本文關(guān)鍵詞：大流量電液伺服插裝閥和先導(dǎo)級的匹配性設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大流量電液伺服插裝閥的先導(dǎo)級是插裝閥控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件,其先導(dǎo)級一般由高性能的伺服閥充當(dāng)。直驅(qū)式比例伺服閥作為大流量電液伺服插裝閥先導(dǎo)級的一種,它綜合了比例閥和伺服閥各自的優(yōu)點,在動態(tài)響應(yīng)、精度、價格和可靠性上擁有著綜合優(yōu)勢,因此獲得了廣泛的應(yīng)用。直驅(qū)式比例伺服閥作為插裝閥的先導(dǎo)級,它的流量和動態(tài)響應(yīng)能力直接影響主級的動態(tài)性能,是大流量電液伺服閥性能提升的關(guān)鍵點所在。在此背景下,本論文圍繞著提高大流量電液伺服插裝閥的動態(tài)性能這一目標(biāo)來展開,對直驅(qū)式比例伺服閥進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計。主要內(nèi)容如下：第一章,首先介紹課題的研究背景,并對大流量電液伺服插裝閥的技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行概括性地介紹。接著重點闡述大流量電液伺服插裝閥先導(dǎo)級的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,最后提出本文的研究內(nèi)容和方案。第二章,對80通徑二通電液伺服插裝閥進(jìn)行先導(dǎo)控制油路設(shè)計。先導(dǎo)控制油路設(shè)計的目標(biāo)是提高插裝閥的動態(tài)響應(yīng)性能,而根據(jù)這一目標(biāo)可以推算出插裝閥先導(dǎo)級的流量需求。先導(dǎo)閥的不同額定流量會對應(yīng)著插裝閥閥芯控制腔不同的容積。查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料和配件的規(guī)格,最終確定插裝閥先導(dǎo)閥的流量和控制腔的容積。此后通過參數(shù)識別、理論計算和CFD有限元仿真對優(yōu)化后插裝閥的負(fù)載力進(jìn)行深入分析,最后通過仿真來驗證插裝閥動態(tài)性能提升效果。第三章,根據(jù)先導(dǎo)控制油路設(shè)計所需的流量,對直驅(qū)式先導(dǎo)閥的閥芯重新設(shè)計。增大直驅(qū)式比例伺服閥芯行程來提高其流量,并對閥芯受到的穩(wěn)態(tài)液動力進(jìn)行了詳盡的仿真研究。根據(jù)閥芯的行程和所需的力來選擇符合要求的比例電磁鐵,利用Ansoft對比例電磁鐵進(jìn)行相關(guān)參數(shù)核定,其中重點研究了極靴臺階深度、徑向間隙、隔磁環(huán)的角度以及端面間隙對比例電磁鐵位移力特性的影響,通過反復(fù)的仿真和多組數(shù)據(jù)組合的對比分析最終確定比例電磁鐵的力F(X, IN)和電感L(X, IN)。此后通過Ansoft和AMesim聯(lián)合仿真,對直驅(qū)式比例伺服閥的動態(tài)特性以及優(yōu)化后的大流量電壓伺服插裝閥的動態(tài)特性進(jìn)行了分析,仿真結(jié)果表明優(yōu)化設(shè)計后的插裝閥系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)特性提升明顯。第四章,對優(yōu)化后的直驅(qū)式比例伺服進(jìn)行實驗研究,表明其位移力特性良好,與仿真結(jié)果基本一致。對優(yōu)化后的大流量電液伺服插裝閥控制系統(tǒng)進(jìn)行實驗研究,結(jié)果表明優(yōu)化后的大流量電液伺服插裝閥的開環(huán)階躍響應(yīng)特性大幅提升,插裝閥對壓射缸出口的節(jié)流控制良好,快壓射過程平穩(wěn)迅速。第五章,對論文進(jìn)行了總結(jié),對下一步要進(jìn)行的工作內(nèi)容進(jìn)行展望和思考。
【關(guān)鍵詞】：插裝閥先導(dǎo)控制油路設(shè)計 直驅(qū)式先導(dǎo)閥 閥芯閥套設(shè)計 穩(wěn)態(tài)液動力 比例電磁鐵 Ansoft和AMesim聯(lián)合仿真 動態(tài)特性
