泵车新型臂架多路阀设计

论文摘要

臂架多路阀是混凝土泵车液压系统的关键液压控制元件之一,主要作用是控制臂架的运动,它直接影响着混凝土泵车的施工性能。目前国产多路阀研究仍然停滞在模仿阶段,生产工艺水平不高,产品性能、可靠性无法满足主机性能要求。本文结合三一重工研发项目,设计具有自主知识产权的泵车臂架多路阀。本文采用理论分析、数值仿真及实验相结合的研究方法,对臂架多路阀的设计进行研究。通过多路阀设计和计算、AMESim系统仿真分析,所设计的多路阀已满足现代混凝土泵车的使用要求。并通过实验测试对比,其性能已达到国外同类产品指标。本文研究的主要内容包括以下几个部分：1、通过分析典型流量分配系统的工作原理,研究了负载敏感、正流量及负载独立的流量分配系统(LUDV)控制的新型臂架多路阀,从原理上论证了该方案具有响应更快,更节能的特点。2、对新型多路阀各负载阀片、压力补偿阀及三通流量阀的阀芯尺寸、阀口形状、阀口面积、配合间隙、弹簧刚度及预压缩量等关键参数进行设计,设计新型臂架多路阀的结构图。3、系统建模和仿真分析。分模块建立了新型臂架多路阀的数学模型,然后建立基于AMESim新型臂架多路阀的仿真模型,对该系统进行压差相等特性、流量分流特性、流量抗饱和特性等功能进行分析。4、实验。包括两部部分：实验台上台架实验和样机装车实验。实验台上主要测试多路阀的耐压性能、单负载阀片的流量特性以及泄漏特性；样机装车测试主要是对多路阀的流量分配特性、流量抗饱和特性以及动态响应等功能进行分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题提出及研究意义
• 1.3 混凝土泵车技术概述
• 1.3.1 国内外混凝土泵车发展过程
• 1.3.2 混凝土泵车构造及发展趋势
• 1.4 泵车多路阀的发展与现状
• 1.5 本文的研究内容与章节结构
• 1.6 本章小结
• 第二章 泵车新型臂架多路阀的原理研究
• 2.1 泵车臂架系统特点及工况分析
• 2.2 典型流量分配系统简介
• 2.2.1 负流量控制系统
• 2.2.2 正流量控制系统
• 2.2.3 负载敏感控制系统
• 2.2.4 电液流量匹配系统（EFM）
• 2.3 新型泵车臂架系统回路原理分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 泵车新型臂架多路阀结构设计计算
• 3.1 主阀芯设计
• 3.1.1 主阀芯结构设计
• 3.1.2 主阀芯节流口设计
• 3.2 补偿阀结构设计
• 3.2.1 补偿阀阀芯设计
• 3.2.2 补偿阀节流槽设计
• 3.3 三通流量阀的设计
• 3.3.1 三通流量阀阀芯设计
• 3.3.2 三通流量阀节流槽设计
• 3.4 臂架多路阀整体结构
• 3.5 本章小结
• 第四章 泵车新型臂架多路阀的仿真研究
• 4.1 AMESIM仿真软件介绍
• 4.1.1 AMESIM软件建模方法
• 4.2 泵车新型臂架多路阀数学模型建立
• 4.2.1 建立主阀数学模型
• 4.2.2 压力补偿阀数学模型
• 4.2.3 三通流量阀数学模型
• 4.3 泵车新型臂架多路阀系统仿真研究
• 4.3.1 仿真模型建立
• 4.3.2 仿真模型参数设定
• 4.3.3 仿真结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 臂架多路阀流量压力特性试验研究
• 5.1 试验目的及实验内容
• 5.2 台架试验
• 5.2.1 试验测试设备
• 5.2.2 试验方案
• 5.2.3 测试结果及数据分析
• 5.3 样机试验测试
• 5.3.1 样机试验概述
• 5.3.2 测试结果及数据分析
• 5.4 试验结论
• 5.5 本章小结
• 总结与展望
• 总结
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录一
• 个人简历
• 作者在硕士期间发表的论文与参与项目