本文關(guān)鍵詞：TBM直動(dòng)式溢流閥內(nèi)泄漏研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：硬巖掘進(jìn)機(jī)(TBM)是專用于硬巖隧道施工的技術(shù)密集型重大裝備。在掘進(jìn)過程中,存在著不可避免的強(qiáng)烈振動(dòng),使得安裝在TBM上的液壓系統(tǒng)工作于強(qiáng)振動(dòng)的惡劣環(huán)境中。直動(dòng)式溢流閥作為TBM液壓系統(tǒng)中重要的壓力控制元件,受強(qiáng)振動(dòng)的作用,閥芯與閥體容易發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生內(nèi)泄漏。溢流閥一旦發(fā)生過大泄漏,即會(huì)影響溢流閥的動(dòng)態(tài)性能,破壞縫隙油膜,降低溢流閥的使用壽命,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致溢流閥工作性能失效。為了減小直動(dòng)式溢流閥的內(nèi)泄漏,本文對(duì)直動(dòng)式溢流閥的閥口泄漏和縫隙泄漏進(jìn)行了深入研究,具體工作如下： 基于位移激振的強(qiáng)迫振動(dòng)理論建立了基礎(chǔ)振動(dòng)下直動(dòng)式溢流閥的閥芯運(yùn)動(dòng)微分方程,在此基礎(chǔ)上建立了溢流閥閥口泄漏量模型,推導(dǎo)了溢流閥縫隙泄漏量計(jì)算模型,建立了溢流閥縫隙仿真模型。 利用MATLAB軟件,確定了溢流閥發(fā)生閥口泄漏的臨界入口壓力,仿真研究了基礎(chǔ)振動(dòng)參數(shù)、固有參數(shù)等對(duì)溢流閥閥口泄漏量的影響規(guī)律,分析了閥口泄漏量對(duì)溢流閥動(dòng)態(tài)特性的影響,在此基礎(chǔ)上對(duì)溢流閥結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,優(yōu)化后的閥口泄漏量減小54.3%,調(diào)定壓力最大差值減小了71.4%。 基于FLUENT軟件,仿真了有無基礎(chǔ)振動(dòng)時(shí)溢流閥縫隙泄漏量,與理論值相比較,驗(yàn)證了縫隙仿真模型的正確性。隨后分析了間隙的壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)的特征,研究了間隙厚度、間隙長(zhǎng)度、基礎(chǔ)振動(dòng)參數(shù)等對(duì)縫隙泄漏量的影響規(guī)律,并對(duì)比分析了不同類型的平衡槽對(duì)溢流閥縫隙泄漏的影響,發(fā)現(xiàn)梯形槽在控制泄漏量和流場(chǎng)特性方面性能更優(yōu)。 搭建了基礎(chǔ)振動(dòng)下直動(dòng)式溢流閥內(nèi)泄漏的測(cè)試平臺(tái),分別對(duì)有無基礎(chǔ)振動(dòng)作用下溢流閥的內(nèi)泄漏進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證了直動(dòng)式溢流閥閥芯運(yùn)動(dòng)方程及閥口泄漏模型的正確性。
【關(guān)鍵詞】：基礎(chǔ)振動(dòng) TBM 直動(dòng)式溢流閥 閥口泄漏 縫隙泄漏 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U455.3;TH137.521
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 課題來源12
• 1.3 溢流閥內(nèi)泄漏研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 溢流閥內(nèi)泄漏量研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 泄漏量對(duì)溢流閥動(dòng)態(tài)特性影響研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.3 溢流閥結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀15
• 1.4 技術(shù)路線和研究?jī)?nèi)容15-17
• 2 基礎(chǔ)振動(dòng)下直動(dòng)式溢流閥內(nèi)泄漏模型建立17-31
• 2.1 直動(dòng)式溢流閥內(nèi)泄漏概述17-18
• 2.2 直動(dòng)式溢流閥閥芯運(yùn)動(dòng)微分方程18-19
• 2.3 直動(dòng)式溢流閥閥口泄漏量數(shù)學(xué)模型19
• 2.4 直動(dòng)式溢流閥縫隙泄漏模型19-28
• 2.4.1 直動(dòng)式溢流閥縫隙泄漏量數(shù)學(xué)模型19-23
• 2.4.2 直動(dòng)式溢流閥縫隙泄漏仿真模型23-28
• 2.5 直動(dòng)式溢流閥的動(dòng)態(tài)特性數(shù)學(xué)模型28-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 3 基礎(chǔ)振動(dòng)下直動(dòng)式溢流閥閥口泄漏研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化31-48
