液压起道机起道作业双缸同步系统研究

论文摘要

液压起道机是工程机械中应用于铁路施工及铁路维护作业的专业设备,用于完成铁路轨排的起升转移作业。起道双缸同步是保证施工安全,提高施工效率的关键环节。本文以DYQ-250型液压起道机为研究对象,阐述了国内外液压起道机的发展现状和技术特点,针对目前国内起道机在同步精度及控制性能方面存在的不足,对适应不同控制精度的液压起道机双缸同步系统进行了设计研究。1、本文通过对液压起道机起道作业的工况分析,找出了起道过程中影响起道机同步精度的主要因素,并分析了应用同步阀控、负荷传感及压力补偿和电液比例控制等三种同步系统的实现同步控制的工作特性与影响精度控制的因素,并着重研究了三种方式在有砟轨道智能化起道机和精密起道机同步控制系统设计中应用的合理性；2、利用功率键合图法建立了同步阀控双缸同步系统、负荷传感双缸同步系统以及电液比例双缸同步系统的数学模型,并推导出了各系统的状态方程,从而明确了起道作业过程同步精度控制的变量关系；3、以功率键合图模型为基础,运用MATLAB-Simulink仿真平台搭建了双缸同步系统的仿真方块图模型并进行仿真分析,进一步明确提高起道作业同步精度的影响因素与规律,并对比分析三种系统在同等条件下分别所能达到的同步精度,为合理设计系统奠定基础,进而设计了有砟轨道智能化起道机的同步控制系统。4、以DYQ-250型液压起道机为实验对象,对起道机同步阀控双缸同步系统进行了实验,实验结果表明该系统在有砟轨道起道工况下实现双缸同步的有效性和系统设计的合理性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究目的和意义
• 1.2 液压起道机简介
• 1.2.1 液压起道机的结构及工作原理
• 1.2.2 起道机的发展现状
• 1.3 液压同步系统国内外研究现状
• 1.3.1 液压同步系统简介
• 1.3.2 液压同步系统国内外研究现状
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 第二章 液压起道机双缸同步系统分析
• 2.1 液压起道机双缸同步系统工况分析
• 2.1.1 起道油缸工作载荷分析
• 2.1.2 起道过程油缸受力MATLAB分析
• 2.1.3 双缸同步系统控制精度影响因素分析
• 2.2 采用同步阀控双缸的液压起道机同步系统分析
• 2.2.1 同步阀控双缸同步系统组成
• 2.2.2 液压同步阀系统同步控制工作原理
• 2.2.3 同步阀控双缸同步系统性能分析
• 2.3 采用负荷传感压力补偿控制双缸的同步系统分析
• 2.3.1 负荷传感压力补偿双缸同步系统组成
• 2.3.2 负荷传感压力补偿系统工作原理和性能分析
• 2.4 采用电液比例控制双缸的同步系统分析
• 2.4.1 电液比例双缸同步控制系统组成
• 2.4.2 系统工作原理
• 2.4.3 模糊PID控制器的设计
• 2.4.4 系统性能分析
• 2.5 起道机双缸同步系统存在的不足
• 2.6 本章小结
• 第三章 液压起道机双缸同步系统建模
• 3.1 功率键合图建摸方法的建模特点及符号说明
• 3.2 采用同步阀控双缸的同步系统建模
• 3.2.1 主要液压元件的功率键合图
• 3.2.2 同步阀控双缸同步系统功率键合图
• 3.3 采用负荷传感压力补偿控制双缸的同步系统建模
• 3.3.1 负载敏感泵的键合图模型
• 3.3.2 负荷传感压力补偿双缸同步系统键合图模型
• 3.4 采用电液比例控制双缸的同步系统模型
• 3.4.1 电液比例阀功率键合图模型
• 3.4.3 电液比例双缸同步系统功率键合图模型
• 3.5 本章小结
• 第四章 液压起道机双缸同步系统仿真分析
• 4.1 仿真软件简介
• 4.2 采用同步阀控双缸的同步系统仿真模型转换
• 4.3 采用负荷传感压力补偿控制双缸的同步系统仿真模型转换
• 4.4 采用电液比例控制双缸的同步系统仿真模型搭建
• 4.5 液压起道机双缸同步系统仿真及结果分析
• 4.5.1 同步精度分析
• 4.5.2 影响同步系统性能主要因素分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 液压起道机双缸同步系统设计
• 5.1 液压起道机双缸同步系统方案确定
• 5.2 系统工况及主要参数的确定
• 5.2.1 设计要求
• 5.2.2 系统工况分析
• 5.2.3 系统主要参数确定
• 5.3 拟定液压系统整体方案
• 5.4 本章小结
• 第六章 液压双缸同步系统的实验与分析
• 6.1 实验目的
• 6.2 实验内容
• 6.3 实验设备
• 6.4 实验步骤
• 6.4.1 实验系统构建
• 6.4.2 实验设备安装调试
• 6.4.3 实验过程
• 6.5 实验结果与分析
• 6.6 本章小结
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要研究成果