针对凡尔阀关闭滞后引起泵排量减少及凡尔阀开启阻力过大使排液性能变差等问题,在虚拟试验中,以某型压裂泵的凡尔阀为研究对象,利用系统性能仿真方法建立压裂泵液力端仿真模型,对压裂泵排液动态特性进行仿真。研究了弹簧刚度、阀盘质量对泵排出流量的影响及弹簧刚度、阀盘质量、阀座孔径对泵排出压力的影响。结果表明泵排出流量、排出压力受阀座孔径影响较大而受弹簧刚度和阀盘质量影响较小;在各弹簧刚度和阀盘质量取值下泵的平均排出流量均在4000 L/min左右,平均排出压力均在140 MPa左右;泵的瞬时排出流量和瞬时排出压力随弹簧刚度、阀盘质量的增大而增大,随阀座孔径的增大而减小。研究结果对于优化凡尔阀设计,提高压裂泵排液性能具有重要的参考价值。

目前在多数汽轮机液压系统控制中,技术工人往往依靠已有经验对PID控制器的参数进行整定,并根据现场实际调试进行验证。该方法准确率低,难以实现有效的参数整定。现通过对汽轮机阀门控制系统进行动力学分析,建立了液压控制系统的动态数学模型,并开发出一款基于Simulink仿真平台用于PID参数整定的GUI运行界面,经过实际仿真,其可以方便快捷地对PID整定参数进行稳定、快速及准确的验证,有效提高了参数整定的效率,也为企业的降本增效提供了技术保障。

针对西部地区隧道施工面临的高地热问题,研究了水泥种类对20、60、80℃的衬砌混凝土早期水化温升和抗压强度的影响,并模拟分析了隧道地热环境下不同含气量衬砌混凝土的塑性变形及抗压强度增长规律、外掺石粉制备的低含气量衬砌混凝土的工作性和力学性能以及不同种类保水剂对衬砌混凝土早期失水率的影响,提出了高地热隧道衬砌混凝土的最佳配制参数。结果表明:在高地热环境下低热水泥衬砌混凝土的水化温升较普通水泥衬砌混凝土降低了4℃,90 d抗压强度提高了11.5%~16.5%;衬砌混凝土的含气量越高,高温对其后期强度的降低幅度越显著;复掺石粉可有效改善低含气量衬砌混凝土的工作性,石粉掺量宜为6%~15%;保水剂聚丙烯酰胺对抑制衬砌混凝土早期失水的作用优于纤维素醚,聚丙烯酰胺掺量宜为0.05%~0.10%。

柱塞泵液缸作为主要承载部件,在超高压脉动循环压裂液的作用下极易发生疲劳破坏,自增强处理是提高液缸强度和疲劳性能的有效措施。以额定压力140 MPa的柱塞泵液缸为例进行理论分析,确定最佳自增强压力(370 MPa)和工艺方法,据此制定自增强试验的工艺方案,并针对多开口结构形式的液缸进行超高压自增强试验装置的设计,使得柱塞泵液缸自增强试验得以实现。解决了超高压试验设备的选型问题,重点是对超高压分级卸荷阀的选择,并完成多开口结构形式液缸本体超高压密封结构设计。

在分析某型大功率自动变速器(AT)液压控制系统的基础上,分别建立系统中各主要控制阀体的仿真模型,并根据液压控制系统原理建立AT液压控制系统模型。以2挡升3挡过程为例,进行AT换挡过程仿真。仿真结果表明,模型输出结果与试验结果基本一致,验证了理论分析和建模方法的正确性,为AT液压控制系统的开发和设计奠定了基础。

基于隧道气动效应等指标进行检测,进一步验证斜井处气动力和列车风对于列车运行平稳性的影响,在西成客专阜川隧道,采用测试动车组和相关检测设备在规定测试速度下对隧道气动效应等指标进行检测,并详细记录试验数据,对试验工程作现场原型观测,详细记录检测数据;进而分析各项数据,修正、完善气动效应,对检测结果进行对比、校正。该试验资料为动车组晃车原因分析提供技术支持。

电液伺服系统是一个不确定的非线性复杂系统,传统PID控制往往难以取得理想的控制效果。为了提高煤矿机器人机械臂电液伺服系统的控制精度和稳定性,提出一种基于改进的粒子群算法优化液压伺服系统模糊PID控制器参数的方法,避免了模糊PID控制中参数选取的经验性及参数不变性等问题。应用改进的粒子群算法优化模糊PID控制器参数,可以增强控制器的自适应能力,提高其控制性能。仿真测试表明,改进的粒子群优化模糊PID控制系统的响应性能明显提高,超调量小,稳态性能好。

结合理论分析、有限元模拟和试验验证,系统地对12Cr2Mo1管板与321不锈钢管子组成的换热器管板胀接接头在不同温度载荷下的残余接触压力和拉脱性能进行了研究。利用叠加原理建立了胀接接头在高温下残余接触压力的数学模型,得到了胀接接头残余接触压力分布规律以及在不同环境温度下残余接触压力和拉脱力随温度的变化关系。模拟和试验结果表明,高温下胀接接头的残余接触应力明显高于常温,且下端的残余接触应力高于上端;拉脱强度随着温度的升高而增大;高温下残余接触压力会由常温下的2条高压力接触环带变为3条高压力接触环带,提高了接头的结构强度。

为了研究串联式双回路液压制动阀对湿喷机制动性能的影响,根据制动阀结构及工作原理,考虑稳态液动力等非线性因素,采用键合图理论建立了液压制动系统的动力学模型,基于MATLAB平台仿真分析了制动阀的静、动态特性,并在湿喷机上搭建实验平台进行其制动性能测试。结果表明:制动阀输出压力具有比例特性,后桥制动响应快于前桥,且后桥制动压力约大于前桥制动压力0.2 MPa;制动阀双段制动压力梯度的设计可以满足湿喷机在高低速行驶时动能差别较大的制动需求;制动阀阶跃响应迅速,系统能在0.3 s内趋于稳定,且无明显压力超调,制动性能稳定;在制动阀复位阶段,制动油缸将工作腔油液迅速排入油箱,解除制动。制动压力的测试值与仿真值基本吻合,验证了所建模型的准确性。研究结果可以为制动系统的参数匹配和制动阀结构优化提供参考。

本文以单段式威金斯煤气柜为例,详细介绍了煤气柜柜顶液压整体提升技术的原理及关键技术要点,解决了柜顶提升过程中的难点,为同类工程提供参考。