泵控马达液压系统压力拍振成因及其动态分析

针对液压系统中泵和马达的压力脉动频率相近时影响输出稳定性和负载工作可靠性的问题,采用AMESim多学科仿真软件对多能域耦合闭式液压系统进行物理建模,研究不同柱塞副间隙下拍振现象的规律特性。通过计算泵控马达液压系统的阻尼比及分析蓄能器模固有频率,提出利用蓄能器对压力拍振现象进行测试和分析。最后,通过搭建机电液一体化实验平台对仿真分析进行验证。理论分析和实验结果均表明:压力拍振对于压力信号和柱塞磨损等液压系统常见故障的故障特征有明显放大作用,蓄能器对于液压系统压力拍振幅值有明显的缓冲作用。

低温季节泵送混凝土结构施工期温控防裂研究

低温季节施工时针对泵闸等结构泵送混凝土防冻与防裂的技术难题,以SYG工程为例,结合工程实际施工过程及现场温控监测成果进行大体积泵送混凝土温控防裂反馈分析;对比分析了不通水工况与实际通水工况下的应力曲线与混凝土容许拉应力曲线,并结合现场温控过程中存在的主要问题探讨了低温季节下泵闸工程的温控防裂技术.结果表明,在-8℃的较低温度下,采取充分的水管冷却和严格的表面保温措施可有效控制结构内部最高温度、内外温差以及最大拉应力水平,减小水闸结构开裂风险.本工程温控实践经验可为类似条件下的泵闸工程提供参考.

基于泵泄漏模型的双泵源流量控制系统

目前,泵阀协同压力流量复合液压控制系统在流量控制模式和压力控制模式之间切换时,由于过流匹配,系统会产生压力冲击和能量损失。为解决这一问题,基于泵的泄漏模型,提出一种由伺服电机作动力源的内啮合齿轮定量泵和三相同步电机拖动的电液比例变量泵组成的双泵源流量控制系统。建立基于泵泄漏模型的双泵源流量控制系统的AMESim和Simulink联合仿真模型,对新的控制策略进行验证。结果显示:以伺服电机驱动内啮合齿轮泵作为补偿泵的双泵源流量控制系统,由流量控制模式切换到压力控制模式时,压力冲击降低30.7%,流量波动减小58.3%;由快速模式切换到微动模式时,模式切换所用时间减少62.5%;当负载发生突变,快速模式可以有效补偿系统泄漏量,且系统的流量波动减小2.68%;在微动模式下,系统的流量波动减小10.86%,比传统的泵阀协同压力流量复合液压控制系统速度稳定性提高。

潜油电泵控制柜故障分析与解决对策

潜油电泵控制柜是海上油田地面工程的重要控电设备。潜油电泵控制柜控制着海上潜油电泵井的启停和保护,发生故障时会导致油井生产异常或停井,会严重影响原油产量,带来很大维修成本。为此,文章对近年以来潜油电泵控制柜故障进行了统计分析,对故障排查和解决对策提出了建议,降低了油井故障率,保障了海上原油平稳生产,为下一步海上电泵井管理提供经验。

消防水泵启动控制方式分析和有关争议的讨论

深入分析了现行标准对消防水泵启动控制方式的要求,阐明了消防水泵不同启动控制方式之间的关系,明确了不同消防给水系统应设置的消防水泵启动控制方式,并对可能影响消防水泵启动的有关争议问题进行了讨论,给出不必纠结于流量开关和压力开关谁应该先启动,以及流量开关的设置位置的结论。要求消防水泵控制柜应随时处于被监控状态,并对制定消防水泵控制柜产品标准提出了建议。

循环水泵节能方式的应用与对比

针对循环水泵能耗高的问题,分析变频调速、定制高效泵、自主选型改造、水泵运行模式优化、高分子涂层技术等不同节能方式在钢铁企业中的应用场景,并对比不同节能方式的优缺点,可为各工序循环水系统节能方式的选择提供参考。

