制造带高频动作的 2/2 通阀的快速转换器

制造带高频动作的 2/2 通阀的快速转换器

一、用高频动作的2/2换向阀制造快速转换器(论文文献综述)

丁琦[1](2019)在《风电并网逆变器控制策略研究》文中认为随着实体经济的飞速发展,对电力的需求日益增大,能源问题和环境问题成为了社会的焦点,促进了人们对可再生能源发电领域的研究和开发。风能因其资源储量大、地域分散的特点,成为新能源领域备受关注的发电方式,但是其成本问题制约着风电技术的发展,因此研究价格低廉、性能稳定高效的风电产品成为风电技术研究的重点。优良的并网控制策略可以有效提高发电并网系统的稳定性和效率,降低系统成本,对风力发电的推广和普及起着至关重要的作用。针对上述问题,论文首先对风力发电系统的结构进行了比较分析,确定了前端采用无源整流,中间为半桥隔离型NPC DC-DC,后级为两电平的三相逆变风电并网结构。然后,阐述了DC-DC变换器的软开关及工作原理,并对采用PMSG发电的变桨距风机MPPT策略作了比较分析,对比分析了几种无传感器的网压预估方法和并网控制策略,重点研究了基于DOB网压预估的改进无差拍并网控制策略,详细介绍了SVPWM调制工作原理和SRF-PLL的设计及参数整定过程。通过采用扰动观测器对电网电压进行观测,省去了传统并网控制策略中所需的电压传感器,节约了系统成本;结合改进的无差拍电流并网控制策略对P、Q输出进行调节,实现了在电网不平衡状态等不确定情况下,风力发电系统的持续稳定输出,解决了传统风电并网系统鲁棒性差、并网电流谐波含量高等问题,有效防止了电网电压瞬变时逆变器过流现象的产生,系统具有快速动态响应跟踪特性、较高的精度和较低的成本。最后利用MATLAB软件及其Simulink工具箱进行了建模仿真,结果表明基于DOB的网压预估方法能够准确估测网压,与使用电压传感器相比效果近乎相同,且SRF-PLL能够利用估测网压实现精准锁相。SVPWM调制方式频率固定,能够以最优矢量合成控制信号,提高了直流侧输入电压的利用率。改进无差拍的并网控制与传统的PI和DPC控制相比,并网信号精度、鲁棒性更高,响应速度更快,风电MPPT的OTC控制方法切实有效,验证了所选并网控制策略的可行性。

吴庆[2](2017)在《连续油管钻井自适应进给系统的研究与开发》文中研究表明在石油天然气井的钻井作业中,通常采用钻杆携带、驱动螺杆马达钻进技术。这种钻井技术须要把十余米长的钻杆节节相连,整个钻进系统长达数千米,因此,在钻井中,操纵灵活性差[1-2],在钻进过程中若遇到坚硬和变化的地层,不具有抗冲击能力,钻头易遭受破坏。为避免蠕动式爬行器的间歇式进给及地层硬度不均匀对钻头造成破坏,甚至失速,论文提出一种连续油管钻井自适应进给系统,设计了一种带有安全保护功能的连续油管爬行器及防失速短节。主要研究内容如下:针对现有钻井系统的不足,提出了一种连续油管钻井自适应进给系统,设计了一种带有安全保护功能的连续油管爬行器及机械式防失速短节,并通过对防失速短节中螺旋副的螺旋升角、螺旋副的耐磨性、螺纹牙强度的校核计算,及使用碟簧的选型和计算,对防失速短节的关键部分进行了力学性能的分析研究。设计了一种液压回路。根据井下爬行器工作空间细长的特点,重新设计了阀座、安全阀、液动换向阀和换向阀,并对安全阀和液动换向阀中使用的碟簧进行选型和计算。利用AMESim仿真软件,建立液压控制系统控制卡爪卡紧井壁和活塞缸推动爬行器蠕动式爬行的等效模型,通过对模型的仿真分析,验证了该液压回路设计的正确性。利用Adams仿真软件,用交变力、线性变化的力和恒力模拟钻压不同硬度的地层,得出钻头进给速度为变化的速度,仿真结果表明该钻井系统对硬度变化的岩层具有自适应性。用不同速度的质量块分别撞击带有防失速短节和无防失速短节的钻头,模拟钻头突然撞击坚硬岩层,得出钻头瞬间所受的冲击力,仿真结果表明带有防失速短节的钻井系统具有良好的缓冲性能,可以有效地保护钻头。提出了以爬行器和防失速短节为系统核心的自适应进给系统方案,能够自动适应地层硬度的变化;其液压系统能够控制爬行器蠕动式爬行并满足大推力要求;通过对液压系统的仿真分析,对该系统在连续钻压和碰撞冲击环境下的动力学仿真分析,证明该设计的合理性和可行性。

朱晓[3](2016)在《无摩擦气缸及高精度气动负载系统研究》文中研究指明气缸是气动系统中最常用的执行元件,在生产制造领域得到了最为广泛应用。传统气缸在气动伺服控制场合下面临着新的挑战,气体介质的可压缩性使得对气缸的精确控制更加困难,摩擦力的存在使得气缸在低速运行时性能下降。由于气体介质不具备自润滑特性,摩擦力给气动控制系统带来了很大的麻烦。为了提高伺服控制效果,研究人员除了在控制策略、控制元件等方面展开研究外,还不得不对摩擦力展开细致深入的研究。摩擦力除了给气动伺服控制增加困难外,还给气缸本身带来了一些问题,比如发热、噪声、振动、粉尘、影响寿命等,给气动系统带来安全隐患。因此,除了致力于研究影响摩擦力的因素、建立更准确的数学模型之外,有效降低气缸的摩擦力无疑会带来更为直接的好处。如何减小气缸的摩擦力,开发出新型低摩擦气缸乃至无摩擦气缸已经成为气缸发展的一个新方向。本文提出了一种基于静压气体轴承的气浮式无摩擦气缸,采用静压气体轴承的原理设计气缸的活塞,在活塞两侧的端盖上对称布置了单向阀,使得轴承内腔始终与气缸高压腔一侧连通,解决了气浮轴承的供气问题。同时,这种带有单向阀的轴承结构还能在气缸换向过程中起到保压的作用,使气浮轴承工作更稳定。在建立了气浮轴承数学模型的基础上,提出了一种基于Matlab的气膜压力分布的数值求解方法,利用此方法研究了轴承的气浮特性,并结合电容测微原理对轴承的耗气量模型进行了研究,以Matlab/Simulink仿真和试验相结合的方法对气缸换向特性进行了研究。设计了一套以气浮式无摩擦气缸为执行机构的高精度气动负载系统,采用带有稳态输出预测的模糊PID控制器实现了对系统的高精度恒压控制,稳态压力波动小于50Pa,活塞运动达到1 000mm/s时系统的稳态压力波动小于150Pa,达到较高的精度。建立以高精度气动负载系统为基础的常规气缸负载性能测试系统,解决了当前国标难以具体实施的问题。文章最后利用高精度气动负载系统对常规气缸的摩擦力测试方法做了 一些新的探索,利用本文提出的方法能够方便快速的测试出气缸匀速运动时的摩擦力。本文共有七章,现将各章节的主要内容概括如下:第一章,详细介绍了无摩擦气缸的研究现状、气体润滑相关技术的研究进展以及相关气动技术的发展状况,指出基于静压气体轴承技术的无摩擦气缸仍是未来无摩擦气缸的发展方向,简述了气动伺服控制技术的研究现状。最后概括了本课题的研究意义、研究难点以及主要研究内容。第二章,详细介绍了气浮式无摩擦气缸的机械结构、工作原理及技术难点。分析了气浮轴承的工作特性,提出了一种浮动连接机构用于解决活塞与活塞杆存在径向偏差或角度偏差而可能引起的卡死问题。建立气浮轴承气膜压力分布的数学模型,并对求解该模型的不同方法进行了分析,指出传统基于一维流简化的计算法不够准确以及基于Fluent的有限元仿真方法不适合于研究多结构参数对轴承气浮特性的影响。第三章,提出了一种基于Matlab的有限元数值求解方法,详细介绍了该方法所需的公式推导、气膜边界及边界条件的初始化、循环更新边界条件的流程、节流孔出口压力的迭代求解过程、轴承耗气量及承载力的计算方法等过程。得到气膜压力分布数据,并研究了均压腔及均压带对轴承径向承载力和耗气量的影响,指出了均压腔对提高气浮轴承的性能具有重要作用;并利用Fluent对气浮轴承进行了仿真,分析了气体在节流孔及均压腔中的流动特性,证实了均压腔内部压力相等这一假设的有效性。第四章,提出了利用电容测微原理对活塞泄漏模型进行研究的新方法。活塞外圆周面与气缸筒内壁构成了偏心圆柱电容器,将微小位置的变化转化为电容器电容的变化可以把对位置的测量转化为对电容的测量,利用电容值来衡量活塞的偏心率避免了对运动中的活塞偏心进行直接测量。利用该方法了建立基于离线数据的活塞耗气量模型,并提出了判断轴承是否正常工作的指标。研究了无摩擦气缸的换向特性,仿真和实验都表明,这种带有单向阀的活塞结构在气缸换向过程中具有保压的作用;指出了换向时间是影响换向过程中活塞内腔压力的主要因素,活塞处于气缸中位时是气缸的最佳换向时机。第五章,以气浮无摩擦气缸为基础设计了气浮式高精度气动负载系统,详细介绍了系统的结构、工作原理、控制系统的软/硬件结构。利用可变容积的压力动态模型、气浮式无摩擦气缸的泄漏模型以及比例方向阀的流量模型建立系统的数学模型。设计带了稳态输出预测的模糊PID控制算法,并通过实验对系统的稳态和动态特性展开了研究。实验结果显示,系统的稳态压力波动小于50Pa,在气缸活塞以1000mm/s的速度快速往复运动过程中仍能保证150Pa以内的压力波动,活塞停止运动后系统能够快速的回复到较高的控制精度。第六章,以高精度气动负载系统为基础构建了符合标准要求的常规气缸负载性能测试平台,根据标准对气缸负载性能和测试流程的规定对气缸的负载性能进行了测试。结果表明,标准指定的基于出口节流调速的气缸负载性能测试系统不能有效的控制被测气缸的速度,测试过程中有较大的冲击,不能准确的反映气缸在负载下真实的运动状态,并提出了采用进口节流调速的方式控制被测气缸的运动速度的改进方案。根据测试过程中被测气缸的运动速度和两腔压力变化曲线分析了在轴向负载作用气缸的运动特性,并研究了不同负载对气缸运动稳定性的影响,结果显示气缸的无爬行最低运行速度随着作用于被测气缸的轴向负载的增大而减少。以高精度气动负载系统为基础构建了一套常规气缸的摩擦力测试系统,通过被测气缸左右两腔的压力及预加负载计算出气缸的运动过程中的动摩擦力。实验表明,这种方法能够方便、快捷的获取气缸的摩擦力,为气缸摩擦力的测试提供了新思路。第七章,对本论文的主要工作、研究结论和创新点进行了总结,并对未来的研究工作进行了展望。

