基于蓄能器和组合功能加载油缸的安全阀试验技术研究

论文摘要

基于蓄能器输出流量大、一种组合油缸阻力损失小的特点,并结合常用安全阀结构特征和参数要求,提出了一种液压支架大流量安全阀试验方法和试验系统装置。通过分析研究STA-500安全阀试验台在设计和调试过程中的技术难题,提出并解决了系统建造中的关键技术一降低阻力损失、控制蓄能器流量和系统参数的配置方法；通过STA-500和其它系统测试结果的比对分析,研究基于蓄能器试验系统的性能一输出流量能力、测试精度、测试结果的重复性等；以STA-500安全阀试验台参数为基础,建立安全阀试验系统流量函数方程和振动分析模型,分析该系统的稳态流量特性和动态振动特性及影响因数,提出系统的基于蓄能器为动力源和一种组合功能加载油缸的安全阀试验系统的技术。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 详细摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 安全阀技术现状及发展趋势
• 1.1.1 安全阀的作用
• 1.1.2 大流量安全阀的发展及试验
• 1.2 安全阀技术指标及试验方法
• 1.2.1 安全阀技术指标
• 1.2.2 试验方法
• 1.3 安全阀试验方法分析
• 1.3.1 常用安全阀试验系统
• 1.3.2 两种大流量安全阀试验系统分析
• 1.4 项目研究内容及意义
• 1.4.1 项目研究内容
• 1.4.2 项目研究意义
• 1.5 本章小结
• 2 基于蓄能器动力源的大流量安全阀试验系统原理
• 2.1 安全阀模拟试验系统原理
• 2.1.1 安全阀模拟试验装置
• 2.1.2 多功能组合油缸
• 2.2 安全阀流量测试方案
• 2.2.1 系统流体力学理论模型
• 2.2.2 安全阀流量测算方案
• 2.2.3 容积法测算流量需考虑的因素
• 2.3 本章小结
• 3 STA-500Ⅰ型安全阀试验台的设计与调试
• 3.1 STA-500Ⅰ型试验台方案设计
• 3.1.1 试验台主体结构
• 3.1.2 试验台液压系统
• 3.1.3 试验台测控系统设计方案
• 3.2 试验台参数确定方法
• 3.2.1 主体结构参数确定方法
• 3.2.2 动态数据测试分析与信号处理方法设计
• 3.3 STA-500Ⅰ型试验台主要参数
• 3.3.1 试验台技术指标
• 3.3.2 试验台基本参数
• 3.4 试验台输出数据形式
• 3.5 STA-500型试验台调试与改进
• 3.5.1 液控单向阀异常关闭现象及处理方法
• 3.5.2 输出缸初始压力对试验的影响
• 3.5.3 液体可压缩性对流量的影响与流量修正
• 3.5.4 位移传感器信号波动对流量计算的影响及处理方法
• 3.5.5 瞬态流量计算时间间隔影响分析与选择
• 3.6 安全阀试验过程喷射液体的控制
• 3.7 系统可扩展功能
• 3.8 基于蓄能器和组合功能加载油缸安全阀试验台技术的使用
• 3.9 本章小结
• 4 STA-500安全阀试验台性能分析研究
• 4.1 STA-500安全阀试验台性能分析
• 4.1.1 试验台系统模型与动态特性初步分析
• 4.1.2 系统输出数据特征
• 4.1.3 安全阀试验结果分析
• 4.1.4 利用调节蓄能器压力调节系统流量
• 4.1.5 系统最大能力分析
• 4.1.6 其它安全阀试验系统的性能
• 4.2 STA500安全阀试验应用分析
• 4.2.1 试验台性能测试方案
• 4.2.2 数据处理方法
• 4.2.3 安全阀试验台性能测试分析
• 4.2.4 试验结果对比分析
• 4.2.5 本章小结
• 5 基于蓄能器为动力源安全阀试验系统流量特性分析
• 5.1 单（多个相同）蓄能器稳态下流量函数
• 5.1.1 单个蓄能器系统输出稳态流量分析与模型建立
• 5.1.2 流量函数方程组快速数值解
• 5.1.3 蓄能器输出流量特征
• 5.1.4 系统及安全阀参数对流量特征的影响
• 5.1.5 流量变化梯度对测量精度的影响
• 5.2 多个不同蓄能器系统稳态下流量特征分析
• 5.2.1 多个不同蓄能器的试验系统流体力学模型
• 5.2.2 流量方程的两个规律
• 5.2.3 流量方程数值解法——区域收缩法
• 5.2.4 数值解法收敛性分析
• 5.2.5 运算实例及流量方程第三规律分析
• 5.2.6 流量方程快速数值解流程图
• 5.2.7 两个不同蓄能器及回路条件下蓄能器输出流量特性分析
• 5.3 蓄能器初始压力不同的影响
• 5.3.1 系统模型建立
• 5.3.2 蓄能器压力对系统流量特性的影响
• 5.3.3 一种理想的加载装置模型
• 5.4 本章小结
• 6 试验系统振动特性分析
• 6.1 系统振动建模分析
• 6.1.1 安全阀芯振动系统受冲击振动
• 6.1.2 活塞杆振动系统受冲击时的振动
• 6.2 整体流固耦合的ANSYS仿真分析
• 6.2.1 网格的划分方式和动网格的形式
• 6.2.2 初始条件和入口,出口的边界条件
• 6.2.3 计算结果和分析结论
• 6.3 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 论文结论
• 7.2 论文创新点
• 7.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在学期间发表的学术论文