【摘要】：由于水介質(zhì)的低粘度、高氣化壓力和腐蝕性,使得研制純水液壓節(jié)流閥面臨著解決腐蝕、氣蝕破壞以及高壓下密封困難等諸多技術(shù)難題。因此需要充分考慮水介質(zhì)特殊的理化性能,從材料、密封形式選擇、新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工制造等方面入手,才能研制出性能優(yōu)良的純水液壓控制閥。氣蝕一直是液壓閥中經(jīng)常發(fā)生的一個(gè)嚴(yán)重問題,隨著液壓系統(tǒng)向高速、高壓及微型化發(fā)展,特別是純水液壓方向的迅速發(fā)展,氣蝕問題顯得更為突出。本文研制了兩種不同結(jié)構(gòu)的純水液壓節(jié)流閥,針對純水液壓閥中的氣蝕及其噪聲問題,設(shè)計(jì)和搭建了純水液壓閥氣蝕試驗(yàn)系統(tǒng)對不同結(jié)構(gòu)閥口抗氣蝕性能進(jìn)行了研究。論文的主要內(nèi)容如下: 第一章為緒論。論述了純水液壓的技術(shù)現(xiàn)狀和研究純水液壓元件面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題,重點(diǎn)分析了關(guān)鍵技術(shù)問題之一——?dú)馕g問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,提出了減小純水液壓元件氣蝕破壞的方法和研究純水液壓閥口氣蝕現(xiàn)象的意義。在此基礎(chǔ)上,提出了本論文的主要研究內(nèi)容。 第二章為純水液壓節(jié)流閥的研制。從純水液壓節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)、材料以及密封型式選擇等方面進(jìn)行了研究,解決了純水液壓控制閥中腐蝕、氣蝕破壞以及高壓下密封等問題,研制了兩種DN16純水液壓節(jié)流閥。協(xié)助設(shè)計(jì)和搭建了純水液壓控制閥性能試驗(yàn)系統(tǒng),并在該系統(tǒng)上對所研制的純水液壓節(jié)流閥進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所研制的純水液壓節(jié)流閥動(dòng)靜態(tài)特性良好,滿足實(shí)用要求。 第三章為純水液壓閥氣蝕試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和搭建。介紹了純水液壓閥氣蝕試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、氣蝕實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)要求以及實(shí)驗(yàn)信號檢測與分析,完成了試驗(yàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集硬件的設(shè)計(jì)和軟件的編寫。 第四章針對閥口結(jié)構(gòu)對氣穴的影響,研究不同結(jié)構(gòu)節(jié)流閥口的抗氣蝕性能。從流場控制的角度,采用CFD技術(shù)對不同結(jié)構(gòu)閥口附近的流場流態(tài)進(jìn)行了仿真,分析了各種邊界條件因素對氣穴的影響。實(shí)驗(yàn)研究不同結(jié)構(gòu)節(jié)流閥口的壓差—流量特性、閥口臨界氣穴系數(shù)大小,比較分析了不同閥口的抗氣蝕性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果比較吻合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在相同實(shí)驗(yàn)條件下,采用分離原則設(shè)計(jì)的純水節(jié)流閥口較常用的錐形節(jié)流閥口剛度大,臨界氣穴系數(shù)小,抗氣蝕破壞能力強(qiáng)。 最后對全文做了總結(jié),對今后該課題的進(jìn)一步開展作了一些展望。
【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】：2005
【分類號】：TH137.52
【圖文】：

