矿用设备液压系统多采用负载敏感系统以提高系统节能性、减少发热。针对现有负载敏感系统中使用的多路阀工作时的压力流量损失,在多路阀的进油联增设压力复制阀。阐述了压力复制阀的工作原理,建立了仿真模型,分析了Ls口压力与负载压力的关系。工作时负载信号不需要消耗工作油口中的油液。通过实际使用结果表明,增设压力复制阀提高了系统效率和响应速度。

针对煤矿刮板输送机工作特点及现有驱动装置的不足,设计一种新型液压驱动装置。基于负载敏感原理设计该液压驱动系统,阐述其工作原理及功能特性。采用比例插装阀对该系统进行优化设计,使其满足高压、大流量的工作要求。研究结果表明刮板输送机应用液压驱动具有原理和功能上的可行性,且具有明显优势。该液压驱动装置的提出弥补了刮板输送机液压驱动方式的空白,为刮板输送机新型驱动装置的开发提供参考。

为进一步提升综掘机液压系统性能,解决传统液压系统在复杂工况下出现液压元器件损坏严重的问题,在对综掘机当前负流量、正流量、负载敏感等系统优劣势进行对比的基础上,提出了采用正流量与负载敏感相结合的液压系统进行改进,并基于AMESim软件验证了改进后液压系统的性能,取得了较好的效果.

随着我国隧道掘进长度的增加,隧道掘进效率和自动化掘进并重的观点在安全掘进中日益凸显,环缝钻车在振动、噪音、精确控制和静态掘进钻孔等方面有显著的优势。但目前环缝钻车点的液压系统在隧道全断面自动化、智能化、高效化以及更高的钻孔要求等方面与实际需求相差较大。本文依据环缝切割的机理和定位功能的要求,对环缝钻车的推进钻削液压系统等进行了研究,并利用AMESim仿真软件对液压系统进行了仿真,研究结果验证了液压系统具有较强的速度刚度,且工作装置液压系统的抗流量饱和能力与设计的预期值基本一致,液压系统设计能满足要求。

为克服液压机阀控系统运行能效低的问题,采用进出口技术和负载敏感技术相结合的方法来调节阀控系统,并对进出油口联动节流进行了适当调整。通过AMESim构建得到仿真模型,探讨了节流自控负载敏感系统运行控制过程。研究结果表明与负载敏感系统相比,采用进出口自控系统能够实现节流口解调,阻抗条件下该系统能够对出油腔低压力状态进行自动调节,有效降低出油口的压力损耗。进入0.2~0.4 s的超越缩回工况后,右腔压力和泵输出压力均为1 MPa的稳定值;在0.4~0.6 s之间时,系统从超越缩回工况过渡至阻抗工况。为负载敏感系统设置节流自控后可以显著增大电机的输出功率,使液压系统达到更高的工作效率。

针对掘进机液压系统定量泵供油、换向阀中位机能卸荷,系统耗能多、换向主阀阀芯设计复杂等问题,设计掘进机摇臂升降负载敏感系统。在验证负载敏感变量泵模型、换向阀HCD模型、掘进机摇臂平面机构模型基础上,搭建掘进机摇臂升降负载敏感控制系统仿真模型,分析掘进机摇臂升降系统中位卸荷性能,研究了平衡阀先导比、摇臂液压缸尺寸、液压缸大腔回油主阀阀芯节流面积对摇臂升降性能的影响。结果表明:换向阀处于中位,系统中位卸荷阀开启,泵处于低压卸荷工况;增大摇臂液压缸缸径、平衡阀先导比、B口→T口回油背压,摇臂下降启动冲击均增大;平衡阀先导比取1.0、摇臂液压缸缸径取160 mm、B口→T口回油节流面积取24.68 mm^(2)时,摇臂下降起动冲击较小。

针对当前机械清挖存在的功能单一、体积庞大、自动化程度低、操作人多的缺点,设计一种水仓清挖机器人,并对其行走单元的液压系统进行仿真分析。仿真分析平地直行、转向、爬坡等工况下的动态特性,结果表明清仓机器人的行走单元能够按照工况要求完成指定动作,行驶过程中不受外界阻力变化影响,同时各个执行器能够独立工作互不干扰,体现了良好的抗流量饱和能力。此外,还模拟了负载敏感系统和定量泵节流调速系统的节能效率,结果表明负载敏感系

负载敏感技术广泛应用于工程机械领域，而实际使用中系统参数的调整及流量饱和现象一直为人们所关注。通过对负载敏感系统基本结构建模分析，得到了补偿阀弹簧压缩过程的负载敏感阀流量．压力关系曲线。基于负载敏感阀流量一压力关系，对负载敏感液压系统的工作原理进行分析，并着重对负载敏感系统的流量饱和现象展开研究，为工程机械负载敏感液压系统抗饱和设计提供理论指导。

针对负载敏感系统主阀瞬时启闭出现的液压冲击问题,提出在泵出口处使用防冲击阀来削减系统冲击的方法。采用AMESim建立了负载敏感液压系统防冲击的仿真模型,分析了在不同系统压力、流量、管道长度和主阀关闭时对系统的冲击影响。结果表明:系统冲击与负载压力无关,与主阀关闭时间、流量和管道长度有关。主阀关闭时间大于900ms系统压力冲击基本消失;系统冲击压力随着流量的增加而不断升高,采用防冲击阀可有效削减系统冲击。

针对负载敏感液压系统中流量控制主阀关闭过快导致的系统产生压力冲击的问题,利用AMESim软件建立了负载敏感系统压力冲击仿真模型,对冲击产生的原因进行仿真分析,探究系统流量、主阀关闭时间、负载压力等因素对系统压力冲击的影响。仿真结果表明:系统压力冲击与负载压力无关,与系统流量、主阀关闭时间有关,系统流量越大,主阀关闭时间越短,系统压力冲击值越大。