江海兵[4](2014)在《大流量高速开关阀关键技术研究》文中研究指明高速开关阀是20世纪80年代发展起来电液数字控制元件,具有体积小、切换速度快、控制灵活、可靠性高、无需D/A转换接口就可由计算机直接控制等特点,广泛应用于航空航天、工程机械、冶金机械、煤矿机械、农业机械等设备中。近年来,虽然高速开关阀的功率、流量成两级分化趋势,但对快速响应都提出了极高的要求。微型高速开关阀因其阀芯质量低、行程和流量小,响应速度很快,但大流量高速开关阀因流量、阀芯质量、阀芯行程和工作压力等因素的影响,提高响应速度难度极大。高速开关阀响应速度的提高,不仅能提高控制系统速度、控制精度,也能在紧急情况下保证系统安全可靠地运行。随着液压系统朝着高压、大功率和高速方向发展,对高速开关阀的性能提出了更高的要求。为满足弹射系统和大功率快速锁紧液压系统对高速开关阀的性能要求,提高高速开关阀的流量和响应速度,本课题从两个方面进行大流量高速开关阀的关键技术研究:是高速开关阀阀芯、阀体的结构创新与优化设计;二是电-机械转换器结构创新与优化设计。主要研究内容如下:(1)液压伺服螺旋机构具有响应速度快、固有频率高、动态性能好、结构简单等优点,可作为提高大流量高速开关阀流量和快速性的设计方案。为克服传统直动式单级电液阀难以实现高压大流量控制和导控型电液阀结构复杂的缺点,阀芯采用液压伺服螺旋机构的设计方案,实现阀芯大行程、大推力控制,以提高高速开关阀流量和响应速度。研究工作压力、初始弓高、面积梯度、敏感腔容积等结构参数对液压伺服螺旋机构快速性的影响,研究结果表明液压伺服螺旋机构在-3dB幅值衰减下的频响约160Hz,阶跃响应上升时间约2ms。(2)针对2D阀的驱动要求,为提高高速开关阀的流量与响应速度,提出六叶片转子结构旋转电磁铁的设计方案,其具有转惯量低、角位移大、响应速度快的特点,特别适合作为2D阀的电-机械转换器。建立了理论模型,设计了实验方案,进行旋转电磁铁的静态特性和动态特性仿真分析和实验研究,结果表明:旋转电磁铁转矩转矩基本恒定,六叶片转子的旋转电磁铁转矩约为0.04N.m;旋转电磁铁转子角位移满行程为12.5°,上升时间约为5ms。(3)针对液压弹射系统对高速开关阀的性能要求,提出旋转电磁铁驱动2D液动开关阀的设计方案,为减轻阀总重量,采用无阀套结构,阀体外表面镂空;进行了动态特性的数学建模和仿真分析,设计了实验方案,进行了样机研制,仿真和实验研究结果表明:系统工作压力为28MPa,阀芯行程0.8mm时,阶跃响应的上升时间约为5ms,6mm通径阀的流量高达60L/min; 2D电液高速开关阀在-55℃-+135℃工作温度范围能稳定工作,在42MPa的工作压力下,开关20万次后性能稳定,满足4代机(J20)的工作要求。(4)鉴于大功率液压快速锁紧系统要求高速开关阀流量高达450L/min,动态关闭时间小于8ms的性能要求,提出2D电液高速开关阀控大流量锥阀的设计方案,增大锥阀导控流量和压力,提高阀芯关闭速度。为降低大流量锥阀关闭时的阀芯冲击和消除阀芯振荡,提出阀芯挤压油膜缓冲的设计方案,设计结构,建立理论模型,并进行仿真研究,结果表明:挤压油膜缓冲器阻尼和缓冲力与挤压油膜厚度的三次方成反比,与阀芯运动速度成正比,在阀芯前97.5%的行程内,阀芯所受缓冲力极小,缓冲器的使用对阀芯速度几乎没有影响,在阀芯末端2.5%行程内,阀芯产生极大的缓冲力与阻尼,大大减小阀芯末速度,实现阀芯缓冲。(5)为提高大流量锥阀的锁紧速度,在建立动态特性数学模型的基础上,研究关键参数对大流量锥阀关闭性能的影响,优化结构参数;仿真结果表明:在6mm行程内,阀芯动态关闭时间约为8ms;挤压油膜缓冲器的初始厚度越小,阀芯缓冲效果越好,当挤压油膜的初始厚度约为0.1mm时,挤压油膜的最大输出力可达到43KN,阀芯在最后0.15mm的行程内平均阻力高达3T,阀芯速度迅速从3.4m/s降低到0.1m/s,大大减小阀芯冲击,消除阀芯振荡。(6)设计2D电液高速开关阀和大流量高速开关阀的静态特性和动态特性实验方案,研制样机,搭建实验平台,实验研究阀的动态特性和静态特性。实验结果表明:2D电液高速开关阀的动态性能良好,-3dB、-90°的频宽约为120Hz,阶跃上升时间约为5ms;大流量高速开关阀的流量高达450L/min,动态关闭时间约为8ms。当锥阀阀芯无挤压油膜缓冲器时,100次开关实验后其泄漏量为8.249mL/h;当挤压油膜缓冲器初始厚度为0.1mm时,阀芯基本无冲击,且振荡消失,经过5000次开关实验,泄漏为3.85mL/h,相对于无挤压油膜缓冲器的锥阀来说,使用寿命和工作可靠性大大提高,满足大功率液压快速锁紧系统的性能要求。

