基于子领域自适应的液压系统故障诊断方法

针对液压系统故障数据采集困难和数据量有限导致其故障诊断模型精度低的问题,提出基于子领域自适应的故障诊断方法。通过液压系统仿真模型模拟不同的故障类型,获得丰富的故障仿真数据,并与有限的实测故障数据结合用于模型构建;将1维卷积神经网络(One-dimensional-Convolutional Neural Network, 1D-CNN)与子领域自适应方法结合,利用1D-CNN构建多传感器信息融合网络全面提取液压系统的故障信息,在域自适应层采用局部最大平均差异(Local Maximum Mean Discrepancy, LMMD)减小源域和目标域特征之间的全局分布差异和子领域分布差异,构建出故障诊断模型。结果表明,所提方法在各类故障实测样本仅有1个的情况下,故障的诊断准确率达到100%,优于所对比的其他智能故障诊断方法。

液压灰铸铁件氮气孔的消除

针对灰铸铁液压件内壁出现的气孔缺陷,通过扫描电镜分析,确定缺陷种类,分析缺陷产生原因并提出了解决该缺陷的方法。

液压元件生产计划与控制研究

本研究所主要针对液压元件的生产计划和控制问题进行深入探讨。在现代工业制造中,液压元件作为一种重要的机械部件,其质量和效率直接影响到整个系统的性能和可靠性。因此,对液压元件的生产计划和控制具有非常重要的意义。目前,传统的液压元件生产计划方法主要是基于经验的方法,即通过历史数据分析来预测未来的需求量。这种方法虽然简单易行,但存在着一定的局限性。随着技术的发展和市场变化的影响,传统方法已经不能满足当前的需求了。因此,本文将提出一种新的液压元件生产计划方法,以提高生产效率和降低成本。此外,液体介质是液压元件的主要组成部分之一,因此对于液压元件的质量和稳定性有着至关重要的影响。为了保证液压元件的质量和稳定性,需要对其进行严格的控制。本文也将从液压元件的控制方面入手,探究如何实现高效率的液压元件生产。

电液负载敏感-变转速复合流量调节与模糊PID控制

针对伺服电机驱动的电液变量泵系统,提出一种负载敏感-变转速的复合流量调节策略,设计模糊PID控制器,采用电控方式实现变压差负载敏感控制。采用AMESim-Simulink软件建立仿真模型,搭建试验平台并进行试验。研究结果表明:与PID相比,模糊PID具有更快的响应速度,更小的超调量。与单负载敏感流量调节相比,复合流量调节策略的流量调节范围提高36%,流量超调量减少20%;主控制阀开口为阶跃信号时,全流量(7~81 L/min)调节的上升时间约0.5 s,下降时间约0.2 s,与单负载敏感流量响应时间基本一致。

轴向柱塞泵摩擦副理论与技术研究现状

轴向柱塞泵是液压系统中的核心动力部件,对液压控制系统有着举足轻重的意义。轴向柱塞泵中的三大摩擦副的润滑和摩擦特性影响着柱塞泵本身的性能和使用寿命。轴向柱塞泵三大摩擦副理论与技术的研究对于提升轴向柱塞泵性能和可靠性具有重要意义。梳理了轴向柱塞本三大摩擦副润滑理论和摩擦特性方面的理论与技术与提高摩擦副性能的表面改性工艺方法。

