的理论研究及二者的优缺点的比较,得出了适合于不解体油耗检测的技术——超声波检测技术。之后,从检测的实际情况出发,通过对超声波传感器的理论研究,得出了适合于小管径微流量不解体油耗检测的超声波传感器选用方案,同时经过实验验证提出适合于不解体油耗分析的超声波检测方法——时差法。最后通过对超声波传感器的误差分析,得到了误差修正曲线及数学模型。

高电压分相计量电能脉冲实现技术

由于高压电能表相间存在高压电位差,各相电能信息需通过光纤或无线通信等方式进行高速通信,从而造成硬件成本高。提出一种基于高电压分相电能计量和慢速率通信的电能脉冲实现方法,将A、C相分别计量的电能信息在B相电能综合单元中进行综合及累加,计算本周期的电能增量,并将电能增量所对应的电能脉冲在下个周期内均匀地发出。理论和实际均表明该实现方法能在保证智能设备计量准确度的同时,大幅降低硬件成本。

试油试采分离计量系统的研制与应用

试油试采计量分离系统通过自动化仪表和微机监控系统实现了资料录取及处理的自动化管理。系统工作时 ,管道上的各计量仪表分别动态采集动力液压力、流量、温度、产出液压力、流量、温度及在线测量含水等数据 ,所有数据通过动画技术实时显示在监控系统主界面 ,为取全取准资料提供了一套高效。

试油井新型计量装置的研究与应用

为了实现试油井产出液气液分离计量,提高试油井计量的自动化程度,研制出一种试油井新型计量装置。该计量装置主要由气-液旋流分离器、旋进漩涡流量计、电磁流量计、自力调节阀、计算机控制系统等部分组成。装置整体采用橇装式结构,占地面积小,布局紧凑合理,集成度高。现场应用情况表明,该装置实现了液量、气量、含水率的连续测量,测量精度高,总液量计量误差≤5%,达到了设计要求。

ZLW型称重式油井计量装置的研制

针对传统的计量方式不能满足塔里木油田生产过程中各井的液量、气量变化大和难以在较宽的计量范围内实现精确计量要求的现状,研制了ZLW型称重式油井计量装置。介绍了ZLW型称重式油井计量装置的结构、原理、系统的组成和标定方法以及主要的计算公式。研制过程中采用了称重计量技术、高效旋流分离技术、计算机的防死机“看门狗”保护技术、多次沉降分离作用提高纯油计量精度技术和计量分离器的排液技术等几项关键技术,并对比分析了常规典型的油井计量装置和称重式油井计量装置的性能与特点。现场试验表明,该装置不仅可以实现在较宽的量程内有较高的计量精度,提高现场计量参数的准确性、可靠性和设备运行的安全性,而且消除了压力、温度、密度、粘度、含砂、含蜡和含气等因素对油井计量的影响,实现了在线监测与连续计量,具有广阔的推广应用前景。

负载口独立控制系统中防止气穴的理论研究

介绍负载口独立控制系统的工作原理;根据负载的大小、方向及指令输出信号,确定负载口独立控制系统的工作模式。分析得出在不同工况下,防止气穴现象产生的最小阀芯开口面积比大小,为整个控制器的设计提供参考。

轴流式气液旋转分离器及其作为湿气流量计的试验研究

应用旋转固壁替代静止固壁对轴流式旋风分离器的结构进行改进,设计了轴流式气液旋转分离器。试验测试了轴流式气液旋转分离器的机械可靠性和分离效率,测试表明,在一定的工况下,轴流式气液旋转分离器的分离效率最高可达99.99%,且在整个测试过程中没有出现机械故障。测试中发现,轴流式气液旋转分离器还可用作湿气流量计,即从湿气流中分离出气相和液相,通过测量湿气条件下旋转表面的转速和被分离液体的流量并进行插值后,可得到气体的流量。

高分子分离膜及其在水处理技术中的应用

介绍了常见的几种高分子分离膜的特点以及在水处理领域的应用情况。

插拔式变比例均匀取样器及气液两相流量计量

分流比是取样型多相计量装置的关键参数,传统取样装置取样比固定,难以适应现场工况变化。为实现取样比在线调节,提出一种插拔式新型取样器,分流孔数为20,直径为3 mm,沿主管管周均匀布置,取样截面上游设置螺旋器诱发来流形成均匀螺旋环状流,通过特殊设计的取样管可动态改变分流孔的连接方式从而获得期望的取样比。根据取样孔和主流孔阻力平衡关系,推导气液相分流系数公式,并在气液两相流试验环道上进行试验验证。结果表明气液相分流系数主要取决于取样孔和主流孔的数目,不受气液相折算速度、入口流型的影响,气液相流量测量最大误差小于±5%;与单孔取样相比,三孔取样阻力损失更低,同时由于进行了多点取样,降低了对液膜均匀程度的依赖,能够在更低的气液相流速工况下工作。

进出口独立控制的装载机摇臂液压系统研究

传统的液压装载机常采用单阀芯多路阀来控制执行器的运动,存在进出油口同时节流、节流损失大等不足,特别是对于装载机的摇臂液压缸,其外负载变化频繁且作业工况复杂,使用传统的多路阀控制效果不太理想。针对以上问题,提出一种可用于装载机摇臂液压系统的进出口独立控制策略。利用SimulationX仿真软件建立原装载机机液联合仿真模型,并通过试验验证了所建立装载模型的准确性。在原模型的基础上构建了进出口独立控制的装载机摇臂液压系统,对改进后的摇臂液压系统进行仿真研究。结果表明:新系统的控制方式在能量利用和效率方面更具优势。

膜式血浆分离器功能测试仪的研制及应用

概述了表征膜式血浆分离器中膜性能的主要指标及影响膜性能的主要因素 ,研制了能反映性能指标的数字显示测试仪 ,并列举了应用实例。