【摘要】： 在壓鑄行業(yè)中,針對較快的壓鑄速度容易產(chǎn)生壓鑄飛邊的問題,研制了一種能對壓射缸進行快速制動、能有效消除壓鑄飛邊的大流量快速節(jié)流比例閥。該閥采用三級驅(qū)動,主級采用插裝閥型式,先導(dǎo)級集成了高速開關(guān)閥與比例閥的特點:當(dāng)主閥芯未達到目標(biāo)節(jié)流位置時,其由高速開關(guān)先導(dǎo)級進行快速驅(qū)動;當(dāng)主閥芯達到目標(biāo)節(jié)流位置時,通過主閥芯與比例閥桿間的液壓隨動關(guān)系實現(xiàn)主閥無超調(diào)的穩(wěn)定節(jié)流,比例閥桿的位置通過三通比例減壓閥進行比例調(diào)節(jié)。結(jié)合Fluent、AMESim等仿真手段對閥進行了優(yōu)化設(shè)計,試驗結(jié)果表明,大流量快速節(jié)流比例閥能夠?qū)崿F(xiàn)對高速壓射缸的快速減速控制,可有效消除壓鑄飛邊;此外由于該閥可對壓射缸進行快速制動、消除壓鑄型腔中的壓力峰值,因此可以提高壓射缸充型時的快壓射速度,在同等鎖模力的情況下可生產(chǎn)較大的壓鑄件,這對壓鑄工藝的改善與提高和壓鑄設(shè)備的利用均具有重要意義。 論文的第一章在簡要介紹典型壓鑄工藝的基礎(chǔ)上,分析了壓鑄飛邊產(chǎn)生的原因及其危害,總結(jié)了消除壓鑄飛邊的方法及其特點;通過介紹現(xiàn)有壓鑄機電液控制系統(tǒng)及其在消除壓鑄飛邊方面的特點,進一步明確了本課題研究的意義與價值;最后提出了本課題的研究目標(biāo)與主要的研究內(nèi)容,為以后的研究工作指明了研究思路。 論文的第二章對大流量快速節(jié)流比例閥進行了方案設(shè)計,并對其結(jié)構(gòu)、原理進行了詳細的闡述;另外對大流量快速節(jié)流比例閥的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了設(shè)計計算,對影響閥性能的流道進行了校核,并提出了大流量快速節(jié)流比例閥設(shè)計的關(guān)鍵問題與技術(shù)難點,為下一步的優(yōu)化設(shè)計指明了方向。 論文的第三章著重闡述了先導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)、工作原理、設(shè)計的關(guān)鍵問題,并根據(jù)先導(dǎo)級閥動態(tài)特性的要求進行了優(yōu)化設(shè)計;通過AMESim仿真研究,發(fā)現(xiàn)主閥芯在運動至目標(biāo)節(jié)流位置時存在超調(diào),針對此種現(xiàn)象提出采用變增益單向阻尼閥的方案,在保證主閥芯滿足快速運動要求的前提下,實現(xiàn)對主閥芯無超調(diào)的位置控制。 論文的第四章主要包括試驗臺的設(shè)計和大流量快速節(jié)流比例閥的試驗研究。在試驗臺設(shè)計方案上,主要采用蓄能器提供瞬間大流量、利用無載液壓缸進行大流量測量的方法,解決了常規(guī)方法較難滿足大流量試驗的難題;對大流量快速節(jié)流比例閥進行了局部和整機的性能試驗,試驗表明:在壓射缸的快速減速段存在速度凸峰,主要原因是主閥芯在到達目標(biāo)節(jié)流位置時存在位置過沖。為了解決主閥芯的位置過沖問題,提出采用變增益單向阻尼閥的措施。 論文的第五章對本課題作了全面的總結(jié),指出了本課題研究工作中存在的問題,并提出了以后研究工作的重點。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH137.52;TG249.2
【圖文】：

前五種是補償液動力的傳統(tǒng)方法，上述方法都存在共同的問題，那就是它們或增加了閥的加工難度或增大了閥的體積。文獻[8〕對采用階梯閥芯進行液動力補償?shù)男碌姆桨缸髁嗽敿毜慕榻B，如圖3一3所示，通過采用階梯式閥芯、合理設(shè)計臺階距端面的寬度與高度，以減少產(chǎn)生液動力的軸向液壓作用面積，從而有效降低閥芯上的液動力.結(jié)果表明:此種方法加工簡單，當(dāng)直動式伺服閥采用階梯式閥芯方法進行液動力補償時，液動力最大可減少約20%，此外應(yīng)注意在設(shè)計直動式伺服閥的閥芯和閥套時，需對閥芯、閥套和臺階的尺寸進行優(yōu)化設(shè)計以避免流量飽和。②瞬態(tài)液動力瞬態(tài)液動力是滑閥在移動過程中(即閥口開度大小發(fā)生變化)，閥腔中液流因加速或減速而作用在閥芯上的力

v一創(chuàng)鉀v-.一C川二d腳日.川一~.伽.“助O一。，2七改舊l山〔NTO，口口.，卜二m戶一)圖3一gFluent仿真模型圖3一10速度場與壓力場仿真表明，對此種結(jié)構(gòu)的閥，影響其液動力的主要因素有:第二級閥閥芯4的大徑D與小徑d’、A油孔與軸線傾斜的角度a和A油孔與閥芯作用端面的距離L(如圖3一8).其中，大徑D越大、小徑d’越小，液動力越小，但由于結(jié)構(gòu)的限制，大徑D與小徑d’變化幅度不大;圖3一11為閥口開度占/2為lmm時A油孔傾角a對液動力的影響，表明:隨著A油孔傾角a的增大，液動力隨之增大，當(dāng)A油孔傾角a為350時，液動力開始出現(xiàn)負值，表明此時的液動力有利于閥口的打開.圖3一12為A油孔與閥芯作用端面的距離L對液動力的影響

因為在主閥芯運動至目標(biāo)調(diào)速區(qū)之前的液動力是有利于主閥芯快速關(guān)閉運動的.調(diào)速區(qū)主閥口小開度的典型流場如圖3一18、3一19所示，圖3一20為主閥芯處于調(diào)速區(qū)小開度時液動力的變化曲線，進出口邊界分別為30人護a、O初滬a的壓力邊界，而此時作用在主閥芯下端的靜壓力為:尸=二p(D，一d，)/4=二x3ox(65，一63，)/4=6030刀

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8 P·GR

本文編號：2797548