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《中南大学》 2011年
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混凝土泵车泵送液压系统故障仿真研究

马昌训  
【摘要】:混凝土泵车是工程机械中技术含量最高、维护难度最大、价格最昂贵的复杂装备之一,因其灵活、高效率、高自动化程度及良好的机动性能而广泛应用于道路、桥梁、建筑等施工过程中。混凝土泵车泵送液压系统因系统复杂、流量大、换向频率高、液压冲击剧烈等原因,在工程施工时常发生故障,并且很难通过故障现象直接判断故障原因与故障位置。由于液压系统的液压泵、液压阀等大多都成本昂贵,若通过试验来获得训练用的数据样本,成本昂贵、周期长,而且很多故障样本很难通过试验来获得,而通过建立液压系统的虚拟仿真模型,对液压系统的分析及故障样本的获取具有重要意义。 本文首先介绍了混凝土泵车的发展历史,对泵车的构造、工作原理以及发展趋势进行了简要分析,对泵送液压系统的基本回路和工作原理进行了详细分析,并对泵送液压系统的工作过程进行了详细讲解;推导了液压基本元件的动态建模过程,研究了仿真软件AMESim的功能和特性,对泵送液压系统主要液压元件的工作原理、特性以及数学模型进行了详细地分析,利用AMESim仿真软件建立了叠加式溢流阀、二通插装阀、液控换向阀等元件的模型,并利用样本数据和试验数据对模型进行了优化,根据优化后的元件模型建立了整个液压系统的仿真模型,并分析了系统的特性;收集和整理了近两年来反馈的故障样本,找出泵送液压系统常发生的故障位置和原因,并对其进行了分类统计,在仿真模型里注入了几种典型故障,分析了各种故障对系统动态特性的影响,为后续的诊断模型提供了充足的训练样本;通过逻辑分析得出了几种典型故障的故障树并通过仿真或试验验证,为故障诊断提供理论指导。通过试验测试了泵送液压系统中关键节点的压力以及液压泵的振动信号,并通过物理模拟方法对主油缸泄漏、液压泵斜盘磨损、配流盘磨损以及轴承损坏等多种故障进行了测试与分析。 通过研究表明,数字仿真方法是分析泵送液压系统动态特性有效的途径,通过AMESim建立的仿真模型与试验测试相辅相成,解决了试验成本高、周期长甚至难以实现的问题,为故障样本的收集提供了便携有效的方法。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU646

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 董增寿;面向泵车的故障诊断技术研究[D];太原科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 钟志宏;基于Patran的泵车臂架多姿态自动分析模块的开发及应用[D];中南大学;2012年
2 胡凡;泵车臂架低周应力软测量模型的建立及其在疲劳损伤计算中的应用[D];中南大学;2012年
3 邓丽君;基于多传感器信息融合的液压系统故障诊断方法研究[D];太原科技大学;2013年
4 郭月娥;海洋平台起重机液压系统故障诊断专家系统研究[D];大连理工大学;2013年
5 隆建波;故障树理论在混凝土泵车泵送液压系统故障诊断与维护中的维护中的应用[D];长沙理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙道胜,翟红侠,廖绍峰;有压管道输送混凝土的流变学分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1997年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 曾良才;板带轧机液压AGC综合测试系统及故障诊断研究[D];武汉理工大学;2005年
2 刘会勇;混凝土泵排量实时测量方法研究[D];浙江大学;2008年
3 贺湘宇;挖掘机液压系统故障诊断方法研究[D];中南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨晓乾;水泥混凝土泵车液压系统冲击与仿真研究[D];长安大学;2003年
2 张仕全;混凝土泵车臂架液压系统动态建模与仿真[D];长沙理工大学;2004年
3 姜涛;混凝土泵车的虚拟样机技术应用研究[D];南京工业大学;2005年
4 朱学彪;2800轧机液压系统在线监测与故障诊断[D];武汉科技大学;2005年
5 冯金光;混凝土泵车臂架智能控制系统研究[D];国防科学技术大学;2004年
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7 刘海丽;基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究[D];西北工业大学;2006年
8 尹腾飞;混凝土泵送系统液压冲击的理论分析与实验研究[D];武汉理工大学;2006年
9 吴瀚晖;混凝土泵车臂架系统的仿真与应用[D];湘潭大学;2006年
