阀芯旋转论文-常学森,吴海明,姚瑶,吴海燕

阀芯旋转论文-常学森,吴海明,姚瑶,吴海燕

导读:本文包含了阀芯旋转论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:旋转阀芯,液压阀,低压工作条件,转动力矩

阀芯旋转论文文献综述

常学森,吴海明,姚瑶,吴海燕[1](2019)在《新式旋转阀芯液压阀低压工作条件下转动力矩》一文中研究指出介绍一种新式旋转阀芯液压阀的结构和工作原理,并对阀芯低压工作条件下受力在理论上进行分析。应用ANSYS软件对阀芯进行CFD分析,获得了低压工作条件下内部流场的特征,在理论上计算了阀芯工作力矩。通过实验研究获得了低压工作条件下阀芯在不同开口度和压力下的工作力矩,验证了CFD分析结果。转动力矩分析结果说明该型旋转阀芯液压阀低压工作条件下结构简单、稳定,转动力矩较小,控制灵活,选择合适的电机及控制方法可以对阀口开度实现灵活控制,满足液压系统实际需要。(本文来源于《机床与液压》期刊2019年11期)

王鹤[2](2016)在《阀芯旋转式激振阀关键技术研究》一文中研究指出在现有的激振方式中,电液激振具有功率密度高、推力大、负载自适应和无级调幅等优点,因此获得了广泛的应用。与传统伺服阀控电液激振器相比,阀芯旋转式电液激振器可以突破阀芯往复运动结构存在的局限,获得更高的工作频率,但是针对振动实验、地震模拟等场合需要的精准振动问题,需要进一步研究。精准振动包括两个方面,一是振动频率准确,二是振动波形准确。阀芯旋转式激振阀是阀芯旋转式电液激振器的核心元件。阀芯旋转式电液激振器的工作频率由阀芯转速决定,振动波形由阀口形状和尺寸等几何特征决定,阀芯转速的稳定性以及振动波形和阀口几何特征的准确解算是这类激振技术发展关键技术。在国家自然科学基金"阀芯旋转式大功率电液激振基础理论和技术"(51275 499)的资助下对阀芯旋转式激振阀展开研究,针对目前阀芯旋转式电液激振技术中存在的振动不准确的问题,提出了以阀芯转速稳定为目标的液动力矩计算和补偿方法,以及以振动波形准确为目标的基于振动波形的阀口设计方法,为阀芯旋转式激振阀的设计提供依据。主要研究工作如下:1.根据阀芯旋转式激振阀的结构及其工作原理,综合考虑研究需要与加工难度,设计了矩形阀口、叁角形阀口和半圆形阀口等叁种不同阀口形状,对不同阀口形状下的过流面积、面积梯度以及当量通径等阀口面积特征进行计算。建立阀芯旋转式激振阀的压力一流量特性方程,分析结构参数对静态特性的影响。建立阀芯旋转式激振阀的受力模型,从阶跃响应和幅频特性角度研究阀芯旋转式激振阀的动态特性,分析结构参数和液动力矩对动态特性的影响。2.对阀芯旋转式激振阀的液动力矩进行理论分析,分别建立稳态液动力矩和瞬态液动力矩的理论计算模型。通过ANSYS ICEM CFD建立阀内部流场网格模型,采用AN-SYS/Fluent对阀芯旋转式激振阀的内部流场进行CFD仿真,分析了液动力矩随阀口压差和流量、阀芯转速以及阀芯角位移的变化规律,研究了结构参数对液动力矩的影响,在此基础上提出了液动力矩的补偿方法。3.建立阀芯旋转式电液激振器的数学模型,通过Matlab/Simulink对电液激振器的数学模型进行求解,分析了阀口形状、阀口轴向长度、阀口数量、系统供油压力和阀芯转速对电液激振器动态特性的影响。对振动波形进行频谱分析,分析阀口形状、阀口轴向长度以及系统供油压力对振动波形失真度的影响。通过电液激振器的数学模型得到阀口过流面积与振动波形的关系,进一步得到阀口轴向长度与振幅的映射关系,在此基础上提出了基于振动波形的阀口设计方法。4.搭建阀芯旋转式激振阀实验台,在实验台上分别开展静态特性、液动力矩和振动波形实验。通过实验对进油方向和回油方向单向通油和双向通油时稳态液动力矩的耦合情况进行研究,对所提出的液动力矩理论计算模型和补偿方法以及基于振动波形的阀口设计方法进行实验验证。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-10-01)

