新型抗负载波动大惯量回转控制阀动态特性优化设计

发布时间：2020-10-09 04:59

　　随着“十三五”规划纲要的出台,国家重大建设项目有了更进一步目标和方向,给工程液压机械的提出了大型重载化和作业高效化的要求。汽车起重机作为传统的工程液压机械,其负载惯量大幅提升已成必然趋势。负载大惯量化趋势下给汽车起重机特别是其回转系统带来了一系列的问题,如大惯量强冲击所带来的压力峰值将破坏液压元件,难以保证流控功能,使启闭过程微动特性差;与此同时,大惯量负载下极易产生惯性负载波动,回转控制速度不稳定,易产生流量波动,影响系统控制性能。目前国内外的回转阀产品不多,能够解决负载大惯量化所带来的问题的回转阀产品更是少之又少,因此有必要进行大惯量回转系统控制阀研究,优化回转阀产品以适应工程液压机械的发展趋势。本学位论文以新型抗负载波动大惯量回转控制阀为研究对象,分析了目前回转控制阀实车试验数据,指出其存在的阀开启流量回落和阀关闭流量回升两个问题;建立了大惯量回转系统AMESim仿真模型,分析产生问题主要原因分别是主换向阀芯各油口节流槽结构和主阀开度设置不合理,并针对性地提出优化阀芯油口结构参数和合理设置主阀开度的优化方案;设计加工了优化后的回转系统控制阀并进行了台架试验验证,试验结果表明优化后的回转控制阀解决了前述两个问题,对启闭时滞优化分别约0.5s和0.35s,且保留了抗负载波动特性,具有更好的动态性能。论文研究内容分为6章,现将各章内容简述如下:第1章,介绍了以汽车起重机为代表的大惯量回转系统液压阀控制原理技术及其阀产品,确定了本课题研究意义、内容、技术线路和难点。第2章,介绍了新型抗负载波动大惯量回转控制阀的工作原理,对其实车试验数据进行了分析,验证其所具有的工作特性,指出实车中出现的问题。第3章,建立了大惯量回转系统AMESim仿真模型,根据模型进行仿真研究,验证新型抗负载波动大惯量回转控制阀的工作特性,复现实车问题。第4章,分析了出现实车试验问题的原因,提出对应的优化解决方案,在仿真模型中加以验证,同时对加工工艺做了简要分析。第5章,介绍了新型抗负载波动大惯量回转控制阀台架试验测试台的工作原理,对优化后的回转控制阀进行台架测试试验,验证了回转控制阀的抗负载波动特性、优化解决方案的正确性和更好的动态性能。第6章,总结了本课题论文的主要研究工作,并依据研究情况给后续深入研究给出了相关建议。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH137.5
【部分图文】：

塔式起重机

不同种类的起重机在实际工程机械操作中所起到的作用主要都是对控制物逡逑件进行回转控制，但在使用用途上面则各有侧重，不尽相同。逡逑塔式起重机是一种形状类似吊塔的起重机，它主要存在于一些施工建筑领域逡逑的现场，在房屋建设、大型工业厂房以及相对窄小的工作状况下来进行使用。它逡逑的主要优点是具有较高的可靠性以及维修性能，主要是通过电力来对整个系统进逡逑行驱动控制的。但是塔式起重机的体积较之其他类型起重机相对较大，在使用前逡逑的装配以及使用后的拆卸十分不便，安装使用成本比较昂贵［９］。逡逑汽车起重机，顾名思义，在移动上面有着像汽车一样的行驶速度，有着自己逡逑专用的汽车底盘，当然也有一些汽车起重机是采用常规通用的汽车底盘。汽车起逡逑重机的特点是能够具有灵活的移动速度，能够在不同的操作现场之间进行快速转逡逑移，多被一些具有较大流动性的施工单位在一些临时的施工现场或事故现场所采逡逑３逡逑

履带起重机

轮胎起重机

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