10 陈勇军;混凝土泵排量测量方法研究[D];浙江大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王宏文;王永伟;韩力宏;;基于AMESim的剪切—闪光对焊机最优控制器设计[J];河北工业大学学报;2008年03期
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4 黄辉;万会雄;黄海波;;飞机模拟逃生舱门液压系统研制[J];湖北工业大学学报;2008年03期
5 张利军;袁兵;谢瑜娴;陈丹鹏;陶赛华;;液压系统设计辅助工具的开发研究[J];湖北工业大学学报;2011年04期
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9 王莉;张立圣;黎国荣;;新型活动密封件的研究与应用[J];洪都科技;2006年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李艳杰;张昱;;基于AMESim的B型液压半桥与液压系统仿真[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 杜春燕;吴爱国;贾超;翟文鹏;张大鹏;;基于反步递推法的锻造液压机速度控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 江琳;;水-乙二醇的使用[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
4 郭大猛;赵丽娟;戴丽;刘杰;;混凝土泵车臂架逆运动学模糊求解及仿真[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
5 林明;蔡增杰;朱武峰;;关于液压系统绿色维修几个问题的初探[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
6 许有熊;李小宁;;压电型先导阀数学模型及PWM控制仿真研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
7 梁浩新;赵静一;郭瑞;;关于100T重型平板运输车悬挂液压系统的改进[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
8 韩新苗;聂松林;葛卫;刘谦;;先导式水压溢流阀静动态特性的仿真研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
9 章敏莹;方群;金瑶兰;渠立鹏;王亚鸿;;射流管伺服阀在航空航天领域的应用[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
10 金瑶兰;方群;章敏莹;渠立鹏;王亚鸿;;射流管伺服比例阀[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐志鹏;高压气动比例减压阀的结构优化与特性研究[D];浙江大学;2010年
2 傅林坚;大流量高响应电液比例阀的设计及关键技术研究[D];浙江大学;2010年
3 欧阳;轿车稳定性控制系统轮缸压力控制和估算算法研究[D];吉林大学;2011年
4 杨钫;面向产品工程化的混合动力客车设计方法研究[D];吉林大学;2011年
5 王吉;电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究[D];吉林大学;2011年
6 王剑鹏;50型装载机液压系统动态特性与热平衡研究[D];吉林大学;2011年
7 李如平;射流管式水压电液伺服阀研制及特性研究[D];华中科技大学;2011年
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9 聂文平;修井作业机械化装置的系统仿真与实验研究[D];东北石油大学;2011年
10 王保明;液压支架关键元件内部流动及系统工作特性研究[D];中国矿业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
2 吴小旺;液压支架机液联合仿真与液压控制系统分析[D];山东科技大学;2010年
3 栾晓梅;压缩式垃圾车控制系统设计[D];山东科技大学;2010年
4 张永;装载机DANA32000型变速器液压系统分析[D];郑州大学;2010年
5 付盼娣;液压支架用高水基高压大流量安全阀的研究与开发[D];郑州大学;2010年
6 赵俊波;取料系统起动特性及速度稳定性的理论分析和试验研究[D];郑州大学;2010年
7 吴志中;航空液压系统压力模块动态特性的研究[D];郑州大学;2010年
8 王建勋;4200立辊轧机主传动系统扭振研究[D];郑州大学;2010年
9 马兴瑞;船舶液压舵机系统中的流体噪声控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 丰平;基于柴油机燃油介质的VVT系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王国鹏,翟永杰,封官斌,王东风;模糊支持向量机在汽轮机故障诊断中的应用[J];华北电力大学学报;2003年04期
