在隧道施工专用设备领域,凿岩台车的稳定运行是影响隧道施工进度的重要因素。凿岩台车的液压系统支撑着整个设备的运转,液压系统出现故障,会造成整个设备的局部或整体瘫痪,从而影响施工进度并给企业带来不同程度的损失,因而凿岩台车的稳定运转至关重要。本文结合项目实际情况,以某智能型凿岩台车为例,对某系列智能型凿岩台车的钻进液压系统组成、日常维保注意事项及常见问题进行简要分析。

传统的阀控液压系统通过改变控制阀的节流面积来实现流量控制,不可避免地会产生节流损失。可以认为高速开关阀在全开和全关状态下没有节流损失。受液压系统数字化和高速开关阀的启发,提出了一种新型的高频二维脉宽调制转阀。与由脉宽调制(PWM)信号驱动的电控开关阀不同,该转阀能够通过机械机构将流体以脉宽调制的形式被离散化,以实现根据系统执行器的需求进行流量分配。该转阀在实际工作中,阀口的打开仍然是一个渐进的过程,这不可避免地会造成部分压力损失。因此,采用计算流体动力学(CFD)的方法,建立了二维脉宽调制转阀的数值模型,分析了该转阀在旋转过程中和不同占空比下的压力损失特性,最终搭建了实验平台,对仿真结果进行了验证。结果表明,该阀在旋转过程中压力损失较小(阀口开度极小时暂不考虑),在50%占空比,10 L/min输出流量的工...

为了解决单传感器振动信息不能全面表达柱塞泵故障特征信息的问题,提出了一种基于多传感器数据融合深度残差收缩网络学习的轴向柱塞泵故障诊断方法。首先,采用多传感器对振动信号进行采集,完善振动信号的故障特征信息。其次,针对振动信号的非平稳、非线性等特征,提出基于多元多尺度散布熵的多通道融合方法,获取一维故障特征向量,从而达到增强故障冲击特征的目的。然后,将故障特征向量输入到深度残差收缩网络模型,通过注意力机制,利用软阈值函数降低样本噪声及无关特征干扰,实现轴向柱塞泵故障特征识别。最后,通过轴向柱塞泵故障诊断试验验证所提方法的有效性。试验结果表明,该方法可有效提取振动信号的故障特征,识别正确率明显高于典型的深度学习方法。

新型电液振动台采用具有双自由度的2D高频激振阀作为电液激振器其驱动装置采用大功率、大扭矩的液压马达驱动阀芯的径向旋转阀芯的轴向滑动用电机通过偏心轮机构来驱动。作者对高频激振阀阀口面积波形进行分析根据已建立的数学模型采用分段积分的方法求解出振动波形的分段表达式由此振动波形的解析解推导出振动幅值、工作频率、阀芯轴向位移以及阀芯转速之间的相互关系在电液振动台上进行疲劳试验以验证解析结果的正确性。研究结果表明:加载模式以弹性负载为主的条件下振动幅值的大小与阀芯的旋转速度成反比与阀芯的轴向位移成正比但是当阀芯位移达到某一临界值时振幅由于压力饱和而不再继续增大同时工作频率越大考虑到实际机械设计及加工振动波形越不容易出现饱和现象。

本文研究了轴向柱塞泵滑靴副表面MoS2涂层的摩擦学性能。首先,利用等离子喷涂技术在滑靴副材料表面制备MoS2涂层。其次,采用环块摩擦磨损实验机考察材料在不同工况条件下的摩擦学性能。最后,基于能谱仪和扫描电子显微分析以及试件磨损表面X射线衍射分析,探讨了滑靴副表面MoS2涂层的摩擦机理。研究结果表明,当外部载荷为800 N时,含MoS2涂层的铜基体材料表面摩擦系数降低0.05;在MoS2涂层下的ZY331608试件具有优异的抗摩擦磨损性能,其磨损率减少16.4%;铜基体材料表面形成MoS2润滑膜的过程分为四个阶段:初始摩擦阶段、MoS2在摩擦表面的粘附阶段、MoS2在滑动表面的覆盖阶段以及MoS2润滑膜的形成阶段;铜基体材料表面Mo S2涂层的主要磨损机制是粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损。

