先導(dǎo)式水壓溢流閥作為水壓系統(tǒng)的重要元件之一,其性能的優(yōu)劣對水壓系統(tǒng)影響至關(guān)重要,鑒于水壓閥中存在諸如振動與噪聲、氣蝕與磨損、拉絲侵蝕與沖蝕、泄漏等關(guān)鍵技術(shù)問題,為提高其使用性能,在參考國內(nèi)外相關(guān)文獻和理論分析的基礎(chǔ)上,對先導(dǎo)式水壓溢流閥的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。通過分析先導(dǎo)式水壓溢流閥自激振動產(chǎn)生的原因,對先導(dǎo)閥芯進行了調(diào)壓腔設(shè)計,通過分析先導(dǎo)閥芯液動力的變化,在導(dǎo)向活塞上加工有環(huán)形槽。然后基于FLUENT仿真軟件建立了流場仿真模型,分析了閥腔內(nèi)部流場的靜壓力場、壓力矢量場以及沿y方向的壓力變化分布圖,研究不同的節(jié)流結(jié)構(gòu)、不同位置、形狀大小的環(huán)形槽結(jié)構(gòu)對先導(dǎo)式水壓溢流閥流場分布及性能的影響。仿真結(jié)果表明：導(dǎo)向活塞端面上的環(huán)形槽的位置、形狀和大小對閥腔內(nèi)部流場分布影響較大,在對先導(dǎo)式水壓溢流閥進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時優(yōu)選半徑為lmm的且位于導(dǎo)向活塞端面中間位置的半圓形環(huán)形槽。基于先導(dǎo)閥的工作原理建立了先導(dǎo)式水壓溢流閥的數(shù)學(xué)仿真模型,通過AMEsim軟件分析了先導(dǎo)式水壓溢流閥的動態(tài)性能,并研究不同的主閥和先導(dǎo)閥液阻直徑對先導(dǎo)式水壓溢流閥動態(tài)性能的影響。仿真結(jié)果表明：該新型結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)式水壓溢流閥的升壓時間為1.13ms,響應(yīng)速度快；壓力回升時間為6.32ms,系統(tǒng)振蕩次數(shù)少,衰減快：壓力超調(diào)率量為11.6%,動態(tài)穩(wěn)壓誤差小,工作性能穩(wěn)定。從流體動力潤滑理論出發(fā),采用FLUENT仿真軟件分析了微造型結(jié)構(gòu)對閥芯潤滑性能的影響。仿真結(jié)果表明：在主閥芯上加工有圓柱形微造型結(jié)構(gòu),支撐力最大,能夠提高其動壓潤滑性能。介紹了采用3D打印方法對主閥芯和先導(dǎo)閥芯進行制造,并闡述了利用激光技術(shù)對主閥芯上的微造型進行加工的方法。論文在理論研究的基礎(chǔ)上,為適應(yīng)未來水壓技術(shù)的發(fā)展,對先導(dǎo)式水壓溢流閥的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計和仿真分析,其研究成果具有一定的理論及工程實際意義。
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TH137.521

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本文編號：2810884