为进一步降低某款现役青砖茶专用液压机的制造费用,利用有限元法对该液压机上横梁进行受力和形变分析,评估了安装孔特征对分析结果的影响程度。采用命令流形式建立了上横梁结构的数学模型,依据建模时布尔运算增加或减少体积对模型中13个尺寸参数进行分组,按照不分组和分组两种形式以子迭代方式进行尺寸优化。结果显示,优化后横梁应力处在25~100 MPa范围的区域相比优化前有所增大,而最大应力发生位置没有改变,均处于立柱筒与横梁对角筋板交接的下表面。优化后横梁形变的过渡区域更大,而最大形变发生位置没有改变,均处于油缸与上横梁安装基准面。液压机横梁应力应变的分布更加趋于合理,且分组优化过程收敛更快,目标值更优。相较于原有的设计尺寸,上横梁质量由1294 kg下降至975.8 kg,可节约24.6%材料,有效降低了设备的制造成本。

研究了一种带位置反馈的水压比例双缸同步控制系统.选择主从控制策略,其中主动缸采用分别布置于进出口的两个单向节流阀控制,从动缸采用两个水压比例流量阀控制,并建立了系统的数学模型.与此同时,建立了试验测试系统并将试验结果与仿真结果进行了对比.试验结果表明,采用PID控制方法同步控制精度达到2.5%,同时理论分析和试验结果具有很好的一致性.

设计了由快开机构、液压传动和电气控制系统组成的新型高压釜快开装置.首先,针对传统快开机构在结构设计上的缺陷,快开装置采用了新型结构设计方案,提高其可靠性和可维修性;其次,选用液压传动系统作为快开装置的动力源,并进行了液压系统设计与液压元件的选型;最后,设计了电气控制系统,采用可编程控制器控制以提高快开装置自动化水平,并制定了快开装置的工作流程,进行了程序的编写及调试.结果表明,该新型快开装置不仅能够平稳高效地实现高压釜端盖的开闭,易于后期维修保养,而且能较方便地实现远程控制,避免其操作人员受到安全威胁.

针对现有液压执行元件只能实现单一的往复直线运动或旋转运动,提出了一种新的液压执行元件———旋转推进液压缸.将传统叶片式液压马达和液压缸两种执行元件进行耦合,以液压马达的回旋运动部件取代液压缸体内的活塞部分,在同一液压源的作用下,在单一缸体内用两条油路就能实现具有负载能力的往复推进和旋转的复合运动.由于复合运动基于同一液压源,缸内的液压油可自动实现柔性的流量分配,使液压缸输出的旋转往复运动具有弹性进给和能量互补的优良的自适应特性.

针对金属波纹管鼓胀过程中模片锁不紧的问题,提出节流阀保压锁紧模片的方法,并对其进行了实验验证.实验结果表明,波纹管成品没有鼓胀痕迹,锁紧效果较好,此种方式能够适用于不同型号的波纹管加工.

为了解决增压缸增力适应问题,研究了增压缸内置二位三通阀动态特性.利用AMEsim软件中气动及液压零件库组件对该二位三通气控阀进行了建模与仿真,分析了该阀处于不同工作压力下位移、速度、质量流量和焓流量曲线.结果表明在工作压力为0.5 MPa时,该阀的换向时间约为195 ms;当工作压力为0.5~0.8 MPa范围内,气源压力每增加0.1 MPa,该阀换向速度加快约为13 ms;质量流量与焓流量峰值随着气源压力增大而增大,但其达到峰值时间与趋于0点时间基本没有变化.该二位三通阀的启动压力约为0.24 MPa,响应时间约为35 ms.数学计算与软件仿真数据误差在可接受范围,结果可靠.

为了提高垂直轴风力机的功率系数,设计一种能将任意方向的自然水平风转变成沿环形顺时针流动的风的环形聚风装置。分析了该装置将自然风转变为环形流时风的流场。计算有效进风面积,推导了半圆柱形叶片风轮和对称翼型的功率系数公式。研究表明,在不计装置对风的加速作用和忽略轮毂半径的情况下,半圆柱形叶片风轮功率系数最大值35.6%;在给定条件下对称翼型NACA0012的功率系数最高为41.5%;装置用于H型风力机,使得风力机具有确定的攻角及良好的启动性能。

对齿轮泵的装配过程评价进行研究,旨在实现齿轮泵装配序列及装配操作工艺的综合评价.构建了装配操作方便性、装配精度保证性、装配工艺简单性和装配可行性4个一级指标下的16个二级评价指标,采用层次分析法确定了各指标的权重.此外,利用最优参考集和定量计算相结合的方法,得到待评价序列在各指标下的隶属度,实现了装配过程的模糊综合评价.最后,以CB型齿轮泵的装配过程为例,验证了评价方法的可行性和实用性.可为工程实际中齿轮泵的装配规划提供依据和参考.

针对监控液压站需要采集和控制的量较多,采用传统的分布式监控方法,不利于有效及时地管理和控制液压站.提出一种采用LabVIEW开发上位机监控界面,利用PCI1710数据采集卡进行数据采集和数据输出的液压站监控方法.测试结果表明采用LabVIEW开发的人机监控界面友好,程序运行稳定;采用PCI1710数据采集卡采集数据快,传输数据稳定、可靠.

设计了一种新型圆筒型永磁直线电机的定子密封筒结构,密封筒由导磁材料与非导磁材料交替焊接而成。应用ANSYSMaxwell软件仿真分析了新型密封筒对圆筒型永磁直线电机电磁性能的影响,结果表明:新型密封筒的圆筒型永磁直线电机相较于传统密封筒的圆筒型永磁直线电机的磁阻和漏磁损失减小,损耗和输出功率有小幅增加,电磁推力提高了27%,可为圆筒型永磁直线电机密封结构的设计提供参考依据。