【摘要】： 液壓平衡閥是平衡回路中的關(guān)鍵元件，在現(xiàn)代工程機(jī)械特別是起重運(yùn)輸機(jī)械中應(yīng)用廣泛。其性能的好壞直接影響整機(jī)的性能，如果設(shè)計(jì)的不合理，將使設(shè)備的作業(yè)受到限制，同時(shí)給整機(jī)的穩(wěn)定性、動(dòng)臂及機(jī)架的剛性帶來不良影響。傳統(tǒng)的平衡閥存在著許多缺點(diǎn)，如低頻抖動(dòng)，控制壓力偏高，工作平穩(wěn)性差以及系統(tǒng)功率損失嚴(yán)重等，特別是其調(diào)定背壓是固定不變的，當(dāng)負(fù)載產(chǎn)生的壓力比平衡閥調(diào)定的壓力高(大負(fù)載)的時(shí)候，系統(tǒng)的低頻抖動(dòng)不能完全消除，當(dāng)負(fù)載產(chǎn)生的壓力比平衡閥調(diào)定的壓力低(小負(fù)載)時(shí)，存在控制壓力過高，功率損耗大的問題。針對(duì)這些缺陷，本文提出了一種新型的負(fù)載敏感平衡閥。 本文中負(fù)載敏感平衡閥是在總結(jié)傳統(tǒng)平衡閥設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，分析平衡閥最新發(fā)展成果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出的一種新型的平衡閥。該平衡閥應(yīng)用了負(fù)載敏感原理，將油缸下腔壓力信號(hào)反饋到閥內(nèi)，使閥芯的開口大小隨負(fù)載變化，，從而根本上解決目前平衡閥存在背壓不能隨負(fù)載動(dòng)態(tài)變化的問題。 本文對(duì)負(fù)載敏感平衡閥的原理進(jìn)行了深入闡述，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面設(shè)計(jì)，特別是對(duì)該閥的關(guān)鍵零部件進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算。通過對(duì)閥口的設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)平衡彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算，提出采用雙彈簧以適應(yīng)非線性閥口的不同區(qū)段的負(fù)載，從而極大地改善了該閥的調(diào)節(jié)性能及控制性能。設(shè)計(jì)中將給出不同彈簧作用下閥芯位移與節(jié)流閥芯開口量的函數(shù)關(guān)系圖線以及節(jié)流口實(shí)際面積與理論面積的對(duì)比圖。 采用Matlab／Simulink軟件對(duì)該平衡閥進(jìn)行了動(dòng)靜態(tài)仿真分析。仿真結(jié)果表明，輸入為階躍負(fù)載信號(hào)和階躍流量信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)均在1s左右達(dá)到穩(wěn)態(tài)，與其它平衡閥產(chǎn)品(如文獻(xiàn)輕載1.5s，重載2.1s)相比有明顯提高。 本文最后結(jié)合該閥的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出了一套完整的試驗(yàn)方案。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于提出了一種全新原理的平衡閥(該閥已申請(qǐng)發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)枺?00610102007.X)，并對(duì)該閥進(jìn)行了比較全面的分析。
【圖文】：

奢奢 奢...1尸 lll科科 }}}}HHH又又 圖1一1單向順序閥平衡回路圖l一2液控順序閥平街回路圖1一3液控單向閥平衡回路Fig.1一 1ThebalaneedloopFig.1一 2ThebalaneedloopFig.1一 3Thebalaneedloop ofonewayseaueneevalveofse口 ueneevalveofnon一 returnvalvec)采用液控單向閥的平衡回路圖1一3所示的是用液控單向閥組成的平衡回路。由于液控單向閥是錐面密封，泄漏小，故其閉鎖性能好�；赜吐飞系膯蜗蚬�(jié)流閥用于保證活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性。假如回油路上沒有節(jié)流閥，活塞下行時(shí)，液控單向閥將被控制油路打開，回油腔無(wú)背壓，活塞會(huì)加速下降，使液壓缸上腔供油不足，液控單向閥會(huì)因控制油路失壓而關(guān)閉。但關(guān)閉后控制油路又建立起壓力，又將液控單向閥打開，致使液控單向閥時(shí)開時(shí)閉，活塞下行時(shí)很不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動(dòng)或沖擊。1.2.1.2基本液壓平衡回路中存在的問題上述液壓平衡回路廣泛存在于各種液壓產(chǎn)品中，但是，由于其原理上的缺陷，在使用中都不可避免的存在一些問題

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文圖1一4為具有安全閥功能的直動(dòng)式平衡閥，圖示為外控方式(也可作為內(nèi)控方式)。外控油口通過下蓋中阻尼孔作用在閥芯柱塞上，達(dá)到閥的設(shè)定壓力時(shí)，閥芯才開啟，閥下腔油液經(jīng)C口至P口，負(fù)載下行。 lllll {{{{{黝 黝盆 盆盆欺先:爹2一丁丁1一阻尼孔2一閥座3一閥芯4一調(diào)壓彈簧5一單向閥圖1一4具有安全閥功能的平衡閥fig.1一 4Thebalaneedvalvewiththefunetionofsafetyvalve閥芯為錐閥結(jié)構(gòu)，泄漏量很小，活塞能夠被鎖定在停止位置上，所以這種閥也稱為鎖定閥。閥座的面積比閥芯的端面積稍大些，即做成差動(dòng)式，當(dāng)C口壓力超過一定值時(shí)，閥芯可自動(dòng)開啟，起過載保護(hù)作用，所以這種閥還具有安全閥的功能，安全閥的設(shè)定壓力可調(diào)。該閥的原理與圖1一2中1相同
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH137.52

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 姚平喜;張恒;王偉;;負(fù)載敏感平衡閥動(dòng)態(tài)特性仿真及參數(shù)優(yōu)化研究[J];機(jī)床與液壓;2011年07期

2 張興明;孫玉清;陳海泉;李文華;李明智;;一種新型低控制壓力平衡閥[J];液壓氣動(dòng)與密封;2010年07期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 張恒;負(fù)載敏感平衡閥的可視化分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];太原理工大學(xué);2010年

2 李勝民;泵車臂架新型平衡閥設(shè)計(jì)與仿真研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2012年

3 劉貽歐;擺缸控制的通軸型負(fù)載敏感液壓變壓器研究[D];中國(guó)艦船研究院;2013年

4 張國(guó)龍;起重機(jī)變幅系統(tǒng)先導(dǎo)隨動(dòng)式平衡閥特性研究[D];浙江大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2702929