白继平[5](2013)在《谐振式电液高频疲劳试验机控制关键技术研究》文中认为疲劳试验机是测试试件材料力学性能和预测试件疲劳寿命极限的标准设备,随着工业生产的飞速发展,对构件材料的疲劳试验要求越来越高,如高速铁路机车组件,某些构件的疲劳寿命要求达到107周次,甚至要超过1010周次,这些都给疲劳试验机带来了新的挑战。疲劳试验机是一种高耗能试验机,性能好坏直接影响材料疲劳试验的周期,决定了疲劳试验的效率。采用2D高频转阀控制液压缸的液压疲劳试验方案,有效地突破了传统伺服阀对液压疲劳试验机造成的频宽“瓶颈”限制,大幅提高了电液疲劳试验机的工作频率,可以拓宽电液疲劳试验机的应用领域。2D高频转阀是利用单个阀芯的旋转和轴向滑动的双自由度设计而成的,阀芯的高速旋转可以实现阀口的高频“通断”,进而可以实现对液压缸实现高频控制,阀芯轴向滑动可以调节阀口面积波形的幅值,改变液压缸敏感腔流量的大小,进而控制活塞杆输出载荷力的幅值。但是,随着2D高频转阀控制液压缸疲劳试验系统工作频率的提高,存在活塞杆输出载荷力幅值严重衰减的问题。本文提出2D高频转阀控制液压缸的谐振式疲劳试验方案,研究疲劳试验机的变谐振频率控制理论和谐振工况下的变幅控制理论,及活塞杆输出载荷力的偏置控制理论。疲劳试验机谐振工况下,试件吸收的能量几乎完全释放,所以可以保证高频、高效疲劳试验。论文的主要工作和成果如下:1、对2D高频转阀控制液压缸疲劳试验系统的工作原理进行了研究。建立了三通2D高频转阀的数学模型;建立了三通2D高频转阀控制单出杆液压缸疲劳试验系统的数学模型;建立了四通2D高频转阀的数学模型;建立了四通2D高频转阀控制双出杆液压缸疲劳试验系统的数学模型;研究了液压动力机构谐振工况的工作过程。2、对2D高频转阀结构进行了优化研究。仿真模拟了2D高频转阀阀腔流场;研究了阀芯结构几何形状对阀芯轴向液动力的影响;研究了阀芯台肩沟槽数对阀芯受到的液动力矩及轴向液动力的影响;研究了2D高频转阀阀口的气穴现象。3、对2D高频转阀控制液压缸疲劳试验系统进行了仿真研究。建立了2D高频转阀控制单出杆液压缸疲劳试验系统仿真模型:建立了2D高频转阀控制双出杆液压缸疲劳试验系统仿真模型;研究了2D高频转阀控制液压缸疲劳试验系统的谐振工况,包括阻尼特性研究、偏置量控制研究、变幅控制研究和变频控制研究。4、对2D高频转阀控制液压缸疲劳试验系统的谐振机理进行了研究。研究了2D高频转阀控制单出杆液压缸和双出杆液压缸的谐振机理,并发现2D高频转阀与液压缸之间连接管路的容积对系统变谐振频率控制有较大影响,当管路体积系数超过50%时,活塞杆初始位置变化对系统固有频率变化的影响较小;另外,相同系统参数情况下,管路体积系数对双出杆液压缸疲劳试验系统固有频率影响较大。5、搭建了2D高频转阀控制单出杆液压缸疲劳试验机和2D高频转阀控制双出杆液压缸疲劳试验机。试验研究了单出杆液压缸试验机,选取活塞杆初始位置在5mm、10mm、40mm、45mm、95mm和145mm时进行载荷力扫频试验,测得谐振频率分别是922Hz、870Hz、845Hz、768Hz、742Hz和718Hz,并测取了初始位置在10mm、40mm、95mm和145mm时系统流量;通过2D高频转阀阀口轴向开度来控制载荷力幅值,并选取活塞杆初始位置为5mm、10mm、40mm、95mm和145mm时进行载荷力幅值扫频测试。试验研究了双出杆液压缸试验机,选取活塞杆初始位置在2mm、3mm、6.5mm、10mm、13.5mm、16mm和18mm时进行载荷力扫频试验,测得谐振频率分别是1011Hz、998Hz、979Hz、949Hz、973Hz、992Hz和1005Hz,并测取了活塞杆初始位置在2mm、3mm、16mm和18mm时系统流量;选取活塞杆初始位置为2mm、3mm、10mm、13.5mm和18mm,进行谐振工况载荷力变幅值控制测试;选取活塞杆初始位置为3mm时,对活塞杆输出载荷力进行偏置控制研究。

朱旭[6](2012)在《高速大流量电液配流系统设计理论及应用研究》文中研究指明电液配流系统由于具有体积小、功率密度大、结构简单灵活、工作稳定可靠等特点,因此广泛应用在化工流体机械、发动机气门、数字配流泵/马达、液压冲击机械等需要流体输送控制的工业领域。流体输送机械作为工业生产流程的“心脏”,其配流系统的性能很大程度上影响着主机和工艺的稳定性和能耗,同时,随着工业自动化水平的提高,对流体机械的工作效率、噪声及工作寿命的要求也越来越高,开展电液配流系统设计研究是十分重要和迫切的,如何设计高性能、高效率的配流系统从而提升主机的性能也成为了行内研究的热点课题。目前,国内的相关研究开展较晚,成熟的电液配流系统大多从国外进口,价格十分昂贵,而基础的零部件及相关机加工技术对我国实行技术封锁,进行二次产品开发较为困难。因此,开展电液配流系统的设计理论研究,研发具有自主知识产权的电液配流产品,将有助于大幅提升我国在相关领域的技术水平,更好地满足国内日益增长的市场需求。本文的研究对象为高速大流量电液配流系统,通过结构设计、数学计算、建模仿真和试验验证相结合的方法,深入详细研究了电液配流系统的关键技术。通过建立电液执行器数学模型,分析了影响电液执行器动作延迟特性的因素,提出高响应电液执行器的设计原则。基于提高电液执行器驱动流量的基本思路,提出双高速开关阀并联式和先导式的新型执行器结构,并通过参数优化研究,将先导式电液执行器的开启和关闭延迟时间控制在20ms以内。通过对电液配流过程负载运动特性的分析,提出一种双向高速液压缓冲的新型结构,理论计算及试验表明在该液压缓冲作用下的负载冲击速度大大降低,配流系统的工作可靠性得到大幅提高。为实现电液配流系统研究的工业化应用,将新型电液配流系统应用在往复式压缩机气量无级调节装置中,研究了动态气体力作用过程下的电液配流系统动态特性,开发了压缩机电液配流系统样机,现场应用表明电液配流压缩机成功实现了排气量的无级调节,气量调节过程平稳无冲击,压缩机排气压力波动小于0.2bar。现将各章内容分述如下:第一章,简单介绍了配流系统的应用领域、工程背景及研究价值;详细阐述了高速大流量电液配流系统在往复式压缩机气量无级调节技术中的应用背景及技术现状,对比总结了常见的电液配流系统技术方案并重点指出了高速开关配流方案的特点;分析了高速电液执行器、高速开关阀、高速液压缓冲等高速大流量电液配流关键技术的研究进展,本章最后总结了课题的研究意义及主要研究内容。第二章,根据电液配流系统应用工况提出高速电液执行器的性能指标,介绍了电液执行器的常见结构及工作原理,基于高速开关阀控液压缸的物理模型搭建了电液执行器的基本数学模型,仿真分析了主要设计参数对电液执行器动作延迟特性的影响。基于理论分析结果提出两种不同结构的新型高速电液执行器,分别建立双高速开关阀并联式和先导式电液执行器的理论分析模型,对比研究两种不同类型电液执行器的动态特性。最后,基于电液执行器结构参数的分析结果,提出高速电液执行器的优化设计理论。第三章,分析高速电液配流系统的工作特性,并提出液压缓冲的性能参数要求。根据高速、短行程的负载特性提出高速液压缓冲的结构方案,详细阐述了其工作原理,并通过数学计算确定了高速液压缓冲的主要结构参数。通过建立双向缓冲的数学模型,深入开展了气阀开启和关闭过程中的动态缓冲特性研究。本章最后总结了双向液压缓冲的优化设计方法。第四章,阐述了高速大流量电液配流系统的工作原理,介绍了高速大流量电液配流系统的结构组成,其次根据系统物理模型,推导考虑动态力作用下的电液配流系统气阀运动规律数学模型,并在AMESim与Matlab平台下搭建了电液配流系统联合仿真模型,基于仿真模型对电液配流系统的参数可控性、阀片运动规律与系统动态特性进行仿真研究,评估关键参数对系统动态性能的影响,从而为电液配流系统的优化设计提供理论依据。最后,搭建动态性能测试系统对电液配流系统性能参数进行测试,验证仿真模型的正确性并为进一步完善电液配流系统设计理论提供实验数据支持。第五章,介绍了高速大流量电液配流系统在往复式压缩机气量无级调节技术中的应用情况,阐述了往复式压缩机气量无级调节装置的组成,指明了气量调节压缩机的性能参数,结合压缩机气量无级调节的技术要求,设计了一套高速大流量电液配流系统的工业样机,搭建了由上位机、下位机、止点传感器、通讯模块等组成的控制系统。在中国石化天津炼油厂加氢裂化氢气压缩机上开展了工业试验研究,试验结果表明气量调节装置的节能效果十分显着。第六章,对本文开展的主要研究工作和成果进行总结,并进一步展望今后的研究工作和研究方向。

