基于热效应的锥阀振动特性研究

发布时间：2017-09-28 11:18

  本文关键词：基于热效应的锥阀振动特性研究

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【摘要】：液压锥阀由于其密封性良好、结构简单、启闭性好等特点,在液压系统中用来控制压力、方向、流量等等,因此广泛应用于单向阀、插装阀、溢流阀等液压阀,成为液压系统中重要的基础元件。但是锥阀在实际工程中出现由于阀芯的振动带来的压力波动、噪音、空化等等现象,使得系统的控制精度下降,甚至导致系统元件的损坏,严重的制约了其应用场合。这几年来伴着液压系统的集成化、自动化程度不断提高,液压元件的应用场所以及应用数量急剧增加,对于液压锥阀的性能要求大大提高。因此研究液压锥阀的振动、空化很有必要。 由于存在各种各样的液压锥阀形式,从而导致锥阀振动的主要原因也不同。论文主要针对液压锥阀的结构变化引起的振动进行研究,考虑到热效应引起的锥阀振动情况和不同结构不同温度下空化对锥阀振动影响。 本论文主要包括四个部分：(1)在计算流体动力学(CFD)进行稳态计算,对于三中结构形式的液压锥阀分析,通过分析发现传统的液动力计算公式在复杂结构的锥阀中出现不准确。在ARMsim中建立液压系统的动态响应模型,仿真不同阀芯锥角下,锥阀的动态响应特性,发现锥阀阀芯锥阀锥角越小,锥阀的动态响应特性越好。(2)设计制造实验锥阀,建立实验平台,在不同压力和不同流量下分别对不同的锥阀阀芯阀芯锥角进行实验,得出锥阀阀芯锥角越小,锥阀响应时间越短,超调量越小,动态响应特性越好,从而得到与仿真分析一样的结果,验证了仿真分析的准确性。(3)对液压锥阀工作过程中温度对流量的影响研究,发现影响锥阀流量的是液压系统中的油液整体温度,温度变化引起粘度变化从而影响锥阀的流量特性。同时对于有倒角存在的两种典型的阀口渐缩式阀口和渐开式阀口进行温度影响分析发现,温度变化对于渐开式阀口流量特性影响系数小。(4)对锥阀空化现象进行分析研究,发现空化主要发生在节流口下游低压区域,油液温度的变化引起粘度变化从而影响空化程度,粘度越小空化程度越剧烈。对于两种典型阀口阀口,温度升高,渐缩式阀口对于空化有抑制作用。
【关键词】：锥阀 振动 稳态液动力 温度 空化
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 液压锥阀振动特性研究现状12-15
• 1.2.1 国内研究现状12-14
• 1.2.2 国外研究现状14-15
• 1.3 液压元件振动特性仿真技术概述15-17
• 1.3.1 液压系统仿真技术15-16
• 1.3.2 CFD仿真技术16-17
• 1.4 课题的来源与主要研究内容17-19
• 第2章 锥阀的振动特性实验研究19-37
• 2.1 液动力的理论分析19-21
• 2.2 锥阀的CFD稳态计算仿真分析21-26
• 2.3 锥阀动态响应特性仿真26-28
• 2.4 锥阀动态响应特性实验28-36
• 2.4.1 实验用锥阀结构设计28-30
• 2.4.2 实验原理30-31
• 2.4.3 实验结果与仿真分析31-36
• 2.5 小结36-37
• 第3章 锥阀的热效应特性仿真37-49
• 3.1 锥阀温度场仿真分析37-41
• 3.2 高温壁面对于锥阀流量特性的影响41-43
• 3.3 油液温度对于锥阀流量特性的影响43-48
• 3.4 小结48-49
• 第4章 温度对典型锥阀阀口空化研究49-59
• 4.1 空化概述49-52
• 4.1.1 空化现象49-51
• 4.1.2 基于CFD模拟的空化模型应用51-52
• 4.2 温度对不同阀口的空化影响52-58
• 4.2.1 粘度对空化的影响52-56
• 4.2.2 温度对不同阀口形式的空化影响56-58
• 4.3 小结58-59
• 总结与展望59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 章一明;;锥阀的动态方程及稳定性分析[J];华东冶金学院学报;1987年03期

2 高殿荣,王益群;液压锥阀流场的有限元法解析[J];机床与液压;2000年02期

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4 刘元林,刘春生,张艳军;具有阀座面的圆锥阀芯直动式溢流阀静特性的研究[J];机床与液压;2005年06期

5 刘晓红;柯坚;于兰英;王国志;;液压滑阀径向间隙内温度分布的研究[J];机床与液压;2006年11期

6 李永林;曹克强;徐浩军;胡良谋;;液压锥阀的热力学建模仿真与试验研究[J];机械科学与技术;2010年11期

7 高红,傅新,杨华勇,{傻豞购，

本文编号：935541