2 王华忠,俞金寿;基于混合核函数PCR方法的工业过程软测量建模[J];化工自动化及仪表;2005年02期
3 骆晨钟,邵惠鹤,吴俊生;基于机理分析的方法实现催化裂化反应预测转化率、产品产率的软测量[J];化工自动化及仪表;1999年02期
4 叶清;吴晓平;刘玲艳;;基于BP神经网络的D-S证据理论及其应用[J];海军工程大学学报;2007年02期
5 史贤俊;张文广;张艳;张树团;;PSO-RBF神经网络在舵机系统故障诊断中的应用[J];海军航空工程学院学报;2011年02期
6 蒋荟;杨晓华;;实时雨流计数法的“三变程”计数原则[J];航空计算技术;2008年05期
7 刘亚龙;王生楠;刘海峰;饶勇刚;瞿卫坚;;基于MSC/PATRAN的飞机结构强度静力试验数据实时跟踪与处理系统开发[J];航空学报;2007年01期
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9 杨福平;白振兴;;BP神经网络和D-S证据理论的目标识别[J];火力与指挥控制;2006年10期
10 叶清;吴晓平;宋业新;;引入权重因子的证据合成方法[J];火力与指挥控制;2007年06期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 毛江华;[N];计算机世界;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高英杰;轧机AGC液压系统故障诊断技术的研究[D];燕山大学;2000年
2 孟涛;齿轮与滚动轴承故障的振动分析与诊断[D];西北工业大学;2003年
3 郭健;基于小波分析的结构损伤识别方法研究[D];浙江大学;2004年
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5 王海英;水泥混凝土泵车振动性能与结构优化设计研究[D];长安大学;2003年
6 于涛;基于混合模型的软测量方法研究及其在发酵过程中的应用[D];北京化工大学;2006年
7 张冀;基于多源信息融合的传感器故障诊断方法研究[D];华北电力大学(河北);2008年
8 王永奇;履带式智能全液压推土机关键技术研究[D];长安大学;2008年
9 贺湘宇;挖掘机液压系统故障诊断方法研究[D];中南大学;2008年
10 饶泓;基于多源信息融合与Rough集理论的液压机故障诊断方法研究[D];南昌大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨慧;多传感器信息融合技术的研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周蕾;粒子群算法的改进及其在人工神经网络中的应用[D];西安电子科技大学;2010年
3 孙书林;基于模糊逻辑船舶起货机液压系统故障诊断专家系统[D];武汉理工大学;2011年
4 郝明金;海洋平台起重机起升机构液压故障仿真研究[D];大连理工大学;2011年
5 杨益;基于AMESim的某型飞机武器舱门液压系统设计与仿真分析[D];南京航空航天大学;2009年
6 郑建丰;混凝土泵液压系统故障诊断方法研究[D];东北大学;2009年
7 于文征;柱塞泵泄漏故障智能诊断系统研究[D];南京理工大学;2002年
8 韦家增;故障树分析和模糊理论在机械故障诊断中的应用研究[D];合肥工业大学;2002年
9 金雪燕;板壳截面优化的理论与基于MSC/NASTRAN的软件二次开发[D];北京工业大学;2003年
10 高峰;桁架结构形状优化的理论与基于MSC/NASTRAN的软件二次开发[D];北京工业大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 蔡伟;李慧;戴民强;杨志勇;;液压泵检测诊断技术的研究现状与发展趋势[J];液压与气动;2014年08期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 曾良才,周云根;液压系统虚拟样机设计平台的研究[J];湖北工学院学报;2003年02期
5 戴洪海,周建中,喻菁;旋转机械振动信号中的小波滤波和特征提取[J];信息技术;2004年06期
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8 孙道胜,翟红侠,廖绍峰;有压管道输送混凝土的流变学分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1997年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 高英杰;轧机AGC液压系统故障诊断技术的研究[D];燕山大学;2000年
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3 王海英;水泥混凝土泵车振动性能与结构优化设计研究[D];长安大学;2003年
4 荆宝德;混凝土输送泵关键技术的研究[D];吉林大学;2005年