多重分形去趋势波动分析(MF-DFA)能够有效地揭示隐藏在非线性和非平稳振动信号中的多重分形特征,而液压阀磨损产生的泄露故障信号往往具有非线性、非平稳,且不同严重程度故障信号特征难以辨识,MF-DFA扩展了液压阀的特征提取及故障诊断方法。然而MFDFA去趋势多项式阶数选取的不恰当往往会出现欠拟合或过拟合现象从而产生新的波动误差。为此,提出了一种改进MF-DFA方法实现故障特征提取。通过建立低阶多项式信号轮廓去趋势拟合曲线和不同时间尺度固有模态函数(IMF)之间的相关性,选取最优的IMF模态分量的累计和将其作为信号轮廓的趋势项,进而提取分型谱参数特征。最后,通过随机森林分类器进行故障模式识别。实验结果证实了所提出的方法在电液换向阀内泄漏故障诊断中的有效性。

液压凿岩机的凿岩控制系统可以使凿岩机高效作业、提高主要部件的使用寿命、降低钻具和凿岩机的损耗。本文详细分析了液压凿岩机凿岩控制功能和主要控制逻辑,设计了凿岩机液压控制系统,并说明了凿岩控制系统的原理。基于AMESim软件建立了液压系统模型,并进行了凿岩机控制系统的仿真。同时将该控制系统搭载在某凿岩机和某钻车上,进行了试验和应用,从应用来看该控制系统可以很好地实现凿岩机的防卡钎控制、防空打控制、高低冲切换控制等,研究应用结果为凿岩机的控制提供了参考和借鉴。

为了改善滑靴副的摩擦学性能,利用液压泵的压力冲击试验,确定滑靴和斜盘的材料组合方案。在此基础上,利用等离子喷涂技术在多元复杂黄铜表面制备MoS2固体润滑涂层,分析MoS2涂层对材料的摩擦因数和摩擦力矩的影响,测量材料的磨损量、磨损深度以及磨损率,利用扫描显微镜观察摩擦表面的磨损形貌。结果表明:在压力冲击场合下,多元复杂黄铜和球墨铸铁的磨损量最小;MoS2涂层结构比较致密且与多元复杂黄铜基体结合牢固,材料的摩擦因数为0.11~0.13,摩擦力矩为1.0~1.1 N·m;在对摩过程中,MoS2涂层的硫原子对铜和铁元素具有很强的活性,与配对材料发生摩擦化学反应,形成Cu2S和FeS的润滑转移膜,摩擦表面呈现黏着和轻微磨粒磨损特征。

为克服直动式电液比例换向阀无法实现大流量控制和导控式电液比例换向阀结构复杂及无法在零压下工作的缺点提出了一种结构简单、流量大并具有位置反馈的新型电液比例换向阀——三位四通2D电液比例换向阀.该阀由2D换向阀、压扭联轴器和比例电磁铁等组成.在分析该阀的结构和工作原理的基础上对三位四通2D电液比例换向阀进行了静态特性实验研究.实验结果表明：压扭联轴器的位移滞环和三位四通2D电液比例换向阀的流量滞环为10％说明该阀具有良好的静态特性.

建立了电液激振器的数学模型，运用龙格一库塔法编制数值仿真程序研究了活塞位移与2D阀阀芯转速、轴向滑动位移之间的关系，给出了激振器的相频曲线并对相频曲线进行了分析讨论，最后建立试验装置对仿真结果进行了验证。理论分析和方针结果表明：当激振频率范围为固有频率的0．048-0．870倍时，活塞位移的相位变化很小；采用2D阀控电液激振器构成的多轴疲劳试验系统在该频段可以实现开环同步控制。