PHYCMZ-20B液压平衡阀动态特性研究

发布时间：2017-06-01 17:12

  本文关键词：PHYCMZ-20B液压平衡阀动态特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：液压平衡阀是液压系统平衡回路的关键元件,广泛应用于行走机械特别是起重机的起升、变幅、伸缩等液压回路中。当负载运动方向与其重力方向相同时,在平衡回路中产生背压,保证负载平稳下降。平衡阀的动态特性直接决定了液压系统的动态特性。目前,某些型号国产起重机在变幅下降过程有液压冲击和振动现象。 本课题以平衡阀的动态特性为研究对象,采用理论分析和计算机模拟相结合的方法,对平衡阀主阀阀芯的两种节流槽的阀口过流面积、流场进行对比计算和分析,并分别研究其对平衡阀动态特性的影响,减小了变幅液压系统下放过程中的液压冲击和振动,提高了变幅系统的缓冲和微动性能。本课题的研究工作对平衡阀的设计有指导意义,对提高变幅系统的缓冲和微动性能有学术和实用价值。 主要研究内容如下： 第一章,阐述了平衡阀的国内外研究现状,详述了平衡阀在起重设备液压系统中的应用,提出了本课题的研究背景、意义和主要研究内容。 第二章,详细介绍了PHYCMZ-20B平衡阀和FD平衡阀的工作原理,对常见的平衡回路进行分析,并指出了其中存在的问题。 第三章,对平衡阀阀口过流面积的特点进行了理论分析,推导了U0形节流槽、J形节流槽、U0+J形组合节流槽以及锥阀阀口的阀口过流面积计算公式,得到了阀口过流面积随阀口开度变化曲线。 第四章,利用Fluent对U0形节流槽、J形节流槽和锥阀阀口的流场进行数值解析,得到了不同阀口开度下的压力分布、速度分布和流线图形,并对所得结果进行了对比分析。 第五章,建立了平衡阀及其液压系统的数学模型,并对其动态特性进行了分析。建立了PHYCMZ-20B平衡阀及其变幅液压系统的AMESim模型,分别将U0+J形组合节流槽和锥阀阀口两种不同形式的节流槽写入该模型进行计算,分别得到了液压缸活塞杆位移、速度、加速度、两腔压力及主阀芯位移、速度随时间变化的曲线,对这些性能指标进行了对比分析,证明了平衡阀及其液压系统使用Uo+J形组合节流槽要比使用锥阀阀口的动态特性表现好。 最后,总结了本课题的工作和研究成果,展望了下一步的研究方向。
【关键词】：平衡阀 过流面积 流场仿真 动态特性
【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】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 平衡阀的研究现状及发展10-12
• 1.1.1 国内外研究现状10-11
• 1.1.2 国外先进产品介绍11-12
• 1.2 平衡阀在液压起重机中的应用12-15
• 1.2.1 国内外汽车起重机的现状及发展12-13
• 1.2.2 汽车起重机液压系统简介13-14
• 1.2.3 平衡阀在汽车起重机液压系统中的应用14-15
• 1.3 课题的研究背景及意义15-16
• 1.4 课题的主要研究内容16-17
• 第2章 液压平衡阀及平衡回路原理介绍17-24
• 2.1. 平衡阀工作原理简介17-19
• 2.1.1 PHYCMZ-20B平衡阀原理17-18
• 2.1.2 FD平衡阀原理18-19
• 2.2 平衡回路原理分析19-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第3章 液压平衡阀阀口过流面积解析24-37
• 3.1 液压平衡阀阀口特点24-26
• 3.2 液压平衡阀阀口过流面积计算26-36
• 3.2.1 PHYCMZ-20B平衡阀阀芯阀口过流面积推导27-34
• 3.2.1.1 U0形节流槽阀口过流面积推导27-30
• 3.2.1.2 J形节流槽阀口过流面积推导30-33
• 3.2.1.3 UO+J形组合节流槽阀口过流面积推导33-34
• 3.2.2 锥阀34-36
• 3.2.3 U_O+J形组合节流槽和锥阀阀口过流面积比较36
• 3.3 本章小结36-37
• 第4章 液压平衡阀内流场分析37-49
• 4.1 流场数值模拟概述37-38
• 4.2 U_O+J形组合节流槽阀口流场解析38-44
• 4.2.1 物理模型与计算模型38-39
• 4.2.2 计算结果及分析39-44
• 4.3 锥阀阀口流场解析44-47
• 4.3.1 物理模型和计算模型44-45
• 4.3.2 计算结果及分析45-47
• 4.4 U_O节流槽、J形节流槽和锥阀阀口流场对比分析47-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 液压平衡阀动态特性分析49-67
• 5.1 液压平衡阀数学建模及分析49-56
• 5.1.1 PHYCMZ-20B平衡阀工作原理介绍49-50
• 5.1.2 液压平衡阀数学建模50-56
• 5.1.3 系统参数对平衡阀动态特性的影响56
• 5.2 AMESim仿真概述56-58
• 5.3 液压平衡回路仿真模型的建立58-60
• 5.3.1 建立模型PHYCMZ-20B平衡阀仿真模型58-59
• 5.3.2 建立平衡回路液压系统模型59-60
• 5.4 变幅液压系统动态仿真60-66
• 5.4.1 仿真参数设置60-61
• 5.4.2 仿真结果及分析61-66
• 5.5 本章小结66-67
• 总结与展望67-69
• 1 全文工作总结67-68
• 2 今后工作展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录73

【参考文献】

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本文编号：413077