水压先导式无静差减压阀的设计与研究

发布时间：2017-06-16 07:05

  本文关键词：水压先导式无静差减压阀的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水压传动具有绿色节能、保护环境、安全可靠、物丰价廉等突出优点,势必成为流体传动与控制未来发展的方向之一。其中压力阀作为液压传动技术中的关键元件之一，对其性能的研究尤为重要。但压力阀普遍存在静差,加之水的汽化压力高、粘度低、可压缩性小等特性,导致了水压压力阀内液动力、摩擦力等明显增大,易产生气蚀、拉丝侵蚀等现象,严重缩短了阀的使用寿命,直接影响了阀的性能。因此消除静差,成为解决水压压力阀调压精度的难题之一。 首先介绍了水压传动及压力阀的发展历程,优缺点及国内外研究现状。对静差概念进行了解释,分析了静差产生的机理,揭示了静差产生的本质,并就阀系统中的静差进行了分析,归纳出了静差的危害,提出了消除静差的难点与关键技术,为水压先导式无静差减压阀的设计提供了理论指导。然后在继承油压控制阀设计经验的基础之上,设计了一种新型结构的先导式无静差水压减压阀,采用了特殊结构,实现了阀内部的动压反馈。根据提出的设计指标,对无静差减压阀的结构基本参数进行了设计计算,对水压减压阀具体结构的材料进行了合理选择。应用SolidWorks Flow Simulation对先导式无静差水压减压阀进行了流场仿真分析,验证了结构设计的合理性。 最后建立了水压先导式无静差减压阀数学模型,并用MATLAB仿真分析了其静态和动态特性,仿真得到了静态压力特性曲线、静态压力一流量特性曲线等,分析得到该阀具有良好的静态特性,而且调压精度高,根据推导的静差计算公式,该阀的静差都保持0.3%以下,满足设计指标。仿真结果证明,该阀在阶跃响应下出口压力稳定,稳定时间在2秒左右,幅频宽为4.87Hz。
【关键词】：水压传动 先导式减压阀 静差 流场仿真 动静态特性
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 水压技术发展现状概况9-10
• 1.2 水压压力控制阀的国内外研究现状与发展趋势10-18
• 1.2.1 水压压力控制阀国外研究现状10-14
• 1.2.2 水压压力控制阀国内研究现状14-17
• 1.2.3 水压压力控制阀的发展趋势17-18
• 1.3 课题的来源与研究内容18-21
• 1.3.1 课题来源18-19
• 1.3.2 研究内容19-21
• 第二章 水压压力控制阀静差理论分析21-33
• 2.1 静差的定义21
• 2.2 静差机理分析21-29
• 2.2.1 液压压力控制阀的调压偏差分析21-23
• 2.2.2 阀内水介质液动力与摩擦力分析23-27
• 2.2.3 减压阀的系统静差理论分析27-29
• 2.3 静差的危害29
• 2.4 无静差理论实现难点与关键技术29-32
• 2.4.1 实现难点29-31
• 2.4.2 关键技术31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 水压先导式无静差减压阀的设计与计算33-49
• 3.1 水压先导式无静差减压阀的结构形式的选择33-37
• 3.2 阀体设计及其主要参数计算37-46
• 3.2.1 结构原理37-39
• 3.2.2 阀体基本参数计算39-42
• 3.2.3 弹簧计算42-46
• 3.3 水压阀材料选择46-47
• 3.4 本章小结47-49
• 第四章 水压先导式无静差减压阀的流场仿真49-61
• 4.1 流场仿真基本方程49-52
• 4.1.1 紊流理论49-50
• 4.1.2 紊流模型基本控制方程50-52
• 4.2 流场仿真基本方程52-60
• 4.2.1 FloWorks软件介绍52-53
• 4.2.2 介质参数及解析假定53
• 4.2.3 先导阀和主阀几何及网络模型的建立53-54
• 4.2.4 仿真参数的设置步骤54
• 4.2.5 主阀流体仿真结果及分析54-57
• 4.2.6 先导阀流体仿真结果及分析57-60
• 4.3 本章小结60-61
• 第五章 水压先导式无静差减压阀的建模与仿真分析61-83
• 5.1 静态分析61-72
• 5.1.1 静态数学模型建立61-64
• 5.1.2 进口压力静态特性分析64
• 5.1.3 静态压力—流量特性分析64-65
• 5.1.4 静差分析65-69
• 5.1.5 介质与部分结构参数对静态性能的影响69-72
• 5.2 先导式无静差水压减压阀动态仿真分析72-82
• 5.2.1 动态数学模型的建立72-79
• 5.2.2 动态仿真模型的建立79-82
• 5.3 本章小结82-83
• 第六章 总结与展望83-85
• 6.1 总结83-84
• 6.2 本文的创新点84
• 6.3 展望84-85
• 致谢85-87
• 参考文献87-91
• 附录A 攻读硕士学位期间发表学术论文91

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王强,姜继海;水压传动元件的发展现状及其应用前景[J];机床与液压;2004年10期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 朱万胜;泥浆介质方向阀特性仿真及实验研究[D];中国石油大学;2010年

  本文关键词：水压先导式无静差减压阀的设计与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：454702