閥、純水壓力控制閥和純水流量控制閥以及柱塞泵，特點(diǎn)是控制壓力高(額定壓力為14MPa)，流量大(可達(dá)15OL/min)，不同排量大小的純水柱塞泵;而且規(guī)格多包括6通徑、10通徑和16通徑等11’難01。圖1.5和1.6分別為浙江大學(xué)研制的純水液壓控制閥和純水液壓柱塞泵的實(shí)物照片。圖】.4浙江大學(xué)研制的純水液壓閥圖1.5浙江大學(xué)研制的純水液壓泵1..22純水液壓元件面臨的關(guān)鍵問愚，’，3351水介質(zhì)固有的粘度低、潤滑性差、導(dǎo)電性強(qiáng)、汽化壓力高等理化特性，給純水液壓控制元件的研究與開發(fā)帶來了很多技術(shù)難題。1.氣蝕與氣蝕磨損由于水介質(zhì)的汽化壓力高，節(jié)流口處的流速也很高，所以在純水液壓閥中很容易產(chǎn)生氣蝕。氣蝕對材料表面的破壞作用主要是氣泡崩潰后產(chǎn)生的壓力波對零件表面產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊作用，由于水的密度大，可壓縮性小，同礦物油相比，水在氣泡破裂時(shí)產(chǎn)生的壓力沖擊更大，破壞力更強(qiáng)，這種沖擊壓力最高時(shí)甚至可以超過lopal351。氣蝕的破壞速度不僅與材料的機(jī)械性能關(guān)系密切，而且材料的疲勞強(qiáng)度、閥芯的形狀、閥口開度、出口背壓等對氣蝕都有影響。表1.1是不同閥芯在不同開

盡可能避免液流速度及方向的突變，且在系統(tǒng)合適的位置設(shè)置吸能元件(如蓄能器等)，以有效吸收壓力沖擊能。研制純水液壓元件面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題總結(jié)為圖1.6所示:圖1.6純水液壓元件關(guān)鍵技術(shù)問題13液壓元件氣穴及其噪聲問題.~，隨著人們對環(huán)保日益關(guān)注的今天，液壓傳動(dòng)對環(huán)境的噪聲污染問題也成為制約液壓技術(shù)發(fā)展的“瓶頸”，特別是液壓技術(shù)向高速、高壓和大功率方向的發(fā)展，液壓系統(tǒng)的噪聲也日趨嚴(yán)重。在通常液壓系統(tǒng)中，液壓閥的噪聲僅次于液壓泵。為設(shè)計(jì)低振動(dòng)噪聲、低成本的純水液壓元件，推動(dòng)純水液壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對純水液壓閥的氣穴及其噪聲進(jìn)行研究是十分必要的。噪聲是一種是使人聽起來不舒服和令人煩躁不安的聲音，直接危機(jī)到人的情緒、健康和周圍環(huán)境。噪聲分為流體噪聲、機(jī)械噪聲和電磁噪聲。其中液壓元件的噪聲主要是流體噪聲和機(jī)械噪聲。機(jī)械噪聲是由于固體振動(dòng)而產(chǎn)生的:流體噪聲是由于流體質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)而產(chǎn)生的，當(dāng)流體中有了渦流或發(fā)生了壓力突變等情況，就會引起流體的擾動(dòng)

第二章純水液壓節(jié)流閥的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)中，采用了特殊設(shè)計(jì)的閥口截面幾何形理的耐蝕不銹材料組合，能夠較好地防腐蝕、真計(jì)算優(yōu)化設(shè)計(jì)了閥口回油腔的面積大小，使腔時(shí)產(chǎn)生的流體噪聲。2.2給出了16純水液壓節(jié)流閥結(jié)構(gòu)圖和外形示。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 劉桓龍;水壓柱塞泵的潤滑基礎(chǔ)研究[D];西南交通大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 于長福;膜膨脹機(jī)耦合冷凝技術(shù)回收輕烴的流程優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2011年

2 鄭健;雙相對置超磁致伸縮自傳感驅(qū)動(dòng)水壓伺服控制閥研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2011年

3 溫燕杰;水壓比例節(jié)流閥的設(shè)計(jì)及特性研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2006年

4 魏春雨;純水液壓控制閥耐久性實(shí)驗(yàn)研究與故障分析[D];浙江大學(xué);2006年

5 段曉敏;純水管式溢流閥的研制[D];浙江大學(xué);2006年

6 趙蕾;閥芯運(yùn)動(dòng)過程液壓滑閥內(nèi)部流場的CFD計(jì)算[D];太原理工大學(xué);2008年

7 葉獻(xiàn)華;煤礦單體支柱純水三用閥的結(jié)構(gòu)與性能研究[D];安徽理工大學(xué);2008年

8 李偉;雙相對置超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)水壓伺服閥的仿真分析[D];北京工業(yè)大學(xué);2010年

9 牛雪虹;水壓比例節(jié)流閥的設(shè)計(jì)及仿真研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

本文編號：2760293