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集成储能泵控液压挖掘机的轨迹控制

机床与液压 2024年第1期52卷 138-144页

作者：矦亚宁夏连鹏赵斌权龙太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室山西太原030024 三一重机有限公司江苏苏州215300

为适应工程机械智能化和节能化作业的发展趋势,提出基于集成储能泵控液压挖掘机的轨迹控制,其中液压缸采用增加势能回收腔的集成液压缸。建立挖掘机位姿空间、关节空间与驱动空间彼此间的转换关系,再利用正弦加减速法对挖掘机整平作业... 详细信息

为适应工程机械智能化和节能化作业的发展趋势,提出基于集成储能泵控液压挖掘机的轨迹控制,其中液压缸采用增加势能回收腔的集成液压缸。建立挖掘机位姿空间、关节空间与驱动空间彼此间的转换关系,再利用正弦加减速法对挖掘机整平作业进行轨迹规划,并求得相应驱动空间中的位移曲线;搭建伺服电机-定量泵驱动集成液压缸的数学模型,分析其固有特性,并采用液压缸速度前馈、位置/速度反馈双闭环的控制策略提高其控制精度;最后在SimulationX软件中搭建机电液联合仿真模型。结果表明:铲斗齿尖末端最大误差为17 mm,在合理的范围内,所以可利用速度位置复合控制实现对挖掘机的准确控制。

关键词：液压挖掘机集成液压缸势能回收轨迹规划

挖掘机液压缸浮动缓冲结构分析与异响抑制研究

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液压气动与密封 2024年第9期44卷 92-99页

作者：曹赛琪徐超刘大昌杨意王亮三一重工股份有限公司传动事业部湖南娄底417000

挖掘机液压缸多采用浮动式缓冲结构,缓冲异响对液压缸使用寿命与客户体验均有较大影响。分析浮动式缓冲的结构特点,对各阶段缓冲套的姿态进行研究。结合对异响故障件的拆解分析,论述产生异响的五种因素及其抑制对策。运用自主研发的天... 详细信息

挖掘机液压缸多采用浮动式缓冲结构,缓冲异响对液压缸使用寿命与客户体验均有较大影响。分析浮动式缓冲的结构特点,对各阶段缓冲套的姿态进行研究。结合对异响故障件的拆解分析,论述产生异响的五种因素及其抑制对策。运用自主研发的天枢振动诊断系统,对正常件、异响件与异响返修件进行对比测试,验证了分析与改善的有效性。

关键词：挖掘机液压缸浮动缓冲结构分析异响抑制

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月池位置对船舶阻力性能影响研究

舰船科学技术 2024年第18期46卷 61-64页

作者：仉永超刘果王晴潍柴重机股份有限公司潍柴动力股份有限公司

月池是工程船舶中常见的一种贯穿船体的空腔结构，其存在会影响船舶航行时的绕流场。为了分析月池的位置变化对船舶阻力性能的影响，采用CFD仿真手段对某一潜水支持船进行阻力仿真，分别对比月池结构在纵向和横向上移动时整船的阻力情... 详细信息

月池是工程船舶中常见的一种贯穿船体的空腔结构，其存在会影响船舶航行时的绕流场。为了分析月池的位置变化对船舶阻力性能的影响，采用CFD仿真手段对某一潜水支持船进行阻力仿真，分别对比月池结构在纵向和横向上移动时整船的阻力情况。结果显示，月池位置变化带来的阻力变化基本可以忽略不计，变化值在1.5%以内。在月池位置设计过程中，可以仅考虑船舱内设备的布置情况，同时可利用仿真手段进行船舶的阻力性能预报。

关键词：潜水支持船月池位置阻力 CFD仿真

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工程机械变速箱敲齿异响故障诊断与分析

噪声与振动控制 2024年第4期44卷 194-198,265页

作者：周海军汪亚平蔡敢为谷云辉唐建波钟琦江苏江顺精密科技集团股份有限公司江苏无锡214400 湖南三一工业职业技术学院工程机械学院长沙410100 三一重工股份有限公司泵路事业部长沙410100

针对某工程机械发生变速箱严重异响的问题,开展振动、转速和压力测试及分析诊断。通过分析发动机和变速箱端转速信号,排除发动机转速波动引起变速箱敲齿异响的可能。结合振动和压力信号,以及传动系统各参数,诊断出变速箱发生敲齿异响的... 详细信息