王伟[3](2016)在《基于阀芯旋转式四通换向阀的冲击激振技术研究》一文中研究指出激振器是指能够迫使物体产生振动的设备。作为重要的激振形式,冲击激振广泛用在土木建筑、道路桥梁、航空航天和可靠性试验领域,其技术发展水平的高低直接关系着产品性能可靠性试验的结果,同时也说明了一个国家的装备制造和科研水平的高低。一般能够做冲击振动试验的设备主要有冲击试验机、电动振动台、电液伺服振动台叁种激振设备。论文在分析它们研究现状时,指出以下不足:冲击试验机波形控制性能较差;电动振动台虽然有良好的波形控制性能,但是其推力比较小且低频特性比较差;电液伺服振动台虽然兼有波形好、推力大、低频特性好等优点,但是其频宽比较低、结构复杂、造价昂贵、对油液清洁度要求比较高。因此,研制一种频宽高、结构简单、造价便宜、推力大、波形能够精准控制的新型电液冲击激振器,具有非常重要的现实意义。本课题正是基于对激振器发展需求,在受到国家自然科学基金“阀芯旋转式大功率电液激振基础理论和技术”项目的资助下,首次提出并设计了一种主要由DSP数字信号处理器、伺服电机、微行程双作用液压缸和阀芯旋转式四通换向阀组成的新型电液冲击激振器。研制了具有多种阀芯沟槽形状的转阀,并建立了每一种沟槽形状所对应的冲击激振器理论模型,同时对其在不同的参数情况下进行数值仿真分析,并搭建冲击激振实验系统平台,对激振器理论模型做进一步地实验验证分析。又由于激振器在冲击激振过程中,转阀阀芯所受到的液动力会导致伺服电机的转速大小有所波动,影响冲击激振波形的质量、振幅以及脉宽,因此对转阀进行了流场仿真分析,并建立液动力理论计算模型,搭建了液动力测量平台,开展了实验研究。填补了激振器在冲击激振领域研究的不足,对今后的相关研究有一定的指导意义。课题的研究工作总结如下:1、介绍了新型电液冲击激振器的组成部分、工作原理、伺服电机转速控制系统、微行程双作用液压缸和阀芯旋转式四通换向阀。设计和编写了电机转速控制程序,并对电液激振器核心部件转阀的阀体、阀芯、阀套和端盖等零件结构进行了设计。所设计的激振器不仅可以用在冲击激振的场合,同时能够用在高频、高压和大流量的工况下。此外,为了探索不同沟槽形状的阀芯与电液激振器冲击振动形之间的关系,设计并加工了多种不同沟槽形状和尺寸大小的阀芯。2、通过运用ICEM、FLUENT等流体仿真软件对阀芯旋转式四通换向阀内部的流场进行了建模和动静态仿真分析。深入探讨了在不同大小的阀口开度、不同的阀口形状、不同的供油压力、不同大小的电机转速等条件下,转阀内部流量、压力和液动力的变化规律,揭示了瞬态和稳态液动力的影响因素。3、从转阀和激振器的工作原理出发,建立了转阀流量计算模型和微行程双作用液压缸的理论模型。为了确定流量计算模型中的面积参数,建立了转阀各种阀口节流面积模型,并结合转阀的流量计算模型和液压缸理论模型,建立了电液激振器的数学模型。同时,建立了稳态和瞬态液动力的计算模型,并在不同的参数下对激振器和液动力进行了仿真分析。4、搭建了电液激振器实验台,从不同阀芯沟槽形状、不同的压力、不同阀芯开口尺寸大小和不同大小的电机转速等角度出发,对电液冲击激振器和液动力理论模型进行了详细深入地实验验证。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-03-01)

