新型负载敏感平衡阀结构设计及其动态特性研究

发布时间：2017-05-14 06:03

  本文关键词：新型负载敏感平衡阀结构设计及其动态特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为液压系统的关键元件,液压平衡阀在现代工程机械,特别是混泥土泵车、起重机、高空作业车等带臂架的机械中应用广泛。传统的平衡阀的设计忽略了负载特性对平衡阀的影响,不能自动调节补偿负载变化所带来的流量波动。而随着各种机械对平衡阀要求的不断提高,特定工况下平衡阀工作特性的研究显得十分必要。为解决前述问题,一种全新的负载敏感结构应用于平衡阀中。本论文对某公司的一款负载敏感平衡阀进行分析研究。首先,本论文对该负载敏感平衡阀设计方案的设计理念、创新点及工作原理进行了详细阐述,并针对其设计关键点,如节流口过流面积,节流口型式等进行了设计分析,最终获得了符合要求的平衡阀芯节流口开口大小-过流面积特性曲线。其次,论文建立了负载敏感平衡阀的静动态数学模型,通过仿真软件对该平衡阀的基本性能进行了分析,通过样品实验对产品的基本性能进行了验证。仿真与实验结果表明平衡阀的几个阻尼小孔直径大小对平衡阀动态特性有较大影响。而后通过实验与仿真数据的分析和对比,结合样品在加工过程中的问题对该平衡阀结构提供了改进方案。最后,为分析研究负载敏感平衡阀的动态特性,验证该平衡阀方案的可行性,论文针对对该平衡阀所处的泵车臂架负载敏感平衡回路建立了动、稳态数学模型,并简要定性说明了几个主要因素对回路的影响。同时,论文通过AMEsim软件平台建立的平衡回路仿真模型,对泵车臂架运动的稳定性、抖动现象以及速度控制特性进行了仿真分析,并采用三一SY5392-46型混凝土泵车对平衡阀进行了装机实验。实验与仿真结果表明:负载敏感系统容易造成压力流量波动;各元件之间的参数匹配,如液压缸缸径和活塞杆杆径与系统流量的匹配等,对系统获得良好的动态特性十分重要;负载敏感平衡阀的能耗相对于原有传统平衡阀明显减少,其能耗特性十分优越。
【关键词】：负载敏感平衡阀 结构优化 AMEsim动态仿真 平衡阀性能实验
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究背景及意义9-11
• 1.1.1 我国流体动力产业的发展前景及发展方向9
• 1.1.2 国内液压件的发展现状及发展战略9-11
• 1.2 液压平衡回路及平衡阀简介11-13
• 1.3 负载敏感平衡阀研究现状13-15
• 1.4 本课题研究的创新点及其主要研究内容15-16
• 第2章 新型负载敏感平衡阀设计分析16-27
• 2.1 引言16
• 2.2 新型负载敏感平衡阀设计方案简介16-19
• 2.2.1 新型负载敏感平衡阀设计思路16-17
• 2.2.2 新型平衡阀工作原理及设计参数17-19
• 2.3 先导控制油路的设计分析19-20
• 2.4 小先导阀弹簧及主平衡阀弹簧设计分析20-21
• 2.5 主平衡阀芯节流.设计计算分析21-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第3章 新型负载敏感平衡阀性能验证分析及结构改进27-47
• 3.1 引言27
• 3.2 新型负载敏感平衡阀数学模型27-28
• 3.3 新型负载敏感平衡阀静态特性仿真28-33
• 3.3.1 AMEsim仿真平台简介及仿真模型的建立28-31
• 3.3.2 额定流量下反向开启最小压力损失31
• 3.3.3 平衡阀反向开启压力31-32
• 3.3.4 流量调节特性仿真32-33
• 3.3.5 负载敏感稳态特性仿真33
• 3.4 新型负载敏感平衡阀动态特性仿真33-39
• 3.4.1 负载敏感平衡阀启闭动态特性33-36
• 3.4.2 负载敏感平衡阀流量控制动态特性36-37
• 3.4.3 负载敏感平衡阀负载敏感动态特性37-39
• 3.5 新型负载敏感平衡阀性能实验验证39-45
• 3.5.1 试验台简介及试验准备39-40
• 3.5.2 静态特性试验验证内容及实验步骤40-42
• 3.5.3 新型负载敏感平衡阀实验结果42-45
• 3.6 新型负载敏感平衡阀结构改进45-47
• 3.6.1 问题分析45
• 3.6.2 改进方案Ⅰ45
• 3.6.3 改进方案Ⅱ45-47
• 第4章 负载敏感平衡回路动态特性仿真与实验研究47-60
• 4.1 引言47
• 4.2 泵车臂架液压控制系统简介47-48
• 4.3 负载敏感平衡回路数学模型48-51
• 4.3.1 负载敏感平衡回路动态数学模型48-49
• 4.3.2 负载敏感平衡回路稳态数学模型49-51
• 4.4 负载敏感平衡阀臂架系统仿真研究51-57
• 4.4.1 泵车臂架系统仿真模型的建立51-52
• 4.4.2 负载敏感系统运动稳定性仿真分析52-55
• 4.4.3 负载敏感臂架系统抖动现象仿真分析55-56
• 4.4.4 载敏感臂架系统速度控制特性分析56-57
• 4.5 负载敏感平衡阀装机实验研究57-60
• 4.5.1 实验目的57
• 4.5.2 实验准备及实验步骤57-59
• 4.5.3 实验结果59-60
• 第5章 总结与展望60-61
• 5.1 论文总结60
• 5.2 工作展望60-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 读研期间研究成果65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 于彩新;赵川;薛典永;吕佩章;姜继海;;新型负载敏感系统工作原理及其应用[J];液压气动与密封;2012年08期

  本文关键词：新型负载敏感平衡阀结构设计及其动态特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：364388