薛奎[7](2012)在《大型装配式凸轮轴数控装配机床的设计与仿真》文中研究说明随着当今汽车工业的飞速发展,对发动机零部件的制造技术水平要求越来越高。研发发动机关键零部件的先进制造技术,对提高我国汽车行业的竞争力,推进我国汽车工业的发展具有重大意义。与传统的整体铸造或锻造制坯机械加工方式生产的凸轮轴相比,装配式凸轮轴采用新型组合式设计与制造模式,具有产品重量轻、加工成本低、材料利用合理等优点,对于减轻发动机重量、降低制造成本、提高发动机性能有重要意义,极具市场竞争力和发展潜力,已成为凸轮轴制造技术的发展方向。吉林大学辊锻工艺研究所自主研发的滚花连接技术是装配式凸轮轴的一种新型连接方法。其连接工艺的可行性已通过了连接强度实验的验证。为使该工艺实现产业化,在已有的工艺理论的基础上,设计开发装配式凸轮轴的数控装配机成为滚花工艺应用于生产的关键。因此,本论文主要研究内容是基于装配式凸轮轴的滚花连接技术,对大型装配式凸轮轴数控装配机进行设计。并结合计算机技术,利用CATIA软件,通过创建装配机的电子样机,检测结构及尺寸不合理的零部件,从而改进和修正,达到优化设计、提高可装配性的目的。最终建立无干涉的电子样机,并初步对装配机的典型工作装置进行运动学仿真,模拟其运动过程,检验合理性。本文主要完成工作如下:1.滚花连接机理研究装配式凸轮轴的连接技术决定着其生产工艺及设备。在阐述各种连接方法及种类的基础上,深入研究了滚花连接的机理,并讨论这些方法在装配式凸轮轴生产上应用的可能性。通过凸轮轴压装和扭矩实验,分析了影响装配式凸轮轴的一些因素。2.装配机的总体方案分析及装配流程设计根据滚花连接工艺,对大型装配机进行结构方案分析,并制定了凸轮轴装配流程;在此基础上,对大型装配机的总体结构做出规划设计。3.机械系统设计以合理确定系统功能、提高精度、可靠性和经济性为原则,对大型装配机的悬臂机架、主传动系统、芯轴夹持旋转系统、滚花系统、凸轮回转送料系统进行了结构设计以及相对应的改进,并阐述了各个系统的工作原理及动作流程。4.装配机的三维实体建模、虚拟装配、干涉检测及运动仿真利用CATIA软件设计装配机各零部件的三维模型,完成了整机的虚拟装配;对电子样机模型进行了干涉检查,探索设计过程中可能被忽略的干涉问题,及时对结构设计不合理和尺寸错误的零件进行修正,完成了结构的优化设计;在此基础上,以滚花机构模型为例,在CATIA的DMU KIN平台上对其进行运动仿真,对装配机的进一步设计和改进提供依据。本文关于大型装配式凸轮轴装配机的研究内容,在装配式凸轮轴制造领域有较高的应用价值,对提高凸轮轴加工效率和精度,促进我国发动机行业的技术革新具有重要意义。

王韬[8](2012)在《翻转起模机电液伺服系统研制》文中指出翻转起模机是树脂砂造型过程中所用的关键设备之一,它的作用是把模样与砂型分离,这一工序的成败直接影响型砂质量。其工作原理科学、操作简单,广泛应用于铸造行业。但由于技术含量高,国内有生产能力的厂家较少,属于高端产品。目前的设备仍存在结构不合理、驱动精度不高等缺点,容易出现损坏砂型的状况,影响生产效率。本文针对翻转起模机存在的起模精度和效率偏低的问题,详细研究了其工作原理和工艺特点,应用电液比例同步控制技术,完成了液压系统的设计和电液系统元件的选型;然后深入研究了起模同步驱动系统的规律,建立起非线性模型,并根据实际工况,采取模糊PID的控制策略,再通过对系统的仿真和实验得到的结果进行分析;最后给出了基于PLC的电气控制系统和软硬件控制实现。本文的主要内容安排如下:第一章绪论,首先介绍了翻转起模机的开发现状,分析目前液压控制技术与电液同步驱动的研究和应用情况,查阅大量文献,综述了翻转起模机电液系统开发研制关键技术的研究现状和探索方向;第二章翻转起模机电液伺服系统的总体设计,给出了翻转起模机的机械结构,着重分析了其生产工艺的特点,并根据其特点应用电液比例伺服控制技术,具体设计了其液压系统和进行电液系统的元器件选型;第三章介绍了翻转起模机采用了电液比例闭环控制来实现双缸同步驱动;然后以非对称阀控制非对称液压缸动力学分析为基础,建立起双缸起模同步驱动电液系统的数学模型,并给出了电液系统数学模型中的相关参数,为控制策略的选择和仿真实验分析打下基础;第四章翻转起模机电液系统的位置控制研究,分析了电液系统实际工况和解决同步问题的处理方法,采用了“二级”模糊PID的控制形式,实验和仿真结果表明控制策略对两个通道的控制取得较为满意的效果,在单缸跟踪和双缸同步起模驱动上都比传统PID控制要理想,达到系统的设计要求;第五章翻转起模机电气控制系统设计,选择西门子S7-300PLC系统,首先给出了PLC实现电液系统控制和翻转起模机整体控制的原理,然后进行了硬件的选型和软件的设计,并介绍了上位机监控软件;第六章总结和展望,总结研究的工作,研制的翻转起模机电液系统基本达到设计指标,并对今后需要进一步完善的方面进行了展望。

李勇[9](2009)在《低功耗比例电—机械转换器关键技术研究》文中指出比例电-机械转换器作为电液伺服/比例阀的核心部件,在国防及民用工业如航空航天、军事、机床、矿山、冶金和工程机械等领域的电液控制系统中起着重要作用。随着工业可持续发展节能要求的不断提高,对比例电-机械转换器的性能提出了更高更多方面的要求。降低比例电-机械转换器的功耗,可以降低成本和线圈温升,提高工作稳定性,特别适用于航空航天、深海、野外等电力供应不便领域工程中的应用,是目前电-机械转换器研究的一个热点。低功耗比例电-机械转换器的研究将有助于更好地满足市场需求和可持续发展节能要求。本文以低功耗比例电-机械转换器关键技术为研究对象,采用理论分析、解析计算、数值仿真和试验研究相结合的方法,对低功耗比例电-机械转换器关键技术进行了系统、深入的研究。采用减小轴向非工作气隙和引入双径向工作气隙的低功耗策略,提出了低功耗耐高压单向比例电磁铁的新结构;并在此低功耗策略的基础上,采用永磁偏置磁通和控制磁通差动工作方式,提出了低功耗耐高压双向线性力马达的新结构;通过磁路分析和磁场有限元仿真,分别阐述了结构参数的作用机理及具体匹配关系。低功耗耐高压单向比例电磁铁的试验结果表明其额定行程为1.4 mm,额定输出力为96 N,线性度高,滞环小,具有良好的动态特性,额定稳态功耗仅为9.5 W,线圈温升低。低功耗耐高压双向线性力马达的试验结果表明其额定行程为±1 mm,额定输出力为±100 N,具有10 N/mm的正磁弹簧刚度,线性度高,滞环小,具有良好的动态特性,额定稳态功耗仅为8.3 W,线圈温升低。作为低功耗耐高压单向比例电磁铁的实例应用,成功地研制了一种低功耗先导式溢流阀,并对其稳态和瞬态特性进行了仿真与试验研究。有关各章内容分述如下:第一章从电液伺服/比例阀用电-机械转换器和电磁阀低功耗技术应用的角度出发,探讨了低功耗比例电-机械转换器关键技术的研究进展,分析总结了阀用电-机械转换器的结构和低功耗特点以及发展趋势。第二章基于动铁式电-机械转换器的功能转换关系及其效率分析,概述了多种降低功耗的方法;针对典型动铁式比例电-机械转换器的结构特点,提出了低功耗策略,并在单向比例电磁铁和双向线性力马达的具体耐高压结构中得到了应用。第三章建立了两种低功耗耐高压比例电-机械转换器的磁路分析模型,分别得出了静态输出力表达式,初步分析了结构参数或磁路参数对静态力特性的影响;建立了有限元数值分析模型,通过仿真详细阐述了结构参数的作用机理,结合磁路分析结果明确了两种低功耗耐高压比例电-机械转换器的具体结构参数,并阐述了其工作特点;分析研究了电磁机构的能量损耗组成、成因、理论计算方法以及线圈温升特性。第四章介绍了力特性测试系统的组成、原理、误差分析和试验方法,分析了放大器性能及测试方法对测试结果的影响;基于搭建的力和位移特性测试系统,获得了两种低功耗耐高压比例电-机械转换器的静动态特性试验结果,并与仿真结果作了对比;试验研究了两种低功耗耐高压比例电-机械转换器的功耗及线圈温升特性。第五章作为低功耗耐高压单向比例电磁铁的应用实例,研制了一种低功耗先导式溢流阀;建立了该溢流阀的仿真模型,通过仿真获得其稳态和瞬态特性,并探讨了低功耗单向比例电磁铁的结构和性能参数对溢流阀稳态特性的影响;建立了压力控制阀试验台,获得低功耗先导式溢流阀的稳态特性和瞬态特性试验结果,并与仿真结果作了对比。第六章概括了全文的主要研究工作和成果,并展望了今后需进一步研究的工作和方向。