王鹤,龚国芳,周鸿彬,廖湘平,王伟[4](2015)在《基于不同阀口形状的阀芯旋转式电液激振器振动波形研究》一文中研究指出为了给阀芯旋转式电液激振器的阀口形状设计提供依据,设计叁角形阀口、半圆形阀口以及矩形阀口的阀芯旋转式四通换向阀,分别对叁种不同阀口建立对应的过流面积模型。在分析该电液激振器工作原理的基础之上,建立数学模型,对该电液激振器在叁种不同阀口形状下的振动波形进行理论数值仿真和试验验证研究。研究结果表明:矩形阀口的过流面积呈线性变化,叁角形阀口和半圆形阀口的过流面积呈非线性变化;在叁种不同阀口形状中,矩形阀口的过流面积峰值最大,半圆形阀口的过流面积峰值最小;采用矩形阀口可以在供油压力一定的情况下获得振幅最大的振动波形,但同时加速度波动最大;采用半圆形阀口可以在振幅一定的情况下获得加速度波动最小的振动波形,但需要提供最大的供油压力。(本文来源于《机械工程学报》期刊2015年24期)

周鸿彬[5](2015)在《阀芯旋转式四通换向阀液动力研究》一文中研究指出液压阀是液压系统的最重要组成部件之一,液压阀的性能决定着液压系统的安全性、可靠性、准确性和稳定性。而流体流经液压阀阀口时,由于流体流动方向和流动速度的改变,阀芯上会受到流体的反作用力,这个力就是液动力。液动力不仅影响阀的操作力,使得输入信号与阀芯位移的关系变得不确定,而且还可能造成阀的自激振动,进而影响整个系统的可靠性与稳定性。尤其在高压、大流量、高换向频率时,液动力将极大的影响液压阀的控制特性,进而影响液压系统。因此,液动力是设计控制阀所必须考虑的重要因素,而且其方程还是分析液压系统特性的基本方程之一。论文在综合分析国内外液压阀液动力研究现状的基础上,发现这些研究都集中在滑阀和锥阀领域,而在转阀方面少有研究。本课题是在国家自然科学基金项目《阀芯旋转式大功率电液激振基础理论和技术》的资助下,设计新型转阀来实现激振缸大功率、高频率激振,对影响电液激振系统波形、振幅和频率的核心液压元件转阀进行动静态特性研究,对影响转阀控制特性的液动力进行仿真、理论研究,并搭建转阀液动力测量实验平台开展实验验证研究。研究探索转阀阀芯的不同沟槽形状、阀口开度大小、进出口压差对流量与液动力的影响,总结影响转阀液动力的因素并得出转阀液动力的理论计算公式。完善此新型电液激振系统的设计准则,对此类电液激振系统的开发、设计和研究提供理论指导和设计依据。本论文主要研究工作如下:1.通过SolidWorks设计用于新型电液激振系统的转阀装置,介绍电液激振系统的结构组成和工作原理,通过改变转阀装置的结构参数和工作参数可使新型电液激振系统具有激振频率高、振幅无极可调、波形可控等优点。2.通过Fluent对所设计的转阀进行流场CFD仿真分析,研究转阀不同结构参数(沟槽形状、开口大小、阀口数量)和不同进出口压差下转阀内部流场的静态特征,从仿真结果分析不同结构参数和不同工作参数对转阀流量系数、射流角和稳态液动力的影响。3.根据流场仿真分析,首次提出转阀内部节流形式和阀口开度大小的关系,并根据一级节流和二级节流的特点推导转阀在不同阀口开度下的等效过流面积理论计算模型,最后建立转阀稳态液动力理论计算模型。根据理论计算模型和仿真结果,分析液动力影响因素以及理论计算和仿真结果差异原因。4.设计并搭建转阀液动力测量综合实验台,根据获得的压力流量实验数据对仿真流量系数进行实验验证,同时以矩形沟槽、叁角形沟槽和半圆形沟槽为例,在不同进出口压差下,研究不同沟槽形式对转阀液动力的影响,以及对液动力理论模型进行实验验证。(本文来源于《浙江大学》期刊2015-01-01)