针对某工程机械发生变速箱严重异响的问题,开展振动、转速和压力测试及分析诊断。通过分析发动机和变速箱端转速信号,排除发动机转速波动引起变速箱敲齿异响的可能。结合振动和压力信号,以及传动系统各参数,诊断出变速箱发生敲齿异响的来源在于辅助油泵,因油泵处较大幅值的谐次压力,使传动系统产生特定频率下的较大扭转位移,该位移超变速箱空套齿轮的间隙,从而发生敲齿异响;通过加装液压缓冲蓄能器或更换不同品牌的辅助油泵两种方案开展实车验证可解决异响故障,证明诊断有效。分析工作的成果可为变速箱敲齿异响的诊断提供新的案例,对同类故障的诊断工作具有指导意义。

关键词：故障诊断敲齿异响振动测试转速测试油泵激励

厚板5A06铝合金万瓦级扫描激光立焊组织与性能

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焊接学报 2024年第6期45卷 68-76页

作者：方迪生凡园园黄瑞生徐富家裴亮李嘉实中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司高效焊接新技术国家工程研究中心哈尔滨150028 中国一重集团大连核电石化有限公司大连116113 宁波天安(集团)股份有限公司宁波315700

针对厚板铝合金万瓦级常规激光焊接往往存在焊缝成形差和气孔缺陷严重的问题,文中提出了厚板铝合金万瓦级扫描激光立焊方法,采用厚板5A06铝合金进行了焊接工艺试验,并综合分析了焊接接头焊缝成形、微观组织、力学性能.结果表明,该方法... 详细信息

针对厚板铝合金万瓦级常规激光焊接往往存在焊缝成形差和气孔缺陷严重的问题,文中提出了厚板铝合金万瓦级扫描激光立焊方法,采用厚板5A06铝合金进行了焊接工艺试验,并综合分析了焊接接头焊缝成形、微观组织、力学性能.结果表明,该方法有效的改善了厚板铝合金常规激光的焊缝成形,且减少了气孔缺陷.根据熔池形貌图像,扫描激光大幅增加了熔池尺寸,因此熔池尾部受熔池前沿激光干扰减弱,有利于改善熔池尾部焊缝成形和减少气孔缺陷.针对厚度为50 mm铝合金板,采用万瓦级扫描激光立焊实现了窄间隙坡口形式24 mm厚钝边的双面双道焊接.当扫描幅度增大时,即焊接参数Ⅱ和Ⅲ,焊缝均匀光滑,成形良好,且X射线探伤未见气孔缺陷.焊接参数Ⅱ接头微观组织全部由等轴晶构成,焊接参数Ⅲ接头由等轴晶和少量柱状晶构成.由于焊接参数Ⅲ焊接速度小,热输入更大,焊接参数Ⅲ接头晶粒尺寸更大.焊接参数Ⅱ和Ⅲ接头抗拉强度为337 MPa和322 MPa,分别达到了母材的93.6%和89.4%,焊缝性能良好.焊缝拉伸断口均呈现韧窝形态,为韧性断裂.

关键词：厚板铝合金扫描激光双面焊立焊焊缝性能

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TP347H不锈钢焊接接头敏化特性分析

焊接学报 2024年第1期45卷 64-72,I0007页

作者：李乘安冯道臣章霖郑文健程茂鲁显京杨建国浙江工业大学杭州310014 一重集团大连核电石化有限公司大连116113 浙江省特种设备科学研究院杭州310020

为明确TP347H不锈钢焊接接头敏化特性,对焊接接头进行不同条件的敏化处理.结果表明,焊接接头热影响区敏化倾向严重,敏化过程中由于Nb原子在晶界上的结合能高于Cr原子,会先形成了粗大的初级铌碳化合物,后形成细小的二次铌碳化合物.在700... 详细信息

为明确TP347H不锈钢焊接接头敏化特性,对焊接接头进行不同条件的敏化处理.结果表明,焊接接头热影响区敏化倾向严重,敏化过程中由于Nb原子在晶界上的结合能高于Cr原子,会先形成了粗大的初级铌碳化合物,后形成细小的二次铌碳化合物.在700℃下保温时,焊接接头热影响区的敏化度呈现先提高后降低的趋势,当温度达到800℃及以上时,热处理不再提高接头热影响区的敏化度.与实际生产线上服役21000 h的F347H接头热影响区敏化特性对比,证实TP347H焊接接头650℃保温100 h即可达到敏化极限,其原因是Nb元素含量为C元素的数倍,大部分C元素与Nb元素结合形成NbC,而晶粒中扩散的C元素已与Cr元素充分结合,造成的敏化程度达到平衡状态.