表面织构-活性屏离子氮化复合处理对38CrMoAl钢摩擦学行为的影响

【目的】38CrMoAl钢是液压泵柱塞常用材质之一,其表面性能对液压泵长寿命安全服役尤为重要。磨损是液压泵柱塞的主要失效方式,采用表面强化处理能够突破其性能极限,是实现液压泵高性能、高可靠运行的有效途径。【方法】采用表面织构化和活性屏离子氮化的复合处理工艺对38CrMoAl钢进行表面形性调控,以期实现其表面强化方法。先利用激光加工技术在38CrMoAl钢表面制备凹坑织构,再对38CrMoAl钢和表面织构化38CrMoAl钢进行活性屏离子氮化处理。借助球-盘式摩擦磨损试验机研究表面织构-活性屏离子氮化复合处理对38CrMoAl钢摩擦学行为的影响。【结果】结果表明,38CrMoAl钢表面生成了ε-Fe2-3N、γ'-Fe4N和CrN;氮化层表面致密且无明显裂纹和孔洞;氮化层均匀、连续,由白亮层和扩散层组成。氮化层的截面硬度呈梯度分布,试样表面硬度最高,随着距表面距离的增大,硬度逐渐降低。38CrMoAl钢相关试样与Al_(2)O_(3)球的干滑动摩擦结果可知,38CrMoAl钢的摩擦系数为0.40,而表面织构-活性屏离子氮化38CrMoAl钢的摩擦系数为0.36;经复合处理后,38CrMoAl钢的磨损失重降低了92.5%.复合处理显著提高了38CrMoAl钢的摩擦学性能。

轴向柱塞泵配流副油膜温度特性

柱塞泵配流副油膜温度分布影响配流副油膜润滑、泄漏与摩擦。为了探究轴向柱塞泵配流副油膜的温度分布,搭建了配流副三点油膜厚度与多点温度测试平台。根据采集的配流副油膜三点膜厚试验数据,建立了配流副楔形油膜模型;考虑了柱塞腔、配流副油膜对缸体的静压力、配流副表面微凸体间作用力,建立了缸体轴向力平衡方程;考虑了配流副油膜的能量损失、热传导以及油液黏温特性,建立了配流副油膜热平衡模型。结果表明,配流副油膜最高温度值随着压力和斜盘倾角的增大而增大,最高温度点位置保持在高压腰型槽对称线两侧-20°~20°的区域内;最高温度理论与试验结果的相对误差小于8%。

双联轴向柱塞泵动态特性及功能复合分析

针对数字式变排量双联轴向柱塞泵功率分配及复合控制模式切换的难题,首先,依据其机液伺服变量原理建立了变量机构的数学模型,分析了泵频响的影响因素。其次,建立了双联轴向柱塞泵的改进交叉功率控制、负载敏感控制、压力切断控制的数学模型,并通过仿真分析验证了改进交叉功率的有效性。在此基础上,提出了基于控制信号最小值的功率、流量、压力复合控制策略。最后,基于AMESim仿真平台建立了双泵系统的机液仿真模型,结果表明:增加阀流量系数、阀芯端面面积,减小弹簧刚度、变量柱塞面积以及斜盘摆动半径可提高变量泵的频响;改进的交叉功率控制策略使泵的变量工作区扩大了约15%,增加了电动机功率在双泵间的分配范围。

柱塞泵配流盘卸荷槽开度对瞬态流场特征影响

空化是影响轴向柱塞泵性能的关键因素,柱塞缸体表面损坏是一种常见的失效形式,但目前成因尚不清晰。建立柱塞泵三维流场仿真模型,设计可观察单个柱塞腔与卸荷槽导通状态下流场特征的实验装置,并采用流体仿真和流场可视化测量的方法揭示了其成因。研究结果表明:射流角随卸荷槽开度的增大而增大,并伴随漩涡的产生与消失,射流中心速度大于20 m/s时漩涡产生;柱塞腔与卸荷槽由导通至完全截止的转变过程中,射流角由0°逐渐增大至60°,当射流角由0°向20°变化时,射流方向主要集中于柱塞缸体与配流盘腰型槽接触的表面处,导致柱塞缸体表面和配流盘吸油腰型槽上部产生射流破坏和气蚀破坏;当射流角由20°向60°变化时,射流方向将向配流盘腰型槽内部扩展,导致配流盘破坏区域由上部移向内部。上述研究结果有助于厘清柱塞缸体摩擦表面气蚀成因,为配流盘结构优化设计提供了约束条件,对提升柱塞泵的综合性能也有重要意义。