吴文静[10](2008)在《数字式液压元件与液压控制系统研究》文中提出随着当今电子技术、网络技术的迅速发展和日趋成熟,传统液压行业受到了一定的冲击,在液压行业中引入数字化控制和现场总线技术是目前液压行业自动化技术的发展趋势,国内外已有不少相关研究成果问世。鉴于此,我们提出了课题研究方向,继而对数字液压技术的发展状况进行了综述,决定实际开发一种基于现场总线的数字式液压泵。我们选定CCY14-1B伺服变量轴向柱塞泵为基体研究对象,在原有柱塞泵的基础上,采用步进电机作为数字变量机构的驱动源,讨论了步进电机与柱塞泵的联接方式,进行了传动装置的设计,使其变量机构由步进电机进行驱动,实现直接数字化控制变量,并对其控制器提出多种设计方案,就其中一种可编程序控制器方案进行了实际设计,只需编制不同的软件程序,就能实现不同的变量型式,可使一种泵同时具有恒压、恒功率等多种变量模式。论文的主要内容如下:第一章简要介绍了课题的研究背景及意义,概述了现场总线技术及其在液压领域的国内外应用情况,对数字液压技术的发展进行了分析与综述,并阐述了论文的主要研究内容。第二章对数字泵的数字变量机械传动装置进行了结构设计,对变量机构进行受力分析,并对传动装置中的主要螺旋传动进行机械设计计算,确定了各个零件的基本尺寸,并用三维软件SolidWorks 2006绘制了其三维图形及装配体。第三章对观察数字泵变量效果和试验数字泵多种变量模式用的液压系统进行了设计,确定了试验液压系统原理图,并完成了液压站的设计。第四章对数控变量泵的电气控制系统进行设计,就其变量控制器介绍了多种设计方案,并选择PLC控制器方案进行了实际开发,具体到电路接线原理图和系统中每种电气元件型号的确定。第五章搭建了对数字泵进行变量控制的实验平台,制作了相应的触摸屏组态画面,并介绍了手动、恒压、恒功率等变量模式的软件程序实现方法,结尾附有部分plc程序清单。第六章对所做研究工作进行了总结,指出创新点有哪些,并对后续工作提出了展望。

二、用高频动作的2/2换向阀制造快速转换器(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、用高频动作的2/2换向阀制造快速转换器(论文提纲范文)

(1)风电并网逆变器控制策略研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外风电发展现状
    1.3 风电控制策略及拓扑结构发展现状
    1.4 本文主要研究内容
2 DC-DC直流变换
    2.1 三电平DC-DC变换
        2.1.1 隔离型NPC DC-DC软开关
        2.1.2 隔离型NPC DC-DC工作原理
        2.1.3 输出特性分析
        2.1.4 换向特性分析
    2.2 风力涡轮机MPPT控制
    2.3 本章小结
3 逆变并网控制
    3.1 逆变系统数学模型
    3.2 三相瞬时功率理论
        3.2.1 abc坐标系瞬时功率计算
        3.2.2 dq坐标系瞬时功率计算
        3.2.3 αβ坐标系瞬时功率计算
    3.3 无传感器网压预估策略
        3.3.1 基于虚拟磁链的电压预估
        3.3.2 基于正交滤波器的电压预估
        3.3.3 基于扰动观测器的电压预估
    3.4 并网控制方式
        3.4.1 比例谐振控制并网策略
        3.4.2 电流滞环控制策略
        3.4.3 改进无差拍并网控制策略
    3.5 空间矢量调制及其控制方法
    3.6 三相并网VSR锁相环技术
        3.6.1 PLL基本原理
        3.6.2 基于同步参考坐标系的PLL
        3.6.3 SRF-PLL性能分析及参数优化
    3.7 网侧滤波器设计
        3.7.1 滤波器复频域对比分析
        3.7.2 LC滤波器参数设计
    3.8 并网系统总体结构及控制策略
    3.9 本章小结
4 系统仿真
    4.1 SVPWM调制模型搭建及仿真
    4.2 SRF-PLL模型搭建及仿真
    4.3 并网控制策略模型搭建及仿真
        4.3.1 PI并网控制策略仿真
        4.3.2 DPC并网控制策略仿真
        4.3.3 基于DOB网压预估的改进无差拍并网控制策略仿真
    4.4 MPPT模型搭建及仿真
    4.5 本章小结
5 结论
参考文献
攻读硕士期间发表学术论文情况
致谢

(2)连续油管钻井自适应进给系统的研究与开发(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外钻井系统研究现状
        1.2.1 国外爬行器及防失速短节研究现状
        1.2.2 国内爬行器及防失速短节研究现状
    1.3 主要研究内容
2 连续油管钻井自适应进给系统总体方案设计
    2.1 进给系统总体方案设计
    2.2 爬行器总体方案及结构设计
        2.2.1 爬行器总体方案设计
        2.2.2 爬行器推进单元结构设计
        2.2.3 爬行器卡紧单元结构设计
    2.3 防失速短节总体方案及结构设计
        2.3.1 防失速短节总体方案设计
        2.3.2 防失速短节结构设计
    2.4 本章小结
3 液压系统设计与仿真
    3.1 液压系统方案设计
        3.1.1 液压系统使用要求
        3.1.2 液压回路的设计
    3.2 液压控制单元结构设计
        3.2.1 液动换向阀的设计
        3.2.2 换向阀的设计
        3.2.3 安全阀的设计
        3.2.4 阀芯的设计
    3.3 基于AMESim的液压控制系统仿真
        3.3.1 液压系统建模
        3.3.2 液压系统仿真
    3.4 本章小结
4 自适应进给系统仿真
    4.1 基于Adams的连续钻压动力学仿真
        4.1.1 连续钻压建模
        4.1.2 连续钻压仿真
    4.2 基于Adams的碰撞冲击动力学仿真
        4.2.1 碰撞冲击建模
        4.2.2 碰撞冲击仿真
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 研究展望
致谢
参考文献

(3)无摩擦气缸及高精度气动负载系统研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 低摩擦气缸的研究现状
        1.2.1 传统低摩擦气缸
        1.2.2 新型间隙密封低摩擦气缸
        1.2.3 膜片式低摩擦气缸
        1.2.4 嵌入空气轴承的低摩擦气缸
        1.2.5 中国内地的低摩擦气缸的研究现状
    1.3 气动力伺服系统的研究现状
        1.3.1 气动伺服控制技术的发展
        1.3.2 气动力伺服控制技术的研究现状
        1.3.3 压力控制技术的研究现状
    1.4 相关技术研究进展
        1.4.1 静压气体轴承相关技术研究进展
        1.4.1.1 静压气体轴承概述
        1.4.1.2 静压气体轴承的基本结构
        1.4.1.3 静压气体轴承的节流形式及其特性
        1.4.1.4 静压气体轴承的均压腔特性
        1.4.1.5 静压气体轴承气膜压力分布的数值求解方法
        1.4.2 气动控制元件
        1.4.2.1 比例流量阀
        1.4.2.2 比例压力阀
        1.4.2.3 高速开关阀
    1.5 课题的研究意义及研究内容
        1.5.1 课题的研究意义
        1.5.2 课题的研究内容
    1.6 本章小结
2 无摩擦气缸的结构设计与建模
    2.1 引言
    2.2 无摩擦气缸的结构与工作原理
        2.2.1 基于静压气体轴承的气缸活塞
        2.2.2 对称布置于活塞两侧的单向阀
        2.2.3 浮动连接机构
    2.3 气浮轴承的建模
    2.4 本章小结
3 气膜压力的数值求解方法及气浮特性研究
    3.1 引言
    3.2 基于MATLAB的有限元计算方法
        3.2.1 椭圆微分方程的标准形式
        3.2.2 基于PDE工具箱的有限元计算
        3.2.3 节流孔出口压力的确定
        3.2.4 迭代求解气膜压力分布
        3.2.5 耗气量与承载力的计算
    3.3 气膜压力分布及基本特性
    3.4 轴承的气浮特性
        3.4.1 结构参数对轴承气浮特性的影响
        3.4.1.1 均压腔的影响
        3.4.1.2 均压带的影响
        3.4.2 工作条件对轴承气浮特性的影响
    3.5 基本假设的验证
        3.5.1 基于Fluent的有限元计算
        3.5.2 均压腔内的流场及压力分布
    3.6 本章小结
4 气缸基本特性研究
    4.1 引言
    4.2 气缸内泄露特性分析
    4.3 基于电容测微原理的活塞泄漏模型研究
        4.3.1 偏心圆柱电容器
        4.3.2 基于电容测微原理的气浮特性试验台
        4.3.3 实验方案
        4.3.4 实验结果及分析
        4.3.4.1 耗气量模型
        4.3.4.2 轴承正常工作的判断指标
    4.4 气浮式无摩擦气缸的换向特性研究
        4.4.1 换向特性分析
        4.4.2 换向过程的建模与仿真
        4.4.3 活塞的泄漏模型
        4.4.4 仿真结果与分析
        4.4.5 实验结果及分析
    4.5 气缸摩擦力测试
    4.6 本章小结
5 基于气浮式无摩擦气缸的商精度气动负载系统
    5.1 引言
    5.2 高精度气动负载系统
        5.2.1 结构设计
        5.2.2 控制系统的设计
    5.3 系统建模
        5.3.1 可变容腔的压力动态模型
        5.3.2 气浮式无摩擦气缸的泄漏模型
        5.3.3 比例方向阀的流量模型
        5.3.4 系统的状态方程
    5.4 混合模糊PID控制器的设计
    5.5 系统仿真
    5.6 实验研究
        5.6.1 信号的滤波与微分
        5.6.2 系统的稳态特性
        5.6.3 系统的动态特性
    5.7 本章小结
6 基于商精度气动负载系统的常规气缸负载特性测试及摩擦力测试
    6.1 引言
    6.2 常规气缸负载性能的测试
        6.2.1 气缸负载性能的测试方法
        6.2.2 基于高精度气动负载系统的常规气缸负载性能测试系统
        6.2.3 气缸负载性能测试流程
        6.2.4 标准规定的测试方法及试验结果
        6.2.5 采用进口节流调速的气缸负载性能测试
        6.2.6 轴向负载对气缸运动稳定性的影响
    6.3 基于高精度气动负载系统的常规气缸摩擦力测试
        6.3.1 基于高精度气动负载系统的常规气缸摩擦力测试系统
        6.3.2 摩擦力测试的试验研究
        6.3.3 负载对气缸摩擦力测试的影响
    6.4 本章小结
7 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 工作展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果