单双泵控混合分布式挖掘机液压系统性能分析

针对泵控非对称缸中存在流量不平衡问题和挖掘机(动臂、斗杆及铲斗)各液压缸的多象限工况,提出一种单双泵控混合分布式挖掘机液压系统。基于挖掘作业时工作装置的各液压缸速度-负载特性,为二象限工况的动臂设计单泵控液压单元,四象限工况的斗杆及铲斗设计双泵并联式泵控液压单元。以微型挖掘机为对象,在MATLAB/Simulink中建立多体动力学模型和液压系统模型,设计PID位置控制器,在典型挖掘工况下进行仿真分析。结果表明:单泵式的效率与双泵并联式的基本相当,但后者在负载力突变时,几乎不产生速度波动;在典型挖掘工况下,所提出的单双泵控混合分布式挖掘机液压系统的总效率为62%。

泵站停泵水锤事故溯源分析及防护

为研究两阶段缓闭止回阀关阀时间及类型对停泵水锤的影响,以蓝山县高塘坪分置式抽水蓄能工程中的泵站为例,基于两阶段缓闭止回阀工作原理,采用数值模拟方法溯源分析停泵水锤事故产生原因,并对比不同工况下液控蝶阀及多功能水泵控制阀在相同总关阀时间下的停泵水锤防护效果。结果表明,液控蝶阀关阀规律不合理是导致停泵水锤事故的主要原因;与液控蝶阀相比,多功能水泵控制阀在不同工况下的一阶段零流速的自适应关阀方式,可显著降低停泵工况下的水锤峰;经现场实测获取更换多功能水泵控制阀后的停泵水锤曲线,多功能水泵控制阀有效地解决了泵站水锤防护问题,提升了泵站的安全韧性。

基于物联网的抽油机井智能优化运行技术研究

为解决油井人工监测跟踪维护工作量大、优化方案调整不及时、无法满足油井智能化需求等问题,在大庆油田开展了抽油机井智能控制方法研究与评价。建立了适用于定向井的抽油机井泵示功图计算方法,进行泵功图分析和产量计量;由泵载荷、多相管流模型、油套环空内气液柱分布规律,计算动液面;通过室内模拟试验井测试评价,基于物联网的抽油机井智能控制系统产量和动液面计算精度较高。开展以井下抽油泵充满度为目标的优化控制试验,当发生供液不足时,系统自动降低运行冲次,泵充满度由34.17%逐渐增加到93.17%,泵防抽空功能得到了有效验证,节电率达到10.90%。该控制系统实时监测油井工况,实现参数自动优化,降低油井泵抽空现象的发生,可实现抽油机井高效运行,有效提高油井智能化管理水平。

太阳能—地源热泵式空调自适应模糊PID复合控制方法

为了优化太阳能-地源热泵空调系统的能耗和效率,减少环境因素对稳定运行的影响,提出自适应模糊PID复合控制方法。通过监控管理层上位机采集现场数据信号,并下发开关量信号至PLC控制器,再通过PLC控制器对太阳能集热器、循环水泵和温度进行控制。同时,将模糊PID控制器作为子程序控制循环水泵的频率,温度误差和误差变化率作为复合控制器的输入,通过模糊化处理输入信号,调节PID控制的相关参数,输出控制变频器频率的信号,以调节水泵电机的运转速度,精准控制室内温度。实验结果表明,该方法能提高太阳能的利用率,具有较好的抗干扰性能和较高的制冷、供暖性能系数,可实现高效的节能效果。

考虑响应滞后的矿用乳化液泵站泵头压力稳定模糊控制方法

为解决矿用乳化液泵站泵头压力无法及时准确地响应控制信号的变化、供液系统的非线性及时变性等问题,提出考虑响应滞后的矿用乳化液泵站泵头压力稳定模糊控制方法,通过构建基于Smith预估器的模糊控制系统,消除响应滞后对泵头压力的影响,生成无响应滞后的泵头压力预测值,并实时调整PID参数,减小泵头压力波动和误差,以实现对泵头压力的精确控制。试验结果表明,该方法能够解决响应滞后、非线性和时变性关系及抗干扰能力等问题,从而提高乳化液泵站控制系统的性能,确保泵头压力的稳定性和控制精度。