基于动网格6DOF方法的液压阀流场特性分析

利用计算流体动力学软件FLUENT中的6DOF模块模拟插装阀阀芯开启过程中的非定常流场,阀芯运动由其所受流体力确定,当阀芯受力达到平衡时,阀芯停止运动。将阀芯处于稳定时阀芯位移、控制腔压力、阀芯所受稳态液动力的仿真计算结果与理论公式计算值进行了比较,并对阀芯开启过程中的瞬态压力场、速度场进行了分析。结果表明,该仿真计算与理论计算值误差较小,具有较高的可靠性;与以往研究方法相比,该方法与阀芯实际运动更加接近。本研究能够较真实地模拟液压阀开启过程中的瞬态流场特性,为进一步研究液压阀性能提供重要理论依据。

盐浴氮化处理对球墨铸铁摩擦学行为的影响

针对轴向柱塞泵中柱塞副配对材料38CrMoAl/QT500在重载工况下表面承载能力低、耐磨性能差等问题,首次将盐浴氮化处理工艺运用于柱塞泵缸体材料QT500,将三种不同型号的球墨铸铁(QT450、QT500、QT550)作为试验材料,获得盐浴氮化表面改性层。根据实际应用工况,通过显微硬度仪和CFT-I往复式摩擦磨损仪,以及SEM和EDS分析渗氮后QT450、渗氮QT500、渗氮QT550和基体QT500在液体润滑状态下与38CrMoAl球体对磨的摩擦学行为,得到显微硬度、摩擦因数、磨损量、磨损形貌和磨损表面化学成分。结果表明在摩擦过程中,盐浴氮化处理后的球墨铸铁耐磨性能得到显著提升,达到减少磨损、提供连续且稳定的润滑效果,磨损机理主要是氧化磨损和疲劳磨损。

轴向柱塞泵滑靴副材料激光加工工艺参数研究

针对高压轴向柱塞泵滑靴副的配对材料,研究激光加工工艺参数对加工深度及质量的影响规律,加工出所需特定形状参数的微凹坑。通过激光加工设备在滑靴表面加工出微凹坑,依次分析激光加工次数、激光功率、激光扫描次数、激光频率对微凹坑的加工深度及质量的影响规律,研究结果表明,加工次数对微凹坑深度影响最大,加工次数15次时,深度达到260μm左右;随激光功率增大,微凹坑深度增大,当功率达到70%时,深度为100μm左右;随扫描速度加快,微凹坑深度减小,扫描速度为200 mm/s时,深度为140μm左右;频率对微凹坑深度得影响不大,凹坑深度整体在100μm至120μm之间。

轴向柱塞泵微织构配流副润滑特性研究

针对轴向柱塞泵配流副微织构表面,采用有限差分法对微织构表面进行离散化处理,利用超松弛迭代法对微织构表面流体方程进行求解,得到微织构配流副的油膜压力分布。利用MATLAB软件对微织构配流副的油膜厚度和油膜压力进行了仿真研究,分析了微织构对配流副油膜润滑特性的影响。研究结果显示:微织构能够显著改变配流副油膜的厚度和压力分布,产生动压效应。无微织构表面最高压力为0.1064 MPa,微织构配流副表面最高压力0.152 MPa,提高油膜的承载能力。

轴向柱塞泵微织构配流副摩擦特性研究

在配流副表面加工微织构并研究其减摩特性。采用正交试验方法进行配流副仿真研究,得到各因素对配流副摩擦影响顺序为:转速>油膜厚度>深度>形状>直径>面积率,得出最优参数组合为:直径400μm、深度200μm的圆球形凹坑、凹坑面积率6%、油膜厚度15μm、转速1500 r/min.分析了微织构配流副的速度场、压力场、动压承载力,并对全油膜进行了仿真。搭建了轴向柱塞泵的配流副摩擦试验系统,在不同负载压力4 MPa、8 MPa、12 MPa和工作流量10 L/min、20 L/min、35 L/min下,对最佳参数的微织构配流副进行摩擦特性试验,试验结果表明,微织构配流盘的摩擦扭矩值比光滑配流盘小,与全油膜仿真结果相验证。最大差值为1.53 N·m,最大减摩率为12.47%.