(4)大流量高速开关阀关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 高速开关阀在液压弹射系统中的应用
        1.1.2 高速开关阀在液压锁紧系统中的应用
    1.2 高速开关阀国内外发展概况
        1.2.1 球阀式高速开关阀
        1.2.2 锥阀式高速开关阀
        1.2.3 动阀套式高速开关阀
        1.2.4 滑阀式高速开关阀
        1.2.5 筛阀式高速开关阀
    1.3 电-机械转换器国内外发展概况
        1.3.1 旋转式电-机械转换器分类
        1.3.2 旋转式电-机械转换器国内外研究概况
    1.4 液压缓冲装置国内外研究进展
        1.4.1 大流量锥阀阀芯冲击和阀芯振荡现象
        1.4.2 锥阀阀芯理想关闭特性
        1.4.4 液压缓冲技术进展
    1.5 课题研究意义与研究内容
        1.5.1 课题的研究意义
        1.5.2 研究内容
第2章 液压伺服螺旋快速性研究
    2.1 液压伺服螺旋机构
        2.1.1 液压伺服螺旋机构的工作原理
        2.1.2 液压伺服螺旋机构特点
    2.2 液压伺服螺旋机构的输入输出特性
    2.3 液压伺服螺旋机构的快速性研究
        2.3.1 液压伺服螺旋机构数学模型
        2.3.2 模型线性化
        2.3.3 液压伺服螺旋机构的频率特性
        2.3.4 阶跃响应
    2.4 本章小节
第3章 旋转电磁铁的研究
    3.1 旋转电磁铁的结构原理
    3.2 磁路分析原理
        3.2.1 磁路分析方法
        3.2.2 磁阻与磁动势的计算
    3.3 旋转电磁铁的磁路建模与静态特性分析
        3.3.1 旋转电磁铁的磁路等效与建模
        3.3.2 旋转电磁铁的静态特性分析
        3.3.3 旋转电磁铁有限元仿真与静态特性
    3.4 旋转电磁铁的动态特性
        3.4.1 旋转电磁铁数学建模
        3.4.2 旋转电磁铁的动态特性仿真
    3.5 旋转电磁铁实验研究
        3.5.1 电-机械转换器力矩-转角特性实验
        3.5.2 电-机械转换器动态特性实验
    3.6 本章小结
第4章 2D电液高速开关阀设计与实验研究
    4.1 2D电液高速开关阀
        4.1.1 2D电液高速开关阀的工作原理
        4.1.2 2D电液高速开关阀的整体结构
        4.1.3 拨杆拨叉传动机构
    4.2 2D电液高速开关阀的应用
        4.2.1 低速液压弹射系统
        4.2.2 低重量低速液压弹射系统
    4.3 2D电液高速开关阀的数学模型与仿真分析
        4.3.1 2D电液高速开关阀的数学模型
        4.3.2 2D电液高速开关阀的仿真
    4.4 2D电液高速开关阀的实验研究
        4.4.1 动态特性实验原理与方法
        4.4.2 动态特性实验
        4.4.3 振动、高低温可靠性、疲劳和压力冲击实验
    4.5 本章小结
第5章 大流量高速开关阀原理及挤压油膜缓冲技术研究
    5.1 大流量高速开关阀原理和设计方案
        5.1.1 大流量高速开关阀性能要求
        5.1.2 阀芯结构分析
        5.1.3 大流量高速开关阀的总体方案
        5.1.4 大流量锥阀结构设计
        5.1.5 阀芯位移与挤压油膜厚度关系
    5.2 挤压油膜缓冲理论
        5.2.1 圆形挤压油膜缓冲器的工作原理
        5.2.2 圆形挤压油膜缓冲器的数学模型
        5.2.3 圆形挤压油膜缓冲器阻尼特性仿真分析
        5.2.4 圆形挤压油膜缓冲器有限元仿真分析
    5.3 大流量高速开关阀环形挤压油膜缓冲器
        5.3.1 环形挤压油膜缓冲器数学模型
        5.3.2 环形挤压油膜缓冲器仿真分析
    5.4 本章小结
第6章 大流量高速开关阀数学模型与仿真
    6.1 大流量锥阀的数学模型
    6.2 数学模型的分析简化
        6.2.1 线性化分析
        6.2.2 系统模型的简化
        6.2.3 大流量高速开关阀固有特性分析
    6.3 大流量高速开关阀的数学模型与仿真
        6.3.1 大流量高速开关阀的数学模型
        6.3.2 大流量高速开关阀动态特性的数值仿真
    6.4 大流量高速开关阀的非线性仿真分析
        6.4.1 非线性仿真模型
        6.4.2 非线性仿真结果
    6.5 环形挤压油膜缓冲器与阀芯位移与速度关系
    6.6 挤压油膜缓冲器初始厚度对锥阀阀芯动态特性影响分析
    6.7 本章小结
第7章 实验研究
    7.1 2D电液高速开关阀的实验研究
        7.1.1 实验原理
        7.1.2 2D电液高速开关阀性能测试系统
        7.1.3 2D电液高速开关阀特性实验
    7.2 大流量高速开关阀实验研究
        7.2.1 实验系统建立
        7.2.2 测试系统主要实验装置
        7.2.3 大流量高速开关阀的动态特性实验
        7.2.4 大流量高速开关阀泄漏特性
    7.3 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 论文总结
    8.2 论文主要创新点
    8.3 后续展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果

(5)谐振式电液高频疲劳试验机控制关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 疲劳试验机概述
        1.2.1 机械式疲劳试验机
        1.2.2 电液式疲劳试验机
        1.2.3 气动式疲劳试验机
        1.2.4 电磁式疲劳试验机
    1.3 电液高频疲劳试验机关键技术现状
        1.3.1 电液伺服阀研究现状
        1.3.2 电-机械转换器研究现状
        1.3.3 电液高频疲劳控制技术研究现状
    1.4 电液疲劳试验机发展趋势
    1.5 论文主要研究内容
第2章 2D高频转阀控电液高频疲劳试验机原理
    2.1 引言
    2.2 2D高频转阀控单出杆液压缸疲劳试验机工作原理
    2.3 2D高频转阀数学模型
    2.4 2D高频转阀控单出杆液压缸疲劳试验机的数学模型
        2.4.1 并联伺服阀及单出杆液压缸数学模型
        2.4.2 非谐振工况数学模型
        2.4.3 谐振工况数学模型
        2.4.4 液压动力机构运动过程分析
    2.5 2D高频转阀控双出杆液压缸电液高频疲劳试验机的数学模型
        2.5.1 并联伺服阀及双出杆液压缸数学模型
        2.5.2 并联伺服阀及双出杆液压缸谐振工况数学模型
    2.6 本章小结
第3章 2D高频转阀结构优化研究
    3.1 引言
    3.2 2D高频转阀结构简化模型
        3.2.1 阀芯沟槽径向截面积
        3.2.2 典型阀芯单元
    3.3 2D高频转阀等价单元流场分析
        3.3.1 Ⅰ型阀芯单元流场分析
        3.3.2 Ⅱ型阀芯单元流场分析
        3.3.3 阀芯单元轴向液动力分析
    3.4 不同沟槽数2D高频转阀等价单元流场分析
        3.4.1 阀芯单元液动力矩分析
        3.4.2 阀芯单元轴向液动力分析
    3.5 2D高频转阀气穴现象研究
        3.5.1 2D高频转阀流体模型简化
        3.5.2 流体计算数学模型
        3.5.3 流体计算结果分析
    3.6 本章小结
第4章 2D高频转阀控电液疲劳试验机仿真研究
    4.1 引言
    4.2 2D高频转阀控单出杆液压缸疲劳试验机仿真模型
        4.2.1 2D高频转阀仿真模型
        4.2.2 并联伺服阀仿真模型
        4.2.3 单出杆液压缸仿真模型
    4.3 2D高频转阀控单出杆液压缸疲劳试验机仿真结果分析
        4.3.1 非谐振工况仿真结果研究
        4.3.2 谐振工况阻尼特性研究
        4.3.3 谐振工况偏置控制研究
        4.3.4 谐振工况变幅控制研究
        4.3.5 谐振工况变频控制研究
    4.4 2D高频转阀控双出杆液压缸疲劳试验机仿真模型
        4.4.1 2D高频转阀仿真模型
        4.4.2 并联伺服阀仿真模型
        4.4.3 双出杆液压缸仿真模型
    4.5 2D高频转阀控双出杆液压缸疲劳试验机仿真结果分析
        4.5.1 系统谐振工况阻尼特性研究
        4.5.2 系统谐振工况偏置控制研究
        4.5.3 系统谐振工况变幅控制研究
        4.5.4 系统谐振工况变频控制研究
    4.6 本章小结
第5章 电液高频疲劳试验机谐振机理研究
    5.1 引言
    5.2 2D高频转阀控制单出杆液压缸谐振机理研究
    5.3 2D高频转阀控制双出杆液压缸谐振机理研究
    5.4 本章小结
第6章 谐振式电液高频疲劳试验机实验研究
    6.1 引言
    6.2 实验系统搭建
        6.2.1 2D高频转阀
        6.2.2 液压缸
    6.3 控制单元设计原理
    6.4 2D高频转阀控制单出杆液压缸试验结果分析
        6.4.1 系统参数标定
        6.4.2 载荷力变频控制研究
        6.4.3 载荷力变幅控制研究
    6.5 2D高频转阀控制双出杆液压缸试验结果分析
        6.5.1 系统参数标定
        6.5.2 载荷力变频特性研究
        6.5.3 载荷力变幅特性研究
        6.5.4 谐振工况偏置研究
    6.6 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果