• 3.1 直動(dòng)式溢流閥閥口泄漏量的仿真31-34
• 3.1.1 閥口泄漏量的計(jì)算31-33
• 3.1.2 閥口泄漏時(shí)的臨界入口壓力確定33-34
• 3.2 基礎(chǔ)振動(dòng)參數(shù)對(duì)閥口泄漏量的影響34-36
• 3.2.1 基礎(chǔ)振動(dòng)振幅的影響34-35
• 3.2.2 基礎(chǔ)振動(dòng)頻率的影響35-36
• 3.3 直動(dòng)式溢流閥固有參數(shù)對(duì)閥口泄漏量的影響36-40
• 3.3.1 閥芯質(zhì)量的影響36-37
• 3.3.2 彈簧剛度的影響37-39
• 3.3.3 阻尼系數(shù)的影響39-40
• 3.4 閥口泄漏量對(duì)直動(dòng)式溢流閥動(dòng)態(tài)特性的影響40
• 3.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化40-46
• 3.5.1 評(píng)判特性指標(biāo)的確定41
• 3.5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)壓力特性評(píng)判指標(biāo)的影響分析41-43
• 3.5.3 正交試驗(yàn)和結(jié)果分析43-45
• 3.5.4 優(yōu)化前后對(duì)比45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-48
• 4 基礎(chǔ)振動(dòng)下直動(dòng)式溢流閥縫隙泄漏仿真分析48-64
• 4.1 仿真值和理論計(jì)算值的比較48-51
• 4.1.1 無基礎(chǔ)振動(dòng)時(shí)仿真值和理論計(jì)算值的比較48-50
• 4.1.2 有基礎(chǔ)振動(dòng)時(shí)仿真值和理論計(jì)算值的比較50-51
• 4.2 基礎(chǔ)振動(dòng)參數(shù)對(duì)縫隙泄漏量的影響51-54
• 4.2.1 有無基礎(chǔ)振動(dòng)時(shí)縫隙泄漏仿真對(duì)比51-53
• 4.2.2 基礎(chǔ)振動(dòng)幅值的影響53
• 4.2.3 基礎(chǔ)振動(dòng)頻率的影響53-54
• 4.3 縫隙固有參數(shù)對(duì)縫隙泄漏量的影響54-56
• 4.3.1 縫隙長(zhǎng)度的影響54
• 4.3.2 縫隙厚度的影響54-55
• 4.3.3 入口壓力的影響55-56
• 4.4 開不同平衡槽的縫隙泄漏對(duì)比分析56-63
• 4.4.1 縫隙前后無壓差的對(duì)比56-60
• 4.4.2 縫隙前后有壓差的對(duì)比60-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 5 直動(dòng)式溢流閥內(nèi)泄漏實(shí)驗(yàn)64-72
• 5.1 實(shí)驗(yàn)方案64-65
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>64
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟64-65
• 5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及測(cè)試65-67
• 5.2.1 直動(dòng)式溢流閥內(nèi)泄漏實(shí)驗(yàn)測(cè)試原理65-66
• 5.2.2 液壓實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)66
• 5.2.3 電動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)66-67
• 5.2.4 信號(hào)采集和監(jiān)測(cè)67
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析67-71
• 5.3.1 無基礎(chǔ)振動(dòng)68
• 5.3.2 頻率相同振幅不同的基礎(chǔ)振動(dòng)68-69
• 5.3.3 振幅相同頻率不同的基礎(chǔ)振動(dòng)69-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 6 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 論文總結(jié)72
• 6.2 工作展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果78-79
• 致謝79

【共引文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：TBM直動(dòng)式溢流閥內(nèi)泄漏研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：287832