一种补油溢流阀压力超调特性分析及结构参数优化

带有活塞杆控制的先导式带补油功能溢流阀具有响应快、通流量大等特点,在工程机械液压系统中应用广泛,但压力超调量较大。为了揭示影响压力超调量的关键因素,以某型先导式补油溢流阀为研究对象,利用AMESim搭建仿真模型,研究其结构参数对压力超调的影响规律。仿真表明:当主阀芯半锥角、先导阻尼孔径和进油口直径逐渐增大时,其主阀口压力超调量均逐渐减小;当阀芯阻尼孔径逐渐增大时,其主阀口压力超调逐渐增大;当主阀芯半锥角、阀芯阻尼孔径、先导阻尼孔径以及进油口直径分别从25°,4.2 mm,4.10 mm,13.0 mm调整为40°,4.8 mm,4.16 mm,13.5 mm时,其主阀口压力超调量从57.1%降至19.4%,结构参数优化后的补油溢流阀超调较之前有显著降低。此外,改进后的补油溢流阀在补油工况下开启压力0.13 MPa,压差随补油流量增加缓慢,性能较之前相比有较大的提升。为阀的优化提供理论指导,并且对同类型产品的相关研究有一定的参考价值。

螺钉拧紧力矩对多路阀阀体形变的影响

液压阀是液压系统中最为重要的控制元件,液压阀的可靠性对液压系统整体的可靠性有着非常重要的影响。大型的多路阀是常见的一种液压阀,阀芯在运动过程中非常容易出现因阀体的形变造成的阀芯卡滞。通过采用有限元的分析方法,分析了阀体在不同拧紧力矩的情况下阀体整体的形变和阀体孔的形变,优化了阀芯与阀体的最佳配合间隙。

二通插装阀控制单元设计实例及研究

设计了一个二通插装阀控制系统,介绍了该系统设计流程,并对开发的油路块进行了装配试验,解决了该系统在测试过程中的问题,最终优化设计,满足使用要求。

一种薄壁灰铁外壳的铸造工艺设计及改进

GEG外壳是减速机中的重要零部件,是一种具有复杂内腔的薄壁箱体类且轮廓尺寸又大的灰铁铸件,壁厚较均匀,对尺寸精度和外观质量要求高。铸件外形局部的拔模斜度要求在1°以内,且外形有14条细长凹槽,导致铸件外形出模难度很大。设计初步的壳模壳芯铸造工艺方案并进行生产验证,发现铸件上表面容易产生气孔缺陷,同时在铸件清理工序出现大量的芯砂进入砂处理系统,影响型砂性能稳定性。因此对铸造工艺进行全面改进,并采取用潮模砂形成铸件外形来代替壳模的工艺,最后彻底解决了铸件缺陷,并最终形成批量稳定供货。

液压铸件型腔工艺设计

液压铸件是内腔形状复杂、难以制造的铸件毛坯之一，随着液压技术的发展，液压铸件结构更加紧凑，内腔形状复杂程度越来越高。如何生产出内腔形状复杂、尺寸精确的高质量液压铸件，铸件型腔工艺设计非常关键。为此，本文对液压铸件型腔工艺设计的实践经验总结如下，供同行参考。

液压集成块设计法分析

液压集成块设计法分析贾竹青在液压系统设计中，液压集成块的设计是一项关键的工作。液压集成块是安装各种液压元件，并在其内部按照系统原理要求实现元件间油道连通的复杂功能块。它的应用使液压系统的结构更加紧凑，安装和调试也更加灵活、方便。在一定尺寸限制的...