(6)高速大流量电液配流系统设计理论及应用研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    摘要
    1.1 配流系统概述
    1.2 高速大流量电液配流系统的工程背景及技术现状
        1.2.1 高速大流量电液配流系统的工程背景
        1.2.2 电液配流系统的技术现状
        1.2.2.1 电液比例阀控制方案
        1.2.2.2 同步旋转阀控制方案
        1.2.2.3 压电阀控制方案
        1.2.2.4 高速开关配流控制方案
    1.3 高速大流量电液配流系统关键技术及研究进展
        1.3.1 高速电液执行器的研究
        1.3.2 高速开关阀的研究
        1.3.3 高速液压缓冲技术
        1.3.3.1 常见缓冲器类型
        1.3.3.2 液压缓冲研究的技术现状
    1.4 课题的研究意义及主要研究内容
        1.4.1 课题来源与研究意义
        1.4.2 课题研究内容及难点
    1.5 本章小结
2 高速电液执行器结构设计、参数优化及动态特性研究
    摘要
    2.1 高速电液执行器性能要求、结构及工作原理
        2.1.1 性能要求
        2.1.2 结构及工作原理
    2.2 高速电液执行器动作延迟特性分析
        2.2.1 动态运动规律数学模型
        2.2.2 系统动态特性分析
    2.3 高速电液执行器数学模型及仿真研究
        2.3.1 并联式电液执行器仿真研究
        2.3.2 先导式电液执行器数学模型及仿真
    2.4 高速电液执行器结构参数优化研究
        2.4.1 先导级高速开关阀参数
        2.4.2 二级液控换向阀参数
        2.4.3 高速液压缸参数
        2.4.4 油缸控制容腔参数
        2.4.5 先导控制容腔参数
        2.4.6 油液弹性模量
        2.4.7 供油压力
        2.4.8 负载弹簧刚度
        2.4.9 负载等效质量
    2.5 本章小结
3 基于双向分段节流技术的高速液压缓冲研究
    摘要
    3.1 高速电液配流系统缓冲特性参数要求
    3.2 高速液压缓冲原理、结构及实现方案
    3.3 双向高速液压缓冲特性分析
        3.3.1 双向高速液压缓冲的数学模型
        3.3.2 气阀开启过程缓冲特性分析
        3.3.3 气阀关闭过程缓冲特性分析
    3.4 结构参数对高速液压缓冲特性的影响分析
        3.4.1 节流孔直径
        3.4.2 缓冲柱塞最大行程
        3.4.3 负载弹簧预紧力
        3.4.4 负载弹簧刚度
    3.5 本章小结
4 考虑动态力作用的电液配流系统动特性分析及实验研究
    摘要
    4.1 高速大流量电液配流系统工作原理及结构组成
        4.1.1 电液配流系统的工作原理
        4.1.2 电液配流系统的结构组成及关键部件
    4.2 考虑动态力作用的电液配流系统仿真模型
        4.2.1 电液配流系统气阀运动规律数学模型
        4.2.2 基于气阀运动规律的电液配流系统联合仿真模型
    4.3 考虑动态力作用的电液配流系统仿真研究
        4.3.1 电液配流系统参数可控性分析
        4.3.2 电液配流系统系统阀片运动规律
        4.3.3 电液配流系统动态特性影响因素分析
    4.4 考虑动态力作用的电液配流系统实验研究
        4.4.1 电液配流系统动态性能测试系统
        4.4.2 电液配流系统动态特性试验及对比
    4.5 本章小结
5 高速大流量电液配流系统工业应用研究
    摘要
    5.1 气量无级调节压缩机主机性能参数
    5.2 往复式压缩机气量无级调节系统
    5.3 气量调节压缩机电液配流系统结构及组成
        5.3.1 系统组成及工作原理
        5.3.2 液压油站
        5.3.3 高速电液执行器
        5.3.4 液压管路及蓄能器
    5.4 气量调节压缩机电液配流控制系统
        5.4.1 系统控制方案研究
        5.4.2 气量调节操作模式
    5.5 电液配流系统工业应用研究总结
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读博士学位期间的主要科研成果
附录

(7)大型装配式凸轮轴数控装配机床的设计与仿真(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题依据和意义
        1.1.1 选题依据
        1.1.2 选题意义
    1.2 凸轮轴制造技术
        1.2.1 传统一体式凸轮轴制造技术
        1.2.2 传统一体式凸轮轴存在的问题
        1.2.3 装配式凸轮轴制造技术
        1.2.4 装配式凸轮轴的优点
    1.3 装配式凸轮轴生产现状和国内外发展方向
        1.3.1 装配式凸轮轴生产现状
        1.3.2 装配式凸轮轴的国内外发展方向
    1.4 本文主要研究内容
第二章 滚花连接技术的理论基础
    2.1 装配式凸轮轴连接技术及其分类
    2.2 滚花过盈连接技术
        2.2.1 连接机理
        2.2.2 滚花连接的影响因素
    2.3 滚花连接压装实验及其影响因素
        2.3.1 压装实验
        2.3.2 各种因素对压装力的影响
    2.4 滚花连接扭矩实验及其影响因素
        2.4.1 扭矩实验
        2.4.2 各种因素对扭矩强度的影响
    2.5 装配式凸轮轴常用连接技术分析比较
    2.6 本章小结
第三章 装配式凸轮轴数控装配机的设计
    3.1 装配机总体设计
    3.2 凸轮轴装配流程制订
    3.3 机械系统设计
        3.3.1 机械系统的基本要求
        3.3.2 机械系统的组成
        3.3.3 装配机的结构设计
    3.4 液压系统设计
        3.4.1 液压系统组成
        3.4.2 液压系统工作原理
    3.5 数控系统设计
        3.5.1 数控系统型号选择
        3.5.2 数控系统配置
        3.5.3 数控装配及控制方式确定
    3.6 装配机实物图
    3.7 本章小结
第四章 大型装配式凸轮轴数控装配机的优化
    4.1 装配机机架的改进
    4.2 回转工作台上的夹具
    4.3 芯轴夹持机构
    4.4 花键滚挤机构
    4.5 大型装配式凸轮轴数控装配机床的平面布置
    4.6 大型装配式凸轮轴数控装配机生产线
    4.7 本章小结
第五章 装配机的建模、装配及仿真
    5.1 CATIA V5 软件及主要应用模块
        5.1.1 机械设计模块
        5.1.2 分析及仿真模块
        5.1.3 电子样机模块
    5.2 装配机的零件建模
    5.3 装配机的虚拟装配
    5.4 装配机的干涉分析
    5.5 装配机的运动仿真
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
导师及作者简介