【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】：2016
【分類號】：TH137.52
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 本課題研究背景11-12
• 1.2 大流量電液伺服插裝閥在壓鑄系統(tǒng)的運(yùn)用12-18
• 1.2.1 大流量電液伺服插裝閥的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 直接驅(qū)動式比例伺服閥的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容18-19
• 1.4 本章小結(jié)19-21
• 第2章 80通徑二通電液伺服插裝閥先導(dǎo)控制油路設(shè)計21-45
• 2.1 80通徑二通電液伺服插裝閥的結(jié)構(gòu)原理21-22
• 2.2 80通徑二通電液伺服插裝閥的先導(dǎo)油路設(shè)計22-43
• 2.2.1 80通徑二通電液伺服插裝閥粘性阻力系數(shù)識別22-31
• 2.2.2 80通徑二通電液伺服插裝閥主閥芯液動力分析31-35
• 2.2.3 80通徑插裝閥先導(dǎo)控制油路設(shè)計35-38
• 2.2.4 80通徑二通電液伺服插裝閥結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計仿真分析38-42
• 2.2.5 80通徑二通電液伺服插裝閥先導(dǎo)控制油路優(yōu)化設(shè)計結(jié)果42-43
• 2.3 本章小結(jié)43-45
• 第3章 直驅(qū)式先導(dǎo)閥的設(shè)計45-83
• 3.1 閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計45-58
• 3.1.1 閥的結(jié)構(gòu)型式的選擇46-47
• 3.1.2 滑閥的通徑、流量和行程的確定47-50
• 3.1.3 閥芯的液動力理論分析50-52
• 3.1.4 閥芯液動力CFD仿真52-58
• 3.2 比例電磁鐵的選型和參數(shù)核定58-67
• 3.2.1 比例電磁鐵材料性能59-60
• 3.2.2 比例電磁鐵的相關(guān)參數(shù)核定60-61
• 3.2.3 比例電磁鐵的Ansoft仿真61-67
• 3.3 彈簧的設(shè)計和計算67-70
• 3.4 ANSOFT和AMESIM機(jī)電液聯(lián)合仿真70-80
• 3.4.1 直驅(qū)式比例伺服閥空載時動態(tài)特性仿真70-73
• 3.4.2 直驅(qū)式比例伺服閥帶載時動態(tài)特性仿真73-76
• 3.4.3 直驅(qū)式比例伺服閥閉環(huán)控制仿真76-80
• 3.5 本章小結(jié)80-83
• 第4章 大流量電液伺服插裝閥的實驗研究83-101
• 4.1 直驅(qū)式比例伺服閥的實驗研究83-88
• 4.1.1 穩(wěn)態(tài)控制特性83
• 4.1.2 動態(tài)控制特性83-84
• 4.1.3 直驅(qū)式比例伺服閥測試系統(tǒng)原理和架構(gòu)84-85
• 4.1.4 測試系統(tǒng)元件的簡介85-86
• 4.1.5 直驅(qū)式比例伺服閥的實驗結(jié)果分析86-88
• 4.2 大流量電液伺服插裝閥的階躍響應(yīng)實驗研究88-91
• 4.3 大流量電液伺服插裝閥壓射實驗研究91-98
• 4.3.1 壓射試驗臺簡介91-92
• 4.3.2 測試和控制系統(tǒng)架構(gòu)和程序邏輯92-95
• 4.3.3 階躍響應(yīng)實驗研究95-96
• 4.3.4 壓射實驗研究96-98
• 4.4 本章小結(jié)98-101
• 第5章 總結(jié)和展望101-103
• 5.1 總結(jié)101-102
• 5.2 展望102-103
• 參考文獻(xiàn)103-105

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本文編號：399028