直动式水压溢流阀压力特性研究

发布时间：2020-06-01 11:19

【摘要】： 以海(淡)水作为工作介质的水压传动技术由于具有无污染、不燃烧、工作介质易于获取等突出优点,日益受到国内外工程界的重视。然而,水压传动技术的应用必须以性能优良的水压元件为前提,而直动式水压溢流阀阀口的压力特性对水压控制系统有着重要影响。本文对4种常见的阀芯结构对直动式溢流阀压力特性的影响作了深入分析和研究。 通过加工出溢流阀4种阀口的实物模型,进而根据物理模型建立其数学模型;利用MATLAB/SIMULINK进行动态仿真,可以直观地研究阀芯各参数对阀口压力特性的影响;为了验证仿真的正确性和实物加工的精确度,对实物样品进行了现场试验分析;将试验结果与仿真结果进行了对比分析,得出结论。该方法可以缩短开发周期、降低经济成本、在以后的水压元件的开发中为设计者提供仿真和试验指导依据。 本文第一部分阐述了纯水液压的发展历程、现状及水压阀面临的关键技术问题。第二部分通过给定的性能要求和试验要求,进行结构设计,加工工艺设计,几何尺寸计算和静态性能估算。最终加工出一款总长142mm,公称压力14MPa,可更换4种型式阀芯和2种型号阀座的纯水溢流阀。第三部分分析了作用在液压阀阀芯上的各种作用力。在此基础上建立了数学模型,利用MATLAB/SIMULINK搭建系统的仿真框图,通过改变不同的参数值,比较得出阀结构的各参数对4种型式阀口的压力响应影响。第四部分为溢流阀的静态试验和动态试验。静态性能测试包括4种型式阀口的阀内部泄露、调压范围及压力稳定性试验、启闭特性、压力损失、压力振摆、压力流量特性试验;动态试验包括在两种型号的阀座下,4种型式阀口在一系列阻尼孔条件下的压力阶跃响应。最后对仿真和试验进行了对比分析,修正了仿真结果。 通过上述几个方面的分析,得出了阀各结构参数对4种型式阀口压力特性的影响规律,探讨了水压溢流阀结构设计的依据,对直动式水压溢流阀的开发起到一定的参考作用。
【图文】：

纯水液压技术应用比重和趋势

西南交通大学硕士研究生学位论文第4页应用重比图1一2纯水液压技术应用比重和趋势纯水液压传动的第一阶段应用领域主要包括几个小的特殊应用领域:如喷雾、消防灭火、货物的装卸，原子反应堆的冷却等。第二阶段主要是食品加工行业，例如面包机、搅拌发酵机、肉联加工厂的切割系统。第三阶段应用领域将扩展到工程机械占主要份额，同时通用机械上也将采用纯水液压传动。虽然纯水液压己经取得了显著成绩，，但纯水液压元件的产品加工还没有形成批量生产规模，这一切造成了纯水液压系统价格昂贵。矿物油液压成熟的密封技术使液压传动的泄漏得到了有效控制，在世界范围内环境保护意识还有待进一步提高，这些给纯水液压的实际应用带来了一定难度。随着环保意识的提高
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH137.52

【参考文献】

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本文编号：2691408