(8)翻转起模机电液伺服系统研制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 翻转起模机的研究现状和发展
    1.3 液压控制技术与电液同步驱动的研究现状和发展
        1.3.1 液压控制技术的研究概况
        1.3.2 电液同步驱动及控制的研究及应用
        1.3.3 电液比例控制系统的特点
    1.4 研究内容
第2章 翻转起模机电液系统设计
    2.1 翻转起模机概述
        2.1.1 翻转起模机的机械结构
        2.1.2 翻转起模机工艺原理
        2.1.3 翻转起模机技术规格
    2.2 翻转起模机液压系统
        2.2.1 液压系统参数
        2.2.2 翻转起模机电液系统原理设计
        2.2.3 系统的主要元件选取
    2.3 本章小结
第3章 翻转起模机电液系统的数学模型
    3.1 翻转起模机电液系统控制形式
    3.2 翻转起模机电液系统的阀控缸模型
    3.3 起模过程的动力学分析
        3.3.1 起模负载的运动方程
        3.3.2 起模油缸负载压力动特性方程
        3.3.3 双缸起模电液系统的数学模型
    3.4 电液系统模型的参数确定
    3.5 模型仿真与分析
    3.6 本章小结
第4章 翻转起模机电液系统的位置控制研究
    4.1 翻转起模机电液系统的控制方法
        4.1.1 翻转起模机电液系统实际工况分析
        4.1.2 电液系统同步误差的产生与分析
    4.2 模糊PID控制基本原理
        4.2.1 常规PID控制器
        4.2.2 西门子PLC的PID控制器FB41
        4.2.3 PID参数整定
        4.2.4 模糊PID控制器
    4.3 双缸同步的模糊PID研究
        4.3.1 控制策略的选择
        4.3.2 模糊PID控制器的设计
    4.4 仿真和实验研究
        4.4.1 仿真分析
        4.4.2 实验研究
    4.5 本章小结
第5章 翻转起模机电气控制系统设计
    5.1 翻转起模机电气控制概述
    5.2 控制系统基于PLC的硬件配置
        5.2.1 S7-300 PLC简介
        5.2.2 控制系统元件选型和输入/输出实现
    5.3 下位机PLC控制软件
        5.3.1 STEP7软件功能
        5.3.2 硬件组态
        5.3.3 PLC控制软件设计
    5.4 上位机监控软件
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录

(9)低功耗比例电—机械转换器关键技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
目次
1 绪论
    1.1 电液伺服/比例阀概述
        1.1.1 电液伺服/比例阀的作用、特点及分类
        1.1.2 电液伺服/比例阀的构成及原理特点
    1.2 国内外关键技术研究进展
        1.2.1 电液伺服/比例阀用电-机械转换器
        1.2.2 电磁控制阀低功耗技术应用
    1.3 相关技术进展
        1.3.1 阀用功率放大器
        1.3.2 磁性材料
        1.3.3 线圈散热技术
    1.4 课题的研究意义及研究内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究难点
        1.4.3 研究内容
2 低功耗耐高压比例电-机械转换器的结构方案及工作原理
    2.1 动铁式电-机械转换器的结构分类及工作原理
    2.2 动铁式电-机械转换器的功能转换分析
        2.2.1 功能转换关系
        2.2.2 降低功耗的方法
    2.3 动铁式比例电-机械转换器的低功耗策略
    2.4 低功耗耐高压单向比例电磁铁的结构
    2.5 低功耗耐高压双向线性力马达的结构
    2.6 本章小结
3 低功耗耐高压比例电-机械转换器的理论分析
    3.1 磁路分析方法
        3.1.1 线圈励磁磁路模型
        3.1.2 永磁体的磁路模型
    3.2 磁路模型及特性分析
        3.2.1 低功耗耐高压单向比例电磁铁的磁路模型
        3.2.2 低功耗耐高压单向比例电磁铁的特性分析
        3.2.3 低功耗耐高压双向线性力马达的磁路模型
        3.2.4 低功耗耐高压双向线性力马达的特性分析
    3.3 电磁场有限元分析理论
        3.3.1 电磁场基本理论
        3.3.2 静态磁场中的位函数方程
        3.3.3 非线性轴对称静态磁场的有限元方程
        3.3.4 时谐电磁场的位函数方程
        3.3.5 涡流场的有限元方程
        3.3.6 基于有限元模型的运动耦合瞬态场理论
    3.4 低功耗耐高压单向比例电磁铁的磁场数值计算
        3.4.1 基于静态磁场有限元模型的结构参数影响分析
        3.4.2 静态特性有限元仿真计算及分析
    3.5 低功耗耐高压双向线性力马达的磁场数值计算
        3.5.1 基于有限元模型的结构参数影响分析
        3.5.2 静态力特性有限元仿真计算及分析
        3.5.3 运动耦合瞬态场有限元分析
    3.6 能量损耗及温升分析
        3.6.1 铁损分析
        3.6.2 涡流分布及损耗计算
        3.6.3 温升分析
    3.7 本章小结
4 测试系统与试验研究
    4.1 力特性测试系统
        4.1.1 测试系统组成及原理
        4.1.2 测试系统误差分析
        4.1.3 电磁铁的性能指标及试验方法
        4.1.4 比例电磁铁的试验
    4.2 低功耗耐高压单向比例电磁铁的试验研究
        4.2.1 静态力特性试验
        4.2.2 动态力特性试验
        4.2.3 功耗及线圈温升特性
    4.3 低功耗耐高压双向线性力马达的试验研究
        4.3.1 力特性试验
        4.3.2 位移特性试验
        4.3.3 功耗及线圈温升特性
    4.4 小结
5 应用实例
    5.1 低功耗先导式溢流阀的结构和工作原理
    5.2 低功耗先导式溢流阀的数学及仿真模型
        5.2.1 数学模型
        5.2.2 仿真模型
    5.3 低功耗先导式溢流阀的仿真分析
        5.3.1 稳态特性
        5.3.2 瞬态特性
    5.4 低功耗先导式溢流阀的试验研究
        5.4.1 稳态特性
        5.4.2 瞬态特性
        5.4.3 功耗特性
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的学术成果及荣誉
附录

(10)数字式液压元件与液压控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 现场总线技术概述
    1.3 数字化液压技术的发展趋势
        1.3.1 数字液压控制系统
        1.3.2 数字液压元件
        1.3.3 小结
    1.4 现场总线技术在液压领域的应用及国内外研究现状
    1.5 本文的主要研究内容
2 数字泵变量机构的机械传动装置设计
    2.1 设计任务
    2.2 机械传动形式的选择及结构设计
    2.3 柱塞泵变量机构的受力分析
        2.3.1 理论受力分析
        2.3.2 实测变量拉杆提升力结果
    2.4 传动机构中的主要相关计算及各零件设计
        2.4.1 滑动螺旋传动计算
        2.4.2 轴承的选择及各零件尺寸的确定
    2.5 小结
3 数控变量泵的液压系统设计
    3.1 设计目的
    3.2 试验液压系统原理设计
        3.2.1 液压回路的确定
        3.2.2 液压元件的选择
        3.2.3 试验液压系统原理图
    3.3 液压站的设计
        3.3.1 液压泵组的安装方式
        3.3.2 液压泵驱动电机的选择
        3.3.3 油箱的设计
    3.4 小结
4 数控变量泵的电气控制系统设计
    4.1 设计任务
    4.2 电动机的启停控制系统设计
    4.3 数字变量机构驱动控制系统方案设计
        4.3.1 单片机控制系统的方案设计
        4.3.2 PLC控制系统的方案设计
    4.4 PLC控制系统的具体设计
        4.4.1 控制要求及控制系统组成
        4.4.2 步进电机及其驱动器的选择
        4.4.3 PLC和人机界面的选择
        4.4.4 压力变送器的选择
        4.4.5 控制系统电路原理图
    4.5 小结
5 实验研究
    5.1 实验装置硬件介绍
    5.2 实验系统程序设计
        5.2.1 数控变量泵的排量与输入脉冲信号的关系
        5.2.2 组态画面的制作
        5.2.3 PLC程序实现各变量模式
        5.2.4 程序附图
6 总结与展望
    6.1 总结与创新点
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文及参加的科研项目

四、用高频动作的2/2换向阀制造快速转换器(论文参考文献)

  • [1]风电并网逆变器控制策略研究[D]. 丁琦. 辽宁工业大学, 2019(08)
  • [2]连续油管钻井自适应进给系统的研究与开发[D]. 吴庆. 西安理工大学, 2017(01)
  • [3]无摩擦气缸及高精度气动负载系统研究[D]. 朱晓. 浙江大学, 2016(06)
  • [4]大流量高速开关阀关键技术研究[D]. 江海兵. 浙江工业大学, 2014(07)
  • [5]谐振式电液高频疲劳试验机控制关键技术研究[D]. 白继平. 浙江工业大学, 2013(06)
  • [6]高速大流量电液配流系统设计理论及应用研究[D]. 朱旭. 浙江大学, 2012(11)
  • [7]大型装配式凸轮轴数控装配机床的设计与仿真[D]. 薛奎. 吉林大学, 2012(09)
  • [8]翻转起模机电液伺服系统研制[D]. 王韬. 杭州电子科技大学, 2012(06)
  • [9]低功耗比例电—机械转换器关键技术研究[D]. 李勇. 浙江大学, 2009(10)
  • [10]数字式液压元件与液压控制系统研究[D]. 吴文静. 郑州大学, 2008(03)

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制造带高频动作的 2/2 通阀的快速转换器
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