基于液动力修正的锥阀振动特性研究
发布时间：2017-06-25 14:02
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【摘要】：液压锥阀由于结构简单、密封性好、开启无“死区”等特点成为液压传动与控制中重要的基础元件,广泛应用于插装阀、溢流阀、单向阀等液压阀中用来控制液压系统的压力、流量和方向等。但是锥阀在工程中由于振动带来的控制精度降低、噪声污染甚至液压阀功能失效等问题,严重的限制了其应用场合。近年来随着插装技术的成熟与普及,对锥阀的性能提出了更高的要求,因此对液压锥阀在工程应用中振动特性的研究具有非常重要的意义。 由于锥阀应用场合不同,因此引起锥阀振动的主要原因也不同。论文主要基于液动力修正的锥阀振动系统仿真模型,以广泛用作流量阀的插装型锥阀和压力阀的先导式溢流阀为对象研究锥阀的振动。 论文主要包括五个部分内容：(1)对三种插装型锥阀进行计算流体动力学(CFD)稳态计算,结合压力分布云图指出了通过理论公式计算液动力的不准确性。利用CFD移动网格技术计算插装型锥阀的瞬态液动力,并计算得到瞬态液动力公式的重要参数阻尼长度“L”的值。(2)在SIMULINK中建立基于液动力修正的锥阀振动系统动力学仿真模型,稳态液动力和瞬态液动力采用CFD的计算结果,实现液动力和阀口结构参数的关联。仿真分析三种插装型锥阀的振动特性,得到了试验阀1的结构比其余两种阀更容易稳定以及瞬态液动力是影响插装型锥阀振动的主要原因。(3)对插装型锥阀振动特性进行试验研究,验证了仿真模型和仿真结论的正确性。(4)根据仿真和试验结论分析阀口结构参数对插装型锥阀振动特性的影响,指出调整阀座直径使得锥尾处阀芯和阀座间隙适宜、设计阀座直径和阀芯锥角接近有助于提高锥阀的稳定性。(5)结合插装型锥阀振动分析结论设计先导式溢流阀,分析油液含气量、油温以及溢流阀结构参数等外部因素对先导式溢流阀的先导阀芯振动特性的影响。结果表明,减少油液含气量、降低油温以及适当调节溢流阀相关结构参数有利于先导阀芯的稳定。
【关键词】：锥阀 振动 稳态液动力 瞬态液动力 先导式溢流阀
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.52
【目录】：
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 绪论11-20
- 1.1 引言11-12
- 1.2 液压锥阀振动特性研究现状12-17
- 1.2.1 国内研究现状12-14
- 1.2.2 国外研究现状14-17
- 1.3 液压元件振动特性仿真技术概述17-18
- 1.3.1 液压系统仿真技术17
- 1.3.2 CFD仿真技术17-18
- 1.4 课题的来源与主要研究内容18-20
- 第2章 插装型锥阀振动特性仿真研究20-39
- 2.1 液动力的理论分析与计算20-23
- 2.2 插装型锥阀的CFD稳态计算23-28
- 2.2.1 锥阀的CFD建模23-24
- 2.2.2 稳态液动力的计算与结果分析24-28
- 2.3 插装型锥阀CFD瞬态计算28-31
- 2.3.1 瞬态液动力计算29-30
- 2.3.2 阻尼长度L的计算30-31
- 2.4 插装型锥阀系统动力学仿真31-36
- 2.4.1 仿真模型建立31-35
- 2.4.2 仿真与结果分析35-36
- 2.5 插装型锥阀振动原因分析36-38
- 2.6 小结38-39
- 第3章 试验验证及阀口结构对插装型锥阀振动特性影响39-51
- 3.1 插装型锥阀振动试验研究39-43
- 3.1.1 试验阀结构39-40
- 3.1.2 试验原理40
- 3.1.3 试验结果40-42
- 3.1.4 流量变化曲线42-43
- 3.1.5 入口压力变化曲线43
- 3.2 仿真与试验结果对比43-45
- 3.3 阀口结构参数对插装型锥阀振动特性的影响45-50
- 3.3.1 阀座直径对插装型锥阀振动特性的影响45-47
- 3.3.2 阀座角度对插装型锥阀振动特性的影响47-50
- 3.4 小结50-51
- 第4章 锥阀式先导阀振动特性研究51-65
- 4.1 先导式溢流阀系统动力学仿真模型建立51-54
- 4.2 溢流阀结构参数对先导阀振动特性的影响54-60
- 4.2.1 孔道结构对先导阀振动特性的影响54-55
- 4.2.2 先导阀阻尼孔结构对先导阀振动特性的影响55-56
- 4.2.3 先导阀前腔容积对先导阀振动特性的影响56-57
- 4.2.4 调压弹簧刚度对先导阀振动特性的影响57-58
- 4.2.5 主阀阻尼孔径对先导阀振动特性的影响58
- 4.2.6 主阀前腔容积对先导阀振动特性的影响58-59
- 4.2.7 主阀上腔容积对先导阀振动特性的影响59-60
- 4.3 油液含气量和油液温度对先导阀振动特性的影响60-64
- 4.3.1 油液含气量对先导阀振动特性的影响60-62
- 4.3.2 油液温度对先导阀振动特性的影响62-64
- 4.4 小结64-65
- 总结与展望65-67
- 致谢67-68
- 参考文献68-71
- 攻读学位期间发表e笱趼畚，
本文编号：482325
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