综采工作面液压支架推移系统的定位控制由智能化开采的关键技术支撑,井下高压大流量工况下,现有支架开关换向阀启闭瞬间会引起系统压力流量突变,影响元件寿命以及执行机构运动的精度和平稳性。为此,设计了用于液压支架推移回路的双速缓冲阀结构。首先,展开了对推移系统及双速缓冲阀的理论研究,分析了双速缓冲阀对系统启动、运行过程压力的影响;其次,建立了阀及推移回路的SimulationX模型,仿真分析了关键参数对阀压降以及液压执行系统速度的影响;最后,搭建了模拟实验台,研究了不同供液压力流量下双阀串联推移系统的压力特性。研究结果表明启用双速缓冲阀后,减小了系统的压力和速度变化幅值,降低了阀前压力波动及其对系统压力的影响;在不同的系统压力、流量下,改善了阀后压力特性,增强了稳态压力抗干扰性;验证了方案的有效性,为井...

现有的阀控锚杆钻机系统存在严重的节流与溢流损失,导致整机效率低下,为解决这一问题,提出了一种新型闭式泵控锚杆钻机系统。通过理论分析与联合仿真结合的方法,首先,对比研究了新型锚杆钻机与阀控锚杆钻机的能耗特点;其次,设计了一种基于压力反馈的自动调速方法;最后,针对泵控系统非线性严重、控制精度低的缺陷,设计了模糊自适应PID来对推进油缸进行闭环位置控制。结果表明,与传统的阀控锚杆钻机相比,新系统的动力源功率显著降低、整机效率获得了大幅度提高,节能效果显著;回转马达可依据压力的变化实现自动调速,误差不到1%;与PID控制相比,采用所设计的模糊PID,稳态时,可使钻机的定位误差减小70%以上。

论述如何利用ITI公司的Simulation X软件开发平台,回避对变量柱塞泵详细结构尺寸等参数的需求,实现快速对液压变量柱塞泵进行工程建模,并根据液压变量泵的实际状态设置模型的主要参数,通过结合仿真曲线和试验结果,对仿真结果进行了分析和对比,并对仿真模型进行了修正,最后对液压变量泵模型进行封装。作为液压变量柱塞泵的非研发制造者,不需要对液压柱塞泵的结构尺寸等参数详细了解,也同样能够实现建模,并应用到系统仿真中,该建模技术路线清晰,建模操作简单,建模效率高,通过实际验证,误差小,能够满足系统建模与仿真的使用要求。

为提高综采工作面支架各执行机构的精确控制,以支架供液系统压力波动特性为研究起点,基于卸荷阀压力控制原理,利用SimulationX建立了支架供液系统的机液联合仿真模型。通过仿真供液流量、管路长度和支架典型动作过程,分析总结了在支架不同动作模式下的压力波动规律,并通过井下实测压力数据和搭建实验平台进行验证。结果表明:支架不动作时,压力波动在卸载阀调定范围内波动;频率受泄漏孔和管路长度影响较大,受供液流量影响较小;支架动作时,降柱压力波动最大,卸荷阀频繁开启;升柱用液量最大,系统压力下降到最低。

滚珠丝杠具有高精度、阻力小、效率高等优点,是工业上常见的变回转运动为直线运动的执行机构。为使其充分结合液压系统功重比大的特点,提出了一种新型的液压-机械执行器系统,该系统在电动缸的基础上,采用液压马达替代电动机驱动滚珠丝杠,并推导出其数学模型。在多学科仿真软件SimulationX中建立了该系统的物理模型,对系统的闭环位置控制特性进行了仿真研究。结果表明:闭式泵控新型液压-机械执行器系统可以实现快速、准确、稳定的位置控制;当正

转向制动阀是实现履带式液力推土机进行转向制动操纵的核心液压件,其控制性能的优劣对整机的的操纵性能有重要影响。对转向制动阀的结构、工作原理进行了详细分析和介绍,并建立了工作过程中的数学模型。在此基础上,基于SimulationX软件仿真平台,建立了仿真模型,研究结构参数的改变对转向制动阀性能的影响,重点研究了转向制动阀的控制特性关键影响因子对其性能的影响规律,并得出了重要的观点。可为转向制动阀的结构设计及性能优化提供理论参考依据。

矿井提升机是联系井下与地面的关键设备，其安全运行直接关乎煤矿工人的生命安全。目前主要通过恒减速制动系统改善提升机制动性能，从而提高安全性，为此利用仿真软件SimulationX对矿井提升机的恒减速制动特性进行研究。通过试验数据对恒减速制动系统中的伺服比例阀的仿真模型参数进行辨识，对钢丝绳模型的准确性进行分析，在此基础上建立恒减速制动系统三维联合仿真模型，通过试验数据对仿真模型的准确性进行验证；通过积分分离PID控制算法改善制动初期的性能。研究结果表明该仿真模型是准确的，同时积分分离PID控制算法提高了制动初期的速度控制精度。

液压挖掘机在工作时，工况变化剧烈，但在每个工作循环中输出功率是有规律可循的，通过对单工作循环能量的回收与利用，能够使柴油机工况稳定。采用二次调节技术对负载功率进行平衡，使柴油机稳定工作在燃油高效区。利用SimulationX对原机系统进行建模，包括液压系统、柴油机、多体动力学模型，并与试验数据进行对比，验证仿真模型；将油液混合动力系统应用到原机系统，并对主要参数进行匹配；在前馈与压力双控制方案下，对改进后的模型进行功率匹配研究。仿真试验结果研究发现：在前馈与压力双控制方案下，能够减小柴油机装机功率并使柴油机功率输出平稳，基本稳定在燃油高效区。

以火炮协调器的液压系统作为研究对象，利用SimulationX软件对协调器中协调臂回路与摆动回路建立仿真模型。分析了协调器协调、摆入、摆出和复位过程中的压力及流量的动态变化，仿真结果满足协调器液压系统主要的性能指标，能够正确反映实际系统运行特性。在此基础上分析了摆动装置在摆入过程中对协调臂协调精度的影响，为协调器液压系统进一步的研究提供参考。

比例节流阀是电液比例控制技术的核心元件，以结构简单、成本低、稳定性好等优点，广泛应用于工业生产中。设计一种比例节流阀，并介绍其结构和原理，借助SimulationX，对其进行建模与仿真分析，确定了阀的主要结构参数。仿真结果表明，该阀具有好的控制精度和动态特性，应用于负载变化不大的场合比较经济。