针对水压试管机设计主要依赖经验设计方法的缺点,利用AMEsim软件建立水压试管机平衡及密封部分的模型,对水压试管机的液压控制方案进行了比较,分析了参数变化对控制性能的影响。

水压试管机被广泛应用于钢管生产领域。针对目前水压试管机液压控制系统普遍采用的压力控制方法的不足,提出采用位置控制的方法,并利用AMESim软件对水压试管机位置控制系统进行仿真,探讨了采用位置控制系统的可行性,对水压试管机的设计具有很好的参考价值。

液压挖掘机作业中,大质量动臂举升储存的势能经液压阀口节流转化为热能耗散,不仅浪费能源,还使液压油温度升高,需附加冷却系统降温,增加了机器的成本和复杂性。为解决上述问题,在原有负载敏感驱动回路的基础上,提出基于三腔液压缸的工作装置自重液气平衡势能回收利用方法,三腔液压缸中一个油腔与液压蓄能器直接连通,存储利用工作装置的势能。研究中,首先根据前期的仿真结果,建立了基于三腔液压缸的液压挖掘机测试样机,通过试验,分析对比了分别采用两腔液压缸和三腔液压缸驱动动臂的运行特性与能效特性,测试结果表明,增加液气储能容腔后,提高了系统运行的平稳性,动臂运行过程中的能耗降低48.5%,峰值功率降低64.7%,节能效果显著。新的方法也同样适用于各类液压缸驱动的重载举升装置。

在设计日前国内最大的装机质量达270t大型矿用液压挖掘机的动臂液压控制系统中，动臂抬升时采用多泵（四台主泵1供油，并通过阀外合流的方法满足动臂的速度要求，针对在动臂下降时，由于机械构件质量大、惯性非常大，导致下降结束阶段压力冲击大、下降速度慢、工作效率低的问题，提出动臂下降时采用比例再生阀，用流量再生回路实现能量回收，减小压力冲击，加快下降速度，同时提高系统工作效率。对挖掘机进行试验研究，结果表明，挖掘机加载最大试验负载25t时，所设计的液压控制系统可以完全满足动臂正常工作所需要的压力及速度要求，动臂下降采用流量再生回路后，动臂可以完全下降到位，下降时间由37S缩短至18S，速度明显加快，下降压力更平稳，且无明显的液压冲击，同时由于下降时无需液压泵供油，降低了系统能耗。通过试验

在设计目前国内最大的装机质量达270t大型矿用液压挖掘机的铲斗和开斗的液压控制系统中，铲斗、开斗液压缸分别由三台和一台主工作泵供油，采用主工作泵（电液比例变量泵）和比例多路阀组合控制。为了提高工作效率，在开斗液压缸伸出（闭斗）时采用差动连接。对挖掘机进行了试验研究，通过试验，验证了挖掘机液压控制方案的正确性，为今后设计和制造更大型的液压挖掘机积累了数据和经验。

针对水压试管机分析设计中主要依赖经验的设计方法,利用AMEsim软件建立了水压试管机平衡及密封模型,研究了关键模块的建模方法.利用此模型可以轻松计算出水压试管机的静动特性.分析了电液伺服阀响应速度对水压试管机的工作影响.仿真结果说明,该方法简单、实用、高效,非常适合复杂液压伺服系统的分析与设计.

电液位置伺服系统起动过程会造成系统压力突降和执行器运动速度大幅波动,产生液压冲击;当系统有多个执行器工作时,系统压力突降会导致其他执行器产生误动作,甚至发生安全事故。针对上述问题,提出两种解决方法。一是将位置控制过程分解为速度和位置两个控制过程,且执行器的最大速度由系统最大流量和液体的压缩性限制。二是利用阀口压差对伺服阀流量进行修正。理论上阐述了两种方法的原理,采用数字仿真和试验进行了验证,结果表明,在不影响系统响应特性的前提下,两种方法可以消除电液位置伺服系统起动过程中的系统压力突降和产生的冲击。

在设计目前国内斗容和机重最大的矿用液压挖掘机液压控制系统中，为减小使用成本，采用交流电动机驱动变量液压泵组作为动力源。为满足工作效率要求，斗杆举升过程采用四台液压泵供油，通过四组比例多路阀（主控阀）阀外合流来满足斗杆的速度要求，为降低能耗，提出在斗杆下降过程依靠自重和专用的比例节流阀进行流量再生的控制方法，加快斗杆下降速度，提高系统工作效率。分析斗杆采用流量再生方法下降的前提条件，对斗杆液压缸在一个工作循环内的压力变化进行机电液一体化的联合仿真研究，按照仿真确定的参数设计并制造样机，试验测试表明，挖掘机加载最大试验负载25 kN时，所设计的液压控制系统可以满足斗杆满载举升所需要的压力及速度要求，斗杆下降采用流量再生方法后，下降时间由32 s缩短至18 s，下降速度明显加快，且下

针对水压试管机设计主要依赖经验设计方法的缺点，利用AMEsim软件建立水压试管机平衡及密封部分的模型，对水压试管机的液压控制方案进行了比较，分析了参数变化对控制性能的影响。