单作用双定子泵专用流量阀的设计与研究

发布时间：2017-04-19 16:18

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【摘要】：20世纪是液压技术逐步走向成熟的世纪,由于原子能技术、航空航天技术、控制技术、材料科学、微电子技术等学科的发展,将液压技术不断推向前进,使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术,在国民经济的各个领域都得到了应用。随着液压技术的发展,液压元件的创新层出不穷。本课题就是针对单作用双定子泵的特点而为其设计的专用流量阀。首先设计出了满足单作用双定子泵要求的流量阀结构,它采用一个阀体,几个阀芯的结构,包括一个三位六通手动换向阀和三个节流阀。通过换向阀部分实现流量的阶梯式调节,通过节流阀部分实现流量的连续调节。对流量阀的各部分尺寸、受力进行了计算,详细绘制了其二维结构图,建立了流量阀的三维模型,并分析了其与单作用双定子泵组成的调速系统的节能效果。利用Fluent软件对流量阀的内部流场进行了分析,得到了其内部流场的静压云图、总压云图和速度矢量图等等,了解到了流场内部产生能量损失、旋涡的位置和原因,为结构的进一步优化提供了参考。在流场仿真的基础上,分别利用动量定理法和数值求解法对流量阀的稳态液动力进行了分析。其中动量定理法的关键在于求出射流角,而数值求解法的关键在于求出阀芯壁面的压力分布规律,这些都可以通过仿真来实现。最后对两种方法得到的结果进行了分析比较。搭建了实验平台,对专用流量阀的原理进行了验证,记录实验数据,并对实验数据进行分析。最后总结了全文了的主要研究工作和成果,并展望了需要进一步研究的工作和方向。
【关键词】：单作用双定子泵 专用流量阀 Fluent流场分析 稳态液动力
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 课题的背景和意义11
• 1.2 液压阀的研究现状和发展趋势11-13
• 1.2.1 液压阀的研究现状11-12
• 1.2.2 液压阀的发展趋势12-13
• 1.3 流量阀概述13-20
• 1.3.1 节流阀的作用与应用13-16
• 1.3.2 流量阀的国内外研究现状16-20
• 1.4 本课题的研究内容和主要工作20-21
• 第2章 流量阀的工作原理和结构设计21-39
• 2.1 单作用双定子泵的结构和工作原理21-23
• 2.2 流量阀的总体设计和工作原理23-25
• 2.3 换向阀部分的工作原理和结构设计25-30
• 2.4 换向阀部分的结构尺寸和受力计算30-33
• 2.4.1 换向阀部分的结构尺寸30-32
• 2.4.2 换向阀部分的受力计算32-33
• 2.5 节流阀部分的结构尺寸33-35
• 2.6 三维建模35-36
• 2.7 流量阀的节能分析36-38
• 2.8 专用流量阀的优势38
• 2.9 本章小结38-39
• 第3章 基于Fluent的流场仿真分析39-59
• 3.1 CFD概述39-40
• 3.2 Fluent的基本结构40-41
• 3.3 流体动力学控制方程41-42
• 3.4 流体的静压、动压和总压42-43
• 3.5 换向阀部分的流场数值模拟43-56
• 3.5.1 流场模型的建立和网格的划分43-45
• 3.5.2 流体在换向阀内的流动状态45
• 3.5.3 换向阀左位工作时高压油流场仿真分析45-51
• 3.5.4 换向阀左位工作时卸荷流场分析51-54
• 3.5.5 换向阀中位工作时的流场分析54-56
• 3.6 节流阀部分的流场数值模拟56-58
• 3.6.1 流场模型和网格的划分56
• 3.6.2 仿真结果分析56-58
• 3.7 本章小结58-59
• 第4章 流量阀稳态液动力的研究59-73
• 4.1 计算稳态液动力的两种方法59-65
• 4.1.1 动量定理与流场仿真相结合的方法59-64
• 4.1.2 基于流场仿真的数值求解法64-65
• 4.2 流量恒定时稳态液动力的计算65-70
• 4.2.1 用动量定理结合流场仿真的方法求解65-68
• 4.2.2 用基于流场仿真的数值方法求解68-69
• 4.2.3 结果分析69-70
• 4.3 压差恒定时稳态液动力的计算70-72
• 4.3.1 用动量定理结合流场仿真的方法求解70-71
• 4.3.2 用基于流场仿真的数值方法求解71
• 4.3.3 结果分析71-72
• 4.4 本章小结72-73
• 第5章 单作用双定子泵专用流量阀的实验分析73-79
• 5.1 实验原理简介73-75
• 5.2 实验内容与实验方法75-76
• 5.2.1 实验中所用单作用双定子泵的主要参数75
• 5.2.2 换向实验75
• 5.2.3 压力损失实验75-76
• 5.2.4 流量-压差特性实验76
• 5.3 实验结果分析76-78
• 5.3.1 换向性能实验结果76
• 5.3.2 压力损失实验结果76-77
• 5.3.3 流量-压差特性实验结果77-78
• 5.4 本章小结78-79
• 结论79-81
• 参考文献81-84
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果84-85
• 致谢85-86
• 作者简介86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 闻德生;吕世君;刘晓晨;蔡星洲;;等宽双定子泵和马达的原理研究[J];哈尔滨工业大学学报;2008年11期

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3 闻德生;;多泵多马达传动系统中输出转速的理论分析[J];中国科学:技术科学;2011年05期

4 张俊俊;刘罡;王江勇;;液压滑阀阀芯卡紧力研究[J];机床与液压;2014年13期

5 闻德生;张勇;王志力;吕世君;筑地_购，

本文编号：316672