韩冬,龚国芳,刘毅,廖湘平[6](2014)在《板状阀芯旋转式四通换向阀》一文中研究指出设计一种新型板状阀芯旋转式四通换向阀,介绍其工作原理和阀口特征,对该液压转阀的静态特性、受力情况和频响特性进行详细分析。研究结果表明:该液压转阀结构新颖,轴向液动力小,过流面积和旋转阀芯角位移严格呈正比,线性度好,增益恒定;调整合适的阻尼系数可以兼顾转阀工作的稳定性和快速性。(本文来源于《机床与液压》期刊2014年05期)

杨学兰[7](2013)在《阀芯旋转式换向阀的设计及特性研究》一文中研究指出激振器能使被激物体获得一定形式和强度的振动,实现振动模拟或利用振动完成捣固、破碎等任务,已广泛用于汽车、航空航天、机电系统、机械捣固、振动破岩等领域。如铁路道碴捣固装置,捣镐把振动力传递给石碴,石碴产生振动和移动,增加道床的密实度,是铁路路基实现机械化养护的重要装备。该装备的可靠性和作业效率取决于捣固装置所能产生的激振频率和波形,对激振器的要求是载荷和输出功率大,频宽高且可变。通过对现有机械式、电动式以及电液式激振形式的对比发现,电液激振方式因为功率密度高,推力大、无级调幅以及负载自适应等特点,成为捣固装置中激振器的不二选择。目前常用的电液激振器主要是以换向阀或伺服阀控制流体的通断而产生振动,制约此类激振器发展的主要是阀的发展,现有的阀难以解决过流面积,阀芯行程与振动频率和波形的矛盾。因此,解决电液激振器中阀的问题,对捣固装置及类似的激振设备具有重要的意义。本文基于捣固装置的电液激振器,设计了一种阀芯旋转式四通换向阀,并提出了基于振动波形的阀芯设计方法。阐述了此种旋转换向阀的工作原理,利用基于振动波形的阀芯设计方法,比较了阀芯不同开口形式的特点,并根据具体的使用要求对转阀进行具体尺寸设计;对设计的转阀进行内部流场分析,揭示转阀的内部流动规律;利用理论及实验的方法,验证转阀的压力流量特性及液动力特性,并分析不同结构参数对转阀静态特性的影响。将阀放入整个系统中,研究转阀的动态特性,验证其是否能够达到预定的使用要求,并搭建相关的实验台,采集液压缸的运动参数,从而得出转阀的动态特性,为转阀进一步的发展提供理论依据。论文的研究内容如下:第一章首先介绍了激振器的研究现状,对比分析了叁种激振器的优缺点,随后介绍了转阀在国内外的研究现状及流量特性和液动力特性的研究现状,流场分析在研究阀时的重要性。研究现有激振器中用到的阀存在的不足,进而指出本课题研究的背景及所要开展的研究内容。第二章首先解释了转阀的工作原理,主要提出了基于振动波形的阀芯设计方法,在此基础上设计了阀芯旋转式换向阀。分析比较了不同开口形式的特点,并对转阀进行具体的结构尺寸设计,包括阀体、阀套、进出油口的大小以及关键部件的选择。第叁章利用Fluent软件对转阀的内部流场进行可视化研究,分为两种方式,一是通过选取旋转阀的不同开口时的导通面积进行静态建模仿真;二是直接进行动态流场仿真。通过对转阀内部的压力场、速度场及气穴现象的仿真分析,揭示内部流动规律及容易出现低压甚至负压的区域,分析内部射流角的变化规律和气穴产生的机理以及对转阀性能的影响,为转阀的内部结构优化提供依据。第四章主要分析了转阀的静态特性,包括转阀的压力流量特性以及稳态液动力特性。得出转阀的静态压力与流量曲线,并研究开口对特性曲线的影响,仿真分析了不同开口形式及不同频率下的流量特性曲线,找出限制转阀提高的关键因素,并在实验的基础上得出了转阀的静态压力流量特性。理论上推导出液动力的计算公式并通过仿真研究不同参数对转阀稳态液动力的影响。第五章主要从整个系统角度出发,验证转阀的动态性能。首先从理论角度,建立整个系统的数学模型,在MATLAB/Simulink环境下搭建系统的仿真模型,分析了换向阀的工作频率和阀口周向导通宽度对转阀动力学特性能的影响。并分析了转阀的阶跃响应与幅频特性曲线。然后从实验角度验证理论分析的正确性,确定实验方案,基于实验目标对实验台进行设计,包括液压系统设计,数据采集与处理系统的确定。在现有测试平台的基础上搭建整个实验系统。得出了位移,速度与加速度的数值,与理论分析的结果进行对比。验证理论分析的正确性及找出实际运动中容易出现的问题,为进一步的优化提供理论与实验基础。第六章总结了论文的研究工作与成果,并展望了今后进一步的研究工作与方向。(本文来源于《浙江大学》期刊2013-01-01)

