螺纹插装式平衡阀动态特性和内流场的研究

发布时间：2017-04-09 15:01

  本文关键词：螺纹插装式平衡阀动态特性和内流场的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代液压领域之中如何进一步提升螺纹插装式平衡阀和平衡回路的性能是今后重中之重的研究项目。针对这些研究项目,尤其是工程机械中常见的油缸负重下降时振动和平衡回路效率性能差等情况,本文将通过基于SUN公司的CBEG-LCN型标准螺纹插装式平衡阀对其进行理论分析、动态特性分析和内流场的数值模拟,准确找出影响螺纹插装式平衡阀性能及振动性的主要结构参数并分析了其原因。在解决螺纹插装式平衡回路各种不稳定的因素的同时,提出具有理论指导和实际应用价值的观点、研究成果及结论。 主要内容有以下几点： 1)阐述了本课题研究的背景和意义以及液压平衡阀和平衡回路的发展、研究现状和存在的问题。 2)介绍二通插装阀的工作原理、结构特点,以SUN公司的CBEG-LCN型标准螺纹插装式平衡阀为例介绍了螺纹插装式平衡阀的工作原理、结构特点。 3)对螺纹插装式平衡阀的阀口面积进行了数值解析,以及对螺纹插装式平衡阀阀口形状和流量系数进行分析。 4)通过工程实际建立了带有螺纹插装式平衡阀的液压塔吊顶升系统平衡回路的AMESim仿真模型,仿真分析了负重油缸下降时CBEG-LCN型平衡阀在两种不同的阻尼孔、不同的弹簧刚度、不同的阀杆锥角等主要参数变化时对CBEG-LCN型平衡阀及其组成的回路动态特性的影响。本研究将为CBEG-LCN型螺纹插装式平衡阀的结构设计及平衡回路参数设计匹配提供了理论指导。 5)对螺纹插装式平衡阀阀口的内部流场进行了数值解析,得到螺纹插装式平衡阀在不同阀口开度下的的压力云图、流速迹线云图分布情况,经过对数值计算结果的分析比较得出了对CBEG-LCN型平衡阀阀口的内部结构进行在优化改进的依据。 最后,总结本论文的研究结论,提出下一步的研究目标。
【关键词】：螺纹插装式平衡阀 阀口面积计算 动态特性 内流场仿真
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 目录5-7
• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 插图索引9-11
• 附表索引11-12
• 第一章 绪论12-20
• 本章摘要12
• 1.1 课题研究背景和意义12-16
• 1.1.1 插装阀的发展12-14
• 1.1.2 插装阀在工程机械中的应用14
• 1.1.3 平衡回路和插装式平衡阀14-16
• 1.1.3.1 平衡回路14-15
• 1.1.3.2 螺纹插装式平衡阀15-16
• 1.2 国内外研究现状16-19
• 1.2.1 平衡回路的现状及存在的问题16-17
• 1.2.2 平衡阀的现状及存在的问题17-19
• 1.3 本文主要研究工作19-20
• 第二章 螺纹式插装阀的工作原理20-30
• 本章摘要20
• 2.1 插装阀的结构与工作原理20-27
• 2.1.1 结构原理20-21
• 2.1.2 插入元件21-23
• 2.1.3 常见的控制插入元件23-25
• 2.1.4 先导控制元件25-26
• 2.1.5 控制盖板26-27
• 2.2 CBEG-LCN型螺纹插装式平衡阀的结构与工作原理27-29
• 2.3 平衡阀的功能和使用规范29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 阀口过流面积的计算30-40
• 本章摘要30
• 3.1 阀口形状及流量系数30-34
• 3.1.1 阀口形状30-31
• 3.1.1.1 滑阀阀口形状30-31
• 3.1.1.2 锥阀阀口形状31
• 3.1.2 流量系数31-34
• 3.2 螺纹插装式平衡阀阀口面积34-39
• 3.2.1 三种典型节流槽阀口的面积计算公式34-37
• 3.2.1.1 U形节流槽阀口34-35
• 3.2.1.2 V形节流槽阀口35-36
• 3.2.1.3 K形节流槽阀口36-37
• 3.2.2 螺纹插装式平衡阀阀口面积计算37-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第四章 CBEG-LCN型螺纹插装式平衡阀动态特性分析40-51
• 本章摘要40
• 4.1 AMESIM仿真技术概述40
• 4.2 螺纹插装式平衡阀系统模型的建立40-42
• 4.2.1 塔吊液压顶升系统的设计40-41
• 4.2.2 螺纹插装式平衡阀的塔吊液压顶升系统模型建立41-42
• 4.3 系统参数设置42-44
• 4.4 核心元件的选型44
• 4.5 仿真初始条件44-45
• 4.6 仿真结果分析45-50
• 4.6.1 油缸动作时螺纹插装式平衡阀对油缸速度动态性能的影响45-46
• 4.6.2 不同负载油缸下降时对螺纹插装式平衡阀动态性能的影响46-47
• 4.6.3 不同阀芯阻尼孔时对油缸下降速度的动态性能的影响47
• 4.6.4 不同阀套阻尼孔时对油缸下降速度的动态性能的影响47-48
• 4.6.5 不同阀口锥角时对油缸下降速度的动态性能的影响48-49
• 4.6.6 不同阀杆弹簧刚度时对油缸下降速度的动态性能的影响49-50
• 4.7 本章小结50-51
• 第五章 CBEG-LCN型螺纹插装式平衡阀节流区域流场仿真51-66
• 本章摘要51
• 5.1 FLUENT仿真技术概述51-52
• 5.2 螺纹插装式平衡阀模型的建立52-54
• 5.2.1 螺纹插装式平衡阀的模拟方案52-53
• 5.2.2 湍流模型的选择53
• 5.2.3 CBEG-LCN型螺纹插装式平衡阀阀口三维模型的建立53-54
• 5.3 螺纹插装式平衡阀模型的网格划分54-55
• 5.4 螺纹插装式平衡阀模型的计算参数55-56
• 5.5 仿真结果分析56-63
• 5.5.1 静压分析56-59
• 5.5.2 速度迹线云图分析59-63
• 5.5.3 最大开口度时平衡阀的静压云图和速度迹线云图63
• 5.6 CBEG-LCN型螺纹插装式平衡阀内部结构的优化设计63-65
• 5.7 本章小结65-66
• 总结与展望66-68
• 1 总结66-67
• 2 展望67-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录72

【参考文献】

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