2D电液高速开关阀是采用具有双运动自由度阀芯的两级高速开关阀,该阀利用旋转电磁铁和拨杆拨叉机构驱动阀芯作旋转运动,实现导阀功能,由油液压力差推动阀芯作轴向移动,实现阀口的高速开启与关闭。为提高阀的动态特性,旋转电磁铁转子设计成3个52°叶片环形均布结构形式,拨杆拨叉对旋转电磁铁的输出转矩放大5倍。为测试2D高速开关阀的动态特性,设计了双摆轮和旋转电磁铁驱动2D高速开关阀两种实验方案。在建立数学模型和制作样机的基础上,对其动态特性进行了数字仿真和实验研究,仿真与实验研究结果吻合,2D高速开关阀的液压伺服螺旋机构具有很高的频响,当用旋转电磁铁驱动时,在28 MPa工作压力下,阀芯轴向行程为0.8 mm,开启时间约为18 ms,6 mm通径阀流量高达60 L/min。

基于有限元分析软件ABAQUS建立轮毂轴承密封圈二维轴对称模型,分析密封唇倾斜角、唇厚、过盈量、唇边夹角、唇长和腰厚对轮毂轴承密封圈密封性能和摩擦力矩的影响。结果表明接触压强随唇厚、唇边夹角、腰厚增大而增大,随唇倾斜角、过盈量、唇长增大而减小;摩擦力矩随唇厚、唇边夹角、腰厚增大而增大,随唇倾斜角、唇长增大而减小,随过盈量变化不敏感。并对轮毂轴承密封进行优化,优化后的结构既能满足密封性能要求,又减小了摩擦力矩。实测验证了分析结果的正确性。

为解决大型液压机故障诊断难的问题,提高故障识别准确率,确保液压系统正常有效工作,设计了专家系统(ES)与多模型长短期记忆(MLSTM)神经网络的融合识别算法。首先通过大型液压机数据采集系统,获取液压机压力、电磁阀与行程开关等状态信号,并对数据进行数字滤波与数据清洗,得到一个22维的特征向量;然后构建了LSTM模型,选取最优的输入节点、隐层节点、输出节点个数,分析了在不同训练样本下的识别率,以及特征向量维数对识别率的影响。分析LSTM模型对识别率影响的因素,提出对同一个LSTM结构、采用多个参数模型的方法,并利用ES对参数模型进行管理,提高识别率。设计专家系统的推理知识模型、数据清洗知识模型、多模式深度学习网络(MLSTM)的调度知识模型等;最后设计了推理机,对MLSTM网络学习训练,完成建模。在故障预测分类时,通过ES进行数据推理得出...

针对2D电液比例换向阀阀芯卡滞现象,应用缝隙流动原理,对2D阀芯有无偏心情况下的径向卡紧力进行系统理论分析,得到2D阀芯液压卡紧力计算方法;运用MATLAB软件进行数值计算,得出2D阀芯径向卡紧力与偏心量和高低压孔夹角间的关系;根据2D阀特性,提出2D电液比例换向阀阀芯改进措施,应用Fluent软件对阀芯表面的流场进行CFD仿真分析,比较了改进前后的流速矢量和压力分布情况,验证了改进措施的正确性。改进后的2D电液比例换向阀在中高压实验中无＂卡滞＂现象出现,实现了高压大流量的比例控制。

设计了2D压力伺服阀样机模型,利用波登管作为伺服压力反馈单元保持其输出压力恒定。针对波登管在特定范围内随压力线性变形的特性,在分析其变形机理的基础上,建立了数学模型,仿真分析了其受力变形过程,得到其结构参数对线性变形的影响。设计了波登管线性变形实验方案并搭建实验平台,实验结果表明：随着压力的升高,波登管的变形与压力升高基本成线性关系,16MPa时,其线性变形量为0.7mm;动态实验中波登管从受冲击开始到基本稳态耗时约0.9ms。实验结果与仿真分析基本一致,波登管的特性研究为其在2D压力伺服阀上的应用奠定了基础。

电液比例换向阀控制着液压油路的开关及切换它由比例电磁铁和阀体两部分组成在滞环、重复精度等主要稳态特性上已与伺服元件相当对油液过滤精度要求低阀压力内损小且价格低其性能接近开关阀已成为液压元件必不可少的重要组成部分在工程领域应用日益广泛。该文介绍了比例电磁铁的发展概况概述了几种典型换向阀的原理结构最后展望了电液比例换向阀的应用及发展趋势。

由于摩擦力、液动力等因素的影响直动式电液比例换向阀很难实现大流量控制而导控式比例换向阀无法实现零压下工作针对直动式和导控式电液比例换向阀的缺点提出了一种结构简单、流量大并具有全桥式位置反馈的新型电液比例换向阀——2D数字式电液比例换向阀。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基础上对该阀进行了动态试验。实验表明：2D数字式比例换向阀频宽可达18 Hz具有良好的动态特性。

在阐述开关电磁铁结构原理并分析其特性的基础上对其比例特性进行了实验研究。通过概率分析实验结果可知：开关电磁铁可提取1 mm左右的稳定比例控制区间可用在具有位移放大功能的比例控制阀上取代比例电磁铁;其实测所得的电流-力特性表明：在输出位移为1.5、2.5 mm时线性度较好电磁力较相近。

针对压机液压系统的故障诊断困难问题，通过分析压机液压系统的工作原理和常见故障，提出了一种基于CBR-FAT的压机液压系统故障诊断专家系统。简述了专家系统的基本知识和CLIPS的推理过程；论述了基于CLIPS的液压故障案例的知识表示、故障树的知识表示、规则推理的方法；最后探讨了故障推理机制在专家系统故障诊断中的实现。试验表明，该系统能够较好地实现压机液压系统故障的诊断。