袁冰,于兰英,柯坚,刘晓红[8](2006)在《液压滑阀阀芯旋转现象的CFD解析》一文中研究指出运用叁次元流体分析技术对液压滑阀流场进行了数值解析。通过CFD数值解析所获得的压力和速度特性分析了造成滑阀旋转的主要原因,从而为滑阀结构的优化设计提供了依据。(本文来源于《机床与液压》期刊2006年03期)

袁冰[9](2004)在《液压滑阀阀芯旋转现象机理研究》一文中研究指出滑阀是构成液压控制系统不可缺少的元件,也是产生能耗的一类主要元件,因此滑阀的性能对整个系统的性能起着至关重要的作用。在工程机械中,为了增加系统的稳定性,常常要求压力阀、流量阀等控制阀有较小的调节梯度,所以工程中所使用的液压滑阀常采用带有圆孔形槽口的阀芯。但是,这样的滑阀在经过大流量时,通常会出现阀芯旋转的现象,阀芯旋转缩短了滑阀的使用寿命,使滑阀的操作性能变差,进而影响整个液压控制系统的工作性能。因此,分析滑阀阀芯旋转现象的机理,对滑阀的优化设计具有重要的实际意义。 本文运用流体分析技术对液压滑阀流场进行了数值模拟,并在此基础上分析阀芯旋转的主要原因及其影响因素。 本文应用叁维流体分析软件STAR-CD建立了滑阀的稳态和瞬态计算模型,并通过对滑阀模型的CFD稳态和瞬态计算,得到滑阀内流场的压力分布、速度分布和作用在阀芯上的旋转扭矩。在对压力和速度分布进行分析的基础上,应用流体动量定理,对作用在阀芯上的旋转扭矩进行计算、分析。结果表明,旋转扭矩产生的主要原因包括:阀芯出口处喷射流体相互干涉产生不对称流体,而不对称流体产生旋转扭矩;外流道结构不对称引起流体速度和压力分布不对称,从而产生旋转扭矩。同时,本文还分析了滑阀在不同阀口开度、不同阀芯转角以及不同槽孔配置下旋转扭矩的变化。 最后,基于上述分析,本文提出了合理改变滑阀结构,消除流体分布的不平衡性,有效减小旋转扭矩的方案,为滑阀的优化设计提供了具有实用价值的参考依据。(本文来源于《西南交通大学》期刊2004-12-01)

