电液伺服阀喷嘴挡板组件流固耦合分析及主阀温度场分析

发布时间：2017-10-05 09:31

  本文关键词：电液伺服阀喷嘴挡板组件流固耦合分析及主阀温度场分析

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【摘要】：电液伺服阀是电液伺服控制系统中的关键元件之一，电液伺服系统的性能直接受其性能影响。电液伺服阀具有功率放大率高、体积小、响应速度快等优点。具有代表性的双喷嘴挡板力反馈两级电液伺服阀，其前置放大级为双喷嘴挡板阀，，其性能的优劣对整个电液伺服阀有着重要的影响。本文主要采用了流固耦合方法与热固耦合方法分析了双喷嘴挡板电液伺服阀的流场和温度场。 对于流场主要分析了喷嘴挡板阀与衔铁挡板组件组成的前置级，通过对其动态流场的分析，得出固定节流口、喷嘴、回油口处的流速、压力变化及功率损失，以及衔铁挡板组件、滑阀阀芯的位移及受力情况，分析比较得出各个部分对其流场的影响，为伺服阀结构参数的选取提供一定的指导。又选取三种典型阀的结构组合，对比分析它们各处的流速、压力变化及功率损失，以及衔铁挡板组件、滑阀阀芯的位移及受力情况，为以后不同结构参数组合的选择提供指导，同时可以减少一定的实验，节约成本。 对于温度场的分析，主要研究了阀芯阀套受热产生的变形情况，通过对不同部位的变形情况分析，总结了阀芯阀套不同部位的变形规律，为阀芯阀套的装配、加工提供了一定的指导意见，同时分析了油液温度变化对流场的影响，对阀各处的流速与压力、流量系数、功率损失的变化进行了分析，得出了工作环境对阀的影响。最后通过实验验证了温度变化对阀芯阀套配合的影响。为以后伺服阀的研究提供一定的指导。
【关键词】：双喷嘴挡板伺服阀 流固耦合 温固耦合
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 引言9-10
• 1.1.1 电液伺服阀简介9-10
• 1.2 电液伺服阀流场的国内外研究现状10-14
• 1.2.1 电液伺服阀流场的国内研究现状10-12
• 1.2.2 电液伺服阀流场的国外研究现状12-14
• 1.3 流固耦合简介14-16
• 1.3.1 流固耦合国内研究现状15-16
• 1.3.2 流固耦合国外研究现状16
• 1.4 阀类元件流固耦合研究的国内外现状16-17
• 1.5 课题研究背景、意义及内容17-20
• 1.5.1 课题研究背景及意义17-18
• 1.5.2 课题研究内容18-20
• 第2章 双喷嘴挡板电液伺服阀前置级流固耦合分析20-35
• 2.1 概述20-22
• 2.1.1 流固耦合数学模型20-21
• 2.1.2 流固耦合分析流程21-22
• 2.2 分析模型、结构参数及设置22-25
• 2.2.1 固体结构模型、参数及分析设置22-23
• 2.2.2 流体结构模型、参数及分析设置23-25
• 2.3 流固耦合分析结果25-33
• 2.3.1 流场分析结果25-32
• 2.3.2 固体分析结果32-33
• 2.4 本章小结33-35
• 第3章 结构尺寸变化对双喷嘴挡板伺服阀前置级流场的影响35-51
• 3.1 分析模型、结构参数及设置35
• 3.2 数值模拟分析结果35-50
• 3.2.1 流场分析结果对比35-48
• 3.2.2 固体分析结果对比48-50
• 3.3 本章小结50-51
• 第4章 电液伺服阀温度场仿真分析51-70
• 4.1 几何模型及条件设置51-53
• 4.1.1 流体分析边界条件的设置52-53
• 4.1.2 结构分析边界条件的设置53
• 4.2 结构数值仿真结果分析53-63
• 4.2.1 阀芯、阀套受热变形分析53-60
• 4.2.2 阀芯、阀套轴向变形分析60-63
• 4.3 温度变化仿真分析结果63-69
• 4.4 本章小结69-70
• 第5章 双喷嘴挡板伺服阀滑阀温度性能的实验测试70-77
• 5.1 实验对象、实验内容和实验装置70
• 5.2 静态特性试验原理70-71
• 5.3 实验过程71-72
• 5.4 实验测试结果与仿真分析结果分析72-76
• 5.4.1 泄漏流量分析对比72-73
• 5.4.2 阀芯、阀套温度性能分析对比73-76
• 5.5 本章小结76-77
• 结论77-79
• 参考文献79-84
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果84-85
• 致谢85-86
• 作者简介86

【参考文献】

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本文编号：976053