旋转式数字方向节流阀研制与特性分析

发布时间：2017-07-01 02:12

  本文关键词：旋转式数字方向节流阀研制与特性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文设计了一种双阀芯旋转式数字方向节流阀，并对其性能进行了研究与分析。该数字阀阀芯直接由步进电机驱动，无需机械转换机构，通过控制两瓣阀芯的相对旋转实现对通流面积的控制，从而控制输出流量。由于阀芯与步进电机直接相连，无须偏心轮或丝杠等机构把转角位移转化成直线位移，从而简化了数字阀的结构并且避免了因偏心轮或丝杠的磨损造成的未知死区，，使数字阀的控制更加精确，加工容易；利用两瓣阀芯的相对旋转容易构成负反馈，有利于提高控制精度。论文主要研究内容和成果如下： （1）在分析国内外液压阀和数字阀现状的基础上，提出了一种用双电机控制双阀芯相对旋转式数字方向节流阀，并介绍了该数字阀的结构原理。 （2）结合数字阀的研究现状和液压传动理论，对该数字阀的结构和工作原理建立了数学模型，并对阀芯的动态和静态控制特性作了初步分析，对数字阀的结构参数设计提出了指导性建议。 （3）结合该数字阀在液压控制系统中的控制原理，建立了由该数字阀控制的阀控液压缸系统模型，并对数字阀在该系统中的控制性能以及整个系统的静态和动态特性作了分析。 （4）结合之前的分析，确定阀的具体结构参数，设计加工工艺，完成阀的加工，并搭建阀控液压缸系统，通过试验验证前面所作分析的正确性以及这种阀的实用性。
【关键词】：数字阀 旋转阀 双阀芯 阀控液压缸 步进电机驱动
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题的研究背景和意义9
• 1.2 数字液压阀研究现状9-11
• 1.2.1 国外研究现状9-10
• 1.2.2 国内研究现状10-11
• 1.3 增量式数字阀的工作原理和存在的问题11-12
• 1.3.1 增量式数字阀原理11-12
• 1.3.2 增量式数字阀主要存在的问题12
• 1.4 本文的主要研究内容12-14
• 第二章 旋转式数字方向节流阀的结构原理和受力分析14-22
• 2.1 引言14
• 2.2 旋转式数字方向节流阀的结构14-15
• 2.3 阀体与阀芯密封原理15-16
• 2.4 旋转式数字方向节流阀的工作原理16-17
• 2.5 旋转式数字方向节流阀的特点17
• 2.6 阀芯的受力分析17-21
• 2.6.1 静压力18
• 2.6.2 液动力18-20
• 2.6.3 粘性摩擦力20-21
• 2.6.4 液压卡紧力21
• 2.7 本章小结21-22
• 第三章 旋转式数字方向节流阀数学模型的建立和分析22-45
• 3.1 引言22
• 3.2 二相混合式步进电动机22-27
• 3.2.1 二相混合式步进电机的结构23
• 3.2.2 二相混合式步进电机的工作原理23-24
• 3.2.3 二相混合式步进电机数学模型24-27
• 3.3 旋转式数字阀阀芯的数学模型27-32
• 3.3.1 阀芯数学模型的建立27-30
• 3.3.2 阀芯响应特性分析30-32
• 3.4 系统参数对阀芯响应特性影响的仿真分析32-39
• 3.4.1 MATLAB/simulink 简要介绍32-34
• 3.4.2 Matlab/simulink 中单阀芯系统的仿真分析34-35
• 3.4.3 系统压力的影响35-36
• 3.4.4 阀芯直径的影响36-37
• 3.4.5 阀芯长度的影响37
• 3.4.6 油孔半径的影响37-39
• 3.5 旋转式数字方向节流阀整体数学模型的建立与仿真分析39-43
• 3.6 本章小结43-45
• 第四章 旋转式数字方向节流阀控液压缸系统的性能分析45-58
• 4.1 引言45
• 4.2 阀控液压缸系统简介45-47
• 4.2.1 数字液压缸45-46
• 4.2.2 系统组成46-47
• 4.2.3 系统工作过程原理47
• 4.3 阀控液压缸系统模型的建立47-54
• 4.3.1 液压缸建模与分析47-52
• 4.3.2 阀控液压缸系统的整体建模52-54
• 4.4 阀控液压缸系统控制性能的仿真分析54-57
• 4.4.1 脉冲频率与活塞杆运动速度的关系54-55
• 4.4.2 液压缸结构参数对系统控制性能的影响55-56
• 4.4.3 液压缸负载压力对系统性能的影响56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 旋转式数字方向节流阀的试验分析58-64
• 5.1 引言58
• 5.2 试验系统58-60
• 5.2.1 试验原理58-59
• 5.2.2 试验条件59
• 5.2.3 试验平台的搭建59-60
• 5.3 旋转式数字方向节流阀可用性试验60-62
• 5.3.1 阀 1 的试验分析60-61
• 5.3.2 阀 2 的试验分析61-62
• 5.3.3 结果分析62
• 5.4 本章小结62-64
• 第六章 结论与展望64-66
• 6.1 结论64-65
• 6.2 工作展望65-66
• 参考文献66-70
• 发表论文和参加科研情况70-71
• 致谢71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：504267