关键词： TP347H不锈钢敏化焊接接头热处理耐蚀性

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大型挖掘机斗杆液压缸活塞杆断裂分析与改善

液压气动与密封 2024年第6期44卷 104-108页

作者：刘大昌徐超曹赛琪三一重工股份有限公司传动事业部湖南娄底417000

大型挖掘机斗杆液压缸在使用过程中发生活塞杆断裂,通过对工况的分析,断口的宏观、微观分析,化学成分分析,力学性能分析,金相组织、硬度分析,缓冲压力测试,得出:破碎锤某特殊工况的斗杆液压缸缓冲压力远高于平常配置铲斗的缓冲压力,在... 详细信息

大型挖掘机斗杆液压缸在使用过程中发生活塞杆断裂,通过对工况的分析,断口的宏观、微观分析,化学成分分析,力学性能分析,金相组织、硬度分析,缓冲压力测试,得出:破碎锤某特殊工况的斗杆液压缸缓冲压力远高于平常配置铲斗的缓冲压力,在高缓冲压力的冲击下,应力相对较高的螺纹起始牙位置冲击出微裂纹,继而裂纹扩展到整个活塞杆横截面,最终发生杆断裂。分析得出:通过改善破碎锤工况的缓冲压力,可以有效解决此活塞杆断裂,为后续大型挖掘机液压缸设计测试提供了借鉴与参考。

关键词：活塞杆疲劳断裂缓冲压力分析

改进LuGre模型的挖掘机器人摩擦补偿控制

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电子测量与仪器学报 2024年第2期38卷 139-147页

作者：姜金叶冯浩常潇丹殷晨波曹东辉李春彪谢家学南京信息工程大学计算机学院南京210044 南京信息工程大学人工智能学院南京210044 雄宇重工集团股份有限公司无锡214100 南京工业大学挖掘机关键技术联合研究所南京211816 三一重机有限公司昆山215300

非线性摩擦会降低挖掘机器人电液伺服系统的动静态性能,引起轨迹爬行、平峰和稳态误差等现象。经典LuGre摩擦模型仅与速度有关,内部鬃毛状态变量无法准确测量,无法全面描述复杂的挖掘机器人电液伺服系统摩擦特性。本文综合考虑电液伺服... 详细信息

非线性摩擦会降低挖掘机器人电液伺服系统的动静态性能,引起轨迹爬行、平峰和稳态误差等现象。经典LuGre摩擦模型仅与速度有关,内部鬃毛状态变量无法准确测量,无法全面描述复杂的挖掘机器人电液伺服系统摩擦特性。本文综合考虑电液伺服系统位置、速度和方向等信息,设计了一种改进的LuGre摩擦模型,同时引入速度阈值解决了弹性鬃毛平均变形状态观测器不稳定问题。其次,为了解决传统优化算法陷入局部最优解、收敛速度慢等问题,通过引入惯性权重、异步变化和精英突变操作改进基本粒子群优化算法,以精准快速辨识出改进LuGre摩擦模型中的6个未知参数。最后,结合辨识出的摩擦模型,基于结构不变性原理设计前馈摩擦补偿控制器,并在23吨挖掘机器人进行了正弦和三角波不同工况下的轨迹跟踪实验。实验结果表明,传统的比例积分微分控制器跟踪误差最大,三角轨迹最大跟踪误差达到了29.68 mm,基于改进LuGre模型设计的前馈摩擦补偿控制器仅为9.70 mm,误差减小了67.31%,基于改进LuGre模型设计的前馈摩擦补偿控制器可以有效提升挖掘机器人的轨迹跟踪精度。

关键词：电液伺服系统摩擦辨识粒子群优化算法摩擦补偿 LuGre模型

一种V型气缸体缸孔夹渣缺陷的原因分析及工艺优化

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铸造 2024年第3期73卷 407-409页

作者：宋学恩张鑫李锋李文锋潍柴重机股份有限公司山东潍坊261008 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261001

简要介绍了一种V型干式缸套气缸体铸造工艺,针对缸孔加工后发现的夹渣缺陷进行了分析。通过优化排气溢流系统、提高浇注温度、增强滤渣排渣结构、增加毛坯局部补贴等措施,最终大幅降低缸孔夹渣缺陷率,解决了夹渣问题。

关键词：气缸体薄壁干式缸套夹渣