阀芯旋转论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在现有的激振方式中,电液激振具有功率密度高、推力大、负载自适应和无级调幅等优点,因此获得了广泛的应用。与传统伺服阀控电液激振器相比,阀芯旋转式电液激振器可以突破阀芯往复运动结构存在的局限,获得更高的工作频率,但是针对振动实验、地震模拟等场合需要的精准振动问题,需要进一步研究。精准振动包括两个方面,一是振动频率准确,二是振动波形准确。阀芯旋转式激振阀是阀芯旋转式电液激振器的核心元件。阀芯旋转式电液激振器的工作频率由阀芯转速决定,振动波形由阀口形状和尺寸等几何特征决定,阀芯转速的稳定性以及振动波形和阀口几何特征的准确解算是这类激振技术发展关键技术。在国家自然科学基金"阀芯旋转式大功率电液激振基础理论和技术"(51275 499)的资助下对阀芯旋转式激振阀展开研究,针对目前阀芯旋转式电液激振技术中存在的振动不准确的问题,提出了以阀芯转速稳定为目标的液动力矩计算和补偿方法,以及以振动波形准确为目标的基于振动波形的阀口设计方法,为阀芯旋转式激振阀的设计提供依据。主要研究工作如下:1.根据阀芯旋转式激振阀的结构及其工作原理,综合考虑研究需要与加工难度,设计了矩形阀口、叁角形阀口和半圆形阀口等叁种不同阀口形状,对不同阀口形状下的过流面积、面积梯度以及当量通径等阀口面积特征进行计算。建立阀芯旋转式激振阀的压力一流量特性方程,分析结构参数对静态特性的影响。建立阀芯旋转式激振阀的受力模型,从阶跃响应和幅频特性角度研究阀芯旋转式激振阀的动态特性,分析结构参数和液动力矩对动态特性的影响。2.对阀芯旋转式激振阀的液动力矩进行理论分析,分别建立稳态液动力矩和瞬态液动力矩的理论计算模型。通过ANSYS ICEM CFD建立阀内部流场网格模型,采用AN-SYS/Fluent对阀芯旋转式激振阀的内部流场进行CFD仿真,分析了液动力矩随阀口压差和流量、阀芯转速以及阀芯角位移的变化规律,研究了结构参数对液动力矩的影响,在此基础上提出了液动力矩的补偿方法。3.建立阀芯旋转式电液激振器的数学模型,通过Matlab/Simulink对电液激振器的数学模型进行求解,分析了阀口形状、阀口轴向长度、阀口数量、系统供油压力和阀芯转速对电液激振器动态特性的影响。对振动波形进行频谱分析,分析阀口形状、阀口轴向长度以及系统供油压力对振动波形失真度的影响。通过电液激振器的数学模型得到阀口过流面积与振动波形的关系,进一步得到阀口轴向长度与振幅的映射关系,在此基础上提出了基于振动波形的阀口设计方法。4.搭建阀芯旋转式激振阀实验台,在实验台上分别开展静态特性、液动力矩和振动波形实验。通过实验对进油方向和回油方向单向通油和双向通油时稳态液动力矩的耦合情况进行研究,对所提出的液动力矩理论计算模型和补偿方法以及基于振动波形的阀口设计方法进行实验验证。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

阀芯旋转论文参考文献

[1].常学森,吴海明,姚瑶,吴海燕.新式旋转阀芯液压阀低压工作条件下转动力矩[J].机床与液压.2019

[2].王鹤.阀芯旋转式激振阀关键技术研究[D].浙江大学.2016

[3].王伟.基于阀芯旋转式四通换向阀的冲击激振技术研究[D].浙江大学.2016

[4].王鹤,龚国芳,周鸿彬,廖湘平,王伟.基于不同阀口形状的阀芯旋转式电液激振器振动波形研究[J].机械工程学报.2015

[5].周鸿彬.阀芯旋转式四通换向阀液动力研究[D].浙江大学.2015

[6].韩冬,龚国芳,刘毅,廖湘平.板状阀芯旋转式四通换向阀[J].机床与液压.2014

[7].杨学兰.阀芯旋转式换向阀的设计及特性研究[D].浙江大学.2013

[8].袁冰,于兰英,柯坚,刘晓红.液压滑阀阀芯旋转现象的CFD解析[J].机床与液压.2006

[9].袁冰.液压滑阀阀芯旋转现象机理研究[D].西南交通大学.2004

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