测井绞车输出速度不足的原因分析与解决对策

由于液压泵的生产厂家修改了液压泵的HD阀设计,增加了阻尼孔,导致了控制HD阀压力出现损失,加之绞车的控制胶管过长(10 m),控制油在传递过程中产生的压力损失过大,导致系统先导控制压力建压不足,通过改变控制电路和降低马达先导控制压力,增加绞车输出速度。

对称/非对称泵控非对称缸系统四象限工况运行特性对比

闭式泵控系统驱动非对称液压缸时,需要增加复杂的大流量补偿回路来补偿非对称缸两腔面积差引起的非对称流量。挖掘机作业负载力较小时,补油腔和控制腔频繁切换,补油阀开启状态不稳定,难以实时匹配大流量的油液补偿。同时大流量油液频繁流动造成速度和压力波动,产生液压冲击,影响系统的平稳性。提出非对称泵控非对称液压缸系统方案,利用非对称泵自身结构匹配非对称流量。以典型四象限工况执行器斗杆为对象,构建非对称泵控和对称泵控斗杆挖掘机仿真模型,对比研究运行特性。结果表明,该系统无需大流量补偿即可平衡非对称流量,消除了速度和压力波动,且发现四象限工况切换和速度、压力波动的产生是不同步的。

某纯电动车型的余热热源与空气源热泵控制策略研究

随着纯电动汽车市场的进一步拓展,为了满足北方客户在寒冷天气下的采暖需求,并缓解低温环境下纯电动汽车续驶里程的衰减,需要对纯电动汽车在低温下的整车热管理控制策略进行更加贴合使用场景的优化。通过针对某纯电动车型在低温环境下不同使用场景中余热热泵与空气源热泵热管理控制策略的研究与实车验证,将热泵热管理系统的有效使用环境温度下限从-15℃拓展到了-20℃,并且实现了该车型在-7℃低温环境下CLTC工况续驶里程衰减率达到31.2%的优秀水平。

变转速泵控马达自抗扰控制

变转速泵控系统具有动力学阶数高、强非线性、参数时变等控制难点。建立了交流永磁同步电机驱动的变转速泵控马达系统的完整数学模型。在模型简化的基础上,引入串级系统的思想设计自抗扰控制器。通过PID控制和自抗扰控制的对比仿真研究,验证了自抗扰控制器的控制性能。仿真结果表明,自抗扰控制器能较好克服系统阶数降低的影响,不但在基本恒定负载下响应快、跟踪精度高,而且在突变力矩干扰下时,展现出较好抗干扰能力。

引流发动机高压煤油的泵控式伺服机构设计与试验

针对航天大推力液体发动机推力矢量控制的需求,提出了引流发动机高压煤油的泵控式伺服机构方案,高压煤油驱动液动机恒速转动,由小功率机电伺服机构控制变量泵的调节机构,实现变量泵输出流量大小和方向控制,完成泵控式伺服机构精确位置输出。研制了高集成一体化泵控式伺服机构样机,建立了系统数学模型,进行了仿真分析和试验测试,-3 dB幅频带宽可达53.5 rad/s,-45°相频带宽可达28.5 rad/s。表明,泵控式伺服机构具有良好的频率特性,满足发动机推力矢量控制的需要。

