液压管道三维布管技术研究

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2013年第1O期 液压与气动 35DOI：10．1 1832／j．issn．1000-4858．2013．10．009液压管道三维布管技术研究曹楚君，李天富，朱正龙Study on 3 D Piping for Hydraulic PipelineCAO Chu-jun，LI Tian-fu，ZHU Zheng—long(三一重工 路机事业部研究院，湖南 长沙 410100)摘 要：利用 Pro／E的管道模块三维布管功能和产品数据管理系统，对液压管道的三维布管和数据管理的方法进行了研究，并给出了设计实例。本研究可拓扑到4E_X-管道与船舰的管道布置。

关键词：液压管道；三维布管；数据管理中图分类号：TH137 文献标志码：B 文章编号：10004858(2013)10-0035~4引言液压系统管道的布置工作在整个液压系统设计中占相当大的比重。据统计，一套典型的液压系统，其管道布置设计时间占整个液压系统设计时间的一半。

传统的液压系统管道设计采用二维设计，要求设计人员先在脑海中形成三维图形，然后将其转化为二维图形，再表达在图纸上。装配人员再把图纸上的二维信息还原为脑海中三维图形，最后进行装配。二维设计管道存在的弊端主要包括不形象、不直观，容易引起管道与其他部件干涉；同时，与其他技术人员的交流也比较困难。

工程机械液压系统有如下特点：(1)液压胶管与其他部件存在相对运动，同时伴随有振动。

(2)工程机械结构比较紧凑，留给液压系统装配空间一般比较小，液压管道多，而且往往发动机管道交织在一块。

如果液压管道布置不合理，液压胶管容易与其他部件相干涉，被其他部件磨破，造成故障，维修也不方便。

显然，传统的二维方法设计液压系统管道没有优势。

Piping(管道)模块利用Pro／E优秀的三维参数化设计功能，能十分逼真体现液压管道的走向，进行干涉检查，并且能输出完整的管道特征参数信息。结合Pro／E的工程图模块，管道布置三维模型与工程图所包含的所有信息可以完整地检入到 PDM系统中，便于技术人员：之间的交流，也能实现可视化装配。

1 管道三维布管典型流程液压管道有钢管与胶管两种，对于钢管，形状特征是固定的，在装配时，同一种编码的物料装配形式只有一 种，在三维图中的走向也只有一种。因此，在进行三维建模、将物料信息检人 PDM系统时比较简单。对于胶管，虽然有固定的形状，但它为挠性体，在装配时，同一 种编码的物料可以有多种装配形式。在进行三维建模、将物料信息检人 PDM系统时比较复杂。液压管道三维布管流程如图 1所示，液压管道三维布管实例如图2所示图1中，虚线框部分表示单根钢管或胶管设计一般流程。同时，Pro／E Piping模块允许用户对流程中“签审发布”以外的节点进行 自由编辑与修改。用户对设计的管道可以反复修改，可以在设计某些管道后再进行“创建骨架模型”、“创建管道组件”、“复制几何”等操作。下文中，作者将以胶管三维布管为例，对流程图中主要节点的作用与典型的操作方法进行阐述。

1．1 数据·库液压管道三维布管流程中涉及到四类数据库，依收稿日期：2013-04．18作者简介 ：曹楚君(1979一)，男，湖南益阳人，工程师，硕士，主要从事液压技术方面的科研和应用工作。

38 液压与气动 2013年第 l0期DOI：10．11832／j．issn．1000-4858．2013．10．010位移．力反馈式电比例轴向柱塞泵流量控制特性研究万 畅 ，徐建江Flow Control Characteristic Research on Electro—proportional AxialPiston Pump with Displacement·-force·-feedback PrincipleWAN Chang ，XU Jian-jiang(1．塔里木大学 机电学院，新疆 阿拉尔 843300；2．新疆 自治区现代农业工程重点实验室，新疆 阿拉尔 843300；3．浙江宁波广天赛克思液压有限公司，浙江 宁波 315021)摘 要：针对电比例泵控问题，基于位移．弹簧．力反馈变量控制原理，给出了一种新型电比例轴向柱塞泵的结构，并说明其变量工作原理，该泵主要功能为电比例流量控制；建立了位移一弹簧一力反馈变量机构的数学模型；利用MATLAB／Simulink仿真该泵的电流一流量控制动态特性曲线。对样机进行了试验，电流一流量控制动态特性试验曲线与仿真曲线相符合，电流．流量控制静态特性曲线符合 ISO标准。

关键词：位置．力反馈；电比例；轴向柱塞泵中图分类号：TH137．51 文献标志码：B 文章编号：1000-4858(2013)10-0038-04引言电液控制技术有阀控和泵控两大类 J。阀控液压系统存在节流损失大、能量效率低等问题，而采用无节流损失的泵控液压技术能从根本上有效地解决节能问题 J。电液比例变排量泵实现了泵排量和控制信号的比例控制功能，在泵控液压回路中广泛应用 。

针对上述问题，给出了一种位移．弹簧．力反馈型电比例变量泵的结构，为研究该泵的电流．流量控制特性，建立了变量机构的数学模型，在 MATLAB／Simulink软件中做了仿真，并进行了样机试验。

1 电比例轴向柱塞泵的工作原理如图1所示，该柱塞泵由基泵和设于该基泵上方的变量机构组成。变量机构又包括变量活塞、变量控制阀，变量活塞和变量控制阀是通过反馈杆、反馈弹簧收稿 日期：2013436—17作者简介：万畅(1979一)，男，湖北天门人，讲师，硕士，主要从事液压与气动教学及科研工作。

检入系统。在检系统时，布管组件以自动检入的方式检人 PDM系统。布管组件不需要也不能生成物料编码。

2 结论通过对 Pro／E Piping管道模块的研究，结合现用的PDM系统，得出了一种三维布管及其数据管理的方法。依据本方法，可以比较合理地进行管道三维布管以及将管道模型与工程图检人 PDM系统中进行数据管理。

本液压管道三维布管技术可以推广到化工与船舰管道的布置。

参考文献 ：[1] 高志恒．基于三维模型的管路布置方法[J]．四川兵T学报 ，2011，(2)：153—154.

[2] 金涛，陈敏，单岩，等．用 Pro／Engineer进行化工配管设计[J]．计算机辅助设计与制造 ，1993，(3)：60—62.

[3] 于国清，李玉洁，郭骏，等．三维管路系统 CAD的设计与实现[J]．暖通空调 HV&AC，2002，(4)：79—81.

[4] 吴双，赵永旗．利用三维配管建模软件进行通信 =三维设计[J]．石油工程建设，2010，(12)：88—89.