5 吴振昕;基于总成结构的车辆动力学实时仿真方法的研究[D];吉林大学;2007年
6 彭栋;混合动力汽车制动能量回收与ABS集成控制研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 康辉梅;混凝土泵车底架强度的有限元分析[D];湘潭大学;2002年
2 王芳;宽波束时差法超声波流量计的研究与设计[D];大连理工大学;2003年
3 李毅;自适应滤波及滤波算法研究[D];西北工业大学;2003年
4 汪红兵;水泥输送泵车结构动态仿真与优化设计[D];长安大学;2003年
5 张大庆;水泥混凝土泵车振动试验与疲劳寿命分析[D];长安大学;2003年
6 柴继河;超声相关流量计的设计[D];西安理工大学;2004年
7 陈东宁;分形及小波分析在液压泵故障诊断中的应用研究[D];燕山大学;2004年
8 杨旭东;基于自寻最优的汽车防抱死制动系统控制方法研究[D];西北工业大学;2004年
9 李思忠;活塞式液压混凝土泵动力学分析及PLC控制[D];西安建筑科技大学;2004年
10 戴孝锋;基于DSP的微波相关流量测量系统设计[D];南京理工大学;2004年
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1 李默燃;混凝土泵车臂架管的快速清洗方法[J];建筑机械;2002年06期
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7 程素芳;鸿得利混凝土泵车的研制[J];工程机械;2004年01期
8 吴学松;国内混凝土泵车发展概况[J];建筑机械化;2004年03期
9 卓先领,徐怀玉;徐重两款混凝土泵车新品成功出炉[J];机电信息;2004年03期
10 王海英,胡新杰;混凝土泵车疲劳寿命预估[J];建筑机械;2004年11期
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1 张光宇;张国忠;冯升华;;混凝土泵车臂架布料机构及其运动学仿真[A];中国工程机械学会2003年年会论文集[C];2003年
2 张大庆;郝鹏;何清华;杨晓乾;;液压冲击对混凝土泵车结构振动性能影响的试验研究[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2004年
3 张大庆;郝鹏;何清华;杨晓乾;;液压冲击对混凝土泵车结构振动性能影响的试验研究[A];机床与液压学术研讨会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵宏清;混凝土泵车制造再添新军[N];中国工业报;2007年
2 老贾;前进中的国产臂架式混凝土泵车[N];建筑时报;2007年
3 舒畅;国产混凝土泵车还能“蹦”多高?[N];中国建设报;2006年
4 本报记者 司宁博;突破技术升级壁垒 混凝土泵车市场前景看好[N];中国工业报;2008年
5 金陵;混凝土泵车需求趋升 技术性能尚待提高[N];中国建材报;2009年
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7 本报记者 陈克然;全球最长臂架混凝土泵车上演首秀[N];中国建设报;2013年
8 艾绸哲;混凝土泵车[N];中国建材报;2003年
9 徐晏;中集车辆 首台混凝土泵车试制成功[N];中国证券报;2007年
10 陈克然;混凝土泵车市场发展迅速[N];建筑时报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王斌华;基于流固耦合理论的混凝土泵车动力响应与疲劳强度研究[D];长安大学;2009年
2 唐宏宾;混凝土泵车泵送液压系统故障诊断关键技术研究[D];中南大学;2012年
3 滑广军;混凝土泵车臂架结构健康监测关键技术研究[D];中南大学;2013年
4 王海英;水泥混凝土泵车振动性能与结构优化设计研究[D];长安大学;2003年
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1 王瑞;混凝土泵车臂架疲劳寿命研究[D];长安大学;2009年
2 田润利;混凝土泵车结构力学性能研究[D];长安大学;2009年
3 娄敏华;混凝土泵车调试装备的研究[D];长安大学;2010年
4 李庆晖;混凝土泵车臂架强度分析与动力学仿真[D];吉林大学;2005年
5 吴瀚晖;混凝土泵车臂架系统的仿真与应用[D];湘潭大学;2006年
6 王栋;基于Modelica/Mworks的混凝土泵车建模及仿真研究[D];上海交通大学;2012年
7 田荣亮;48M混凝土泵车臂架系统的有限元静力分析及模态分析[D];辽宁科技大学;2012年
8 闫维;混凝土泵车臂架结构分析及疲劳寿命研究[D];吉林大学;2013年
9 杨昀梓;混凝土泵车发动机万有特性建模与工况优化[D];长沙理工大学;2009年
10 邱艳峰;智能化混凝土泵车臂架电液操控技术的开发研究[D];燕山大学;2011年
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