自抗扰控制的单双泵控分布式挖掘机液压系统

针对挖掘机工作装置差动缸中存在流量不平衡和多象限工况,提出一种单双泵控混合分布式液压系统,其中动臂为单泵控,斗杆和铲斗为双泵并联式泵控。以某微型挖掘机为对象,分别设计单泵、双泵并联式泵控单元及其自抗扰控制器。在MATLAB/Simulink中建立附加泵控单元的工作装置动力学模型、负载敏感阀控系统和所提出的泵控系统模型;在典型挖掘循环下进行阀控和泵控系统的仿真,分析系统速度-负载特性、跟踪性能及能耗。结果表明,双泵并联式泵控能有效抑制四象限工况导致的速度波动;所提出泵控系统与阀控系统相比,三个缸的均方根误差和最大误差平均值分别增加了2.5 mm和7.5 mm,但系统效率由21%提高到60%;所设计的ADRC与PID相比,系统效率基本相当,系统响应速度得到提高,实现与阀控系统相仿的跟踪性能。

基于模糊PID的开式径向变量柱塞泵控油压机系统特性实验研究

传统的大型油压机的传动系统效率和控制精度较低。在节能降耗、低碳环保的理念下,高精度泵控技术与高性能油压机控制系统的融合问题,目前已经得到了业界的广泛关注。为了提高开式径向变量柱塞泵控油压机系统的位置控制精度,设计了自适应模糊PID控制策略,并对不同工况下的快锻系统特性进行了研究。首先,建立了数字控制增强型径向柱塞泵、开式泵控非对称缸的数学模型,推导了开式径向变量柱塞泵控油压机系统的数学模型,并设计了自适应模糊PID控制器;然后,通过AMESim-Simulink联合仿真,对不同工况下带载快锻系统的控制特性展开了仿真研究;最后,依托0.6 MN泵控油压机实验测试平台,验证了自适应模糊PID的有效性以及快锻系统的控制特性。研究结果表明:在快锻频率为1 Hz、行程为20 mm、负载为1.2×10^(5)N和快锻频率为0.5 Hz、行程为40 mm、负载为2.0×10^(5)N的2种工况下,开式径向变量柱塞泵控油压机引入自适应模糊PID控制系统后,其具有运行平稳、响应迅速的特点,且位置精度误差均小于0.5 mm。上述结果验证了开式径向变量柱塞泵控油压机联合仿真模型的正确性和控制器的有效性。

并联旁路阀的泵控缸电液系统设计与协同控制

泵控差动缸直驱技术是电液系统的主要发展趋势之一,其具有无节流损失、节能、成本低、可靠性高等优势,但存在流量不平衡、低速平稳性差、控制模式单一等问题。针对以上问题,提出了一种并联旁路阀的泵控差动缸电液控制系统,开展了泵阀协同控制策略研究。介绍了系统的结构,阐明了系统在多种模式下的工作原理;基于AMESim搭建了系统的仿真模型,建立了变速泵和旁路阀协同工作机制,根据调速曲线对泵和阀进行权重分配,以提高变速泵控直驱系统的低速稳定性。结果表明:通过泵阀协同控制,并联旁路阀的泵控差动缸系统能够在多种工作模式下工作,具有良好的工况适应性和低速稳定性,可实现液压缸的平稳快速启停和精确位置控制。

医用注射泵质量控制与数据分析

目的为进一步规范医用注射泵质量控制,探讨医用注射泵质量控制。方法选择陆军特色医学中心在用医用注射泵941台,分布在中心56个临床病区,如重症监护病房、急诊科、麻醉科、神经外科等。医用注射泵品牌有12个,分别为德国贝朗、德国费森尤斯、日本泰尔茂、深圳迈瑞、山东威高等。依据军队规范《输液泵和注射泵质量检测技术规范(试行)》,采用Datrend Infutest 2000E型输注泵检定仪进行质量检测,并分析查找相应的原因。结果2021年,医用注射泵周期检测941台,有67台初检不合格,初检合格率为92.9%。引起医用注射泵初检不合格的主要原因是科室人员操作不规范或对潜在风险危害不清楚,未及时替换设备进行维修。提出整改措施和建议。结论探索医用注射泵质量控制与分析,有助于提升医疗安全和医疗质量,具有重要的现实意义。