本文關(guān)鍵詞：工業(yè)閥門用新型液動(dòng)執(zhí)行器的研究

  更多相關(guān)文章： 液動(dòng)執(zhí)行器 變量 位移 響應(yīng) 補(bǔ)油

【摘要】：近年來,隨著工業(yè)自動(dòng)化要求越來越高,液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)展十分迅速。小型化、輕量化、高效節(jié)能、高可靠性成為執(zhí)行器發(fā)展的主要趨勢(shì)。特別是在石化行業(yè)中,往往需要執(zhí)行器在小空間,高溫,高壓,易燃,易爆,有害,有毒的環(huán)境之中能夠可靠地運(yùn)行,對(duì)工業(yè)閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。這樣的較為惡劣的環(huán)境對(duì)液動(dòng)執(zhí)行器的各種性能有更高的要求。目前,很多應(yīng)用中的液動(dòng)執(zhí)行器通常需要配套使用一個(gè)液壓站或一套伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),致使其體積龐大、節(jié)流損失大、對(duì)油液污染特別敏感、伺服閥加工精度高、價(jià)格貴、維修不方便等。另一種液動(dòng)執(zhí)行器采用的是容積調(diào)速回路,該系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī)與變排量泵組合,其原理為通過改變變量泵的斜盤傾角來改變輸出排量以實(shí)現(xiàn)控制執(zhí)行元件運(yùn)行速度和位移的目的。該回路沒有溢流和節(jié)流損失,效率較高,可用于大功率系統(tǒng)。但這套系統(tǒng)也有其缺點(diǎn),首先,變量泵斜盤擺角范圍有限,這就限制了系統(tǒng)的調(diào)速范圍,并且變量泵噪聲大,抗污染能力弱。各種工況下電機(jī)轉(zhuǎn)速不變,系統(tǒng)大部分時(shí)間都是欠負(fù)載運(yùn)行,這樣電機(jī)提供的功率與執(zhí)行元件需要的功率無法匹配,輕載時(shí)效率較低,浪費(fèi)能源并會(huì)造成變量泵磨損。 與傳統(tǒng)液動(dòng)執(zhí)行器的使用伺服閥或變量泵進(jìn)組合的調(diào)速方式不同,新型液動(dòng)執(zhí)行器采用定量泵和伺服電機(jī),通過變頻器或控制器控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速來改變定量泵的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位移和速度的控制。這種改進(jìn)的元件組合方式與液壓原理可以進(jìn)一步減小液動(dòng)執(zhí)行器的體積。本文基于傳統(tǒng)液動(dòng)執(zhí)行器液壓原理的基礎(chǔ),為了節(jié)省空間和成本放棄了傳統(tǒng)的動(dòng)力補(bǔ)油方式,采用無動(dòng)力補(bǔ)油方式。并對(duì)液壓系統(tǒng)元件進(jìn)行計(jì)算選型。對(duì)所選元件匹配性進(jìn)行分析。其次,根據(jù)液動(dòng)執(zhí)行器液壓原理,基于AMESim軟件對(duì)執(zhí)行器液壓系統(tǒng)建模。在建好的AMESim模型中對(duì)不同頻率正弦信號(hào)輸入時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)情況進(jìn)行了仿真計(jì)算。并對(duì)系統(tǒng)輸入階躍信號(hào)、不同的目標(biāo)位移條件下不同伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速、不同管長、不同油液彈性模量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)快速性的影響。通過仿真計(jì)算使元件選用與關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置更為合理,達(dá)到進(jìn)一步提高系統(tǒng)的運(yùn)行性能的目的。并選擇合適的控制策略,提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。參照現(xiàn)有液動(dòng)執(zhí)行器產(chǎn)品的外形布局,提出合理可行的外形布局方案,使液動(dòng)執(zhí)行器更為小巧、便于安裝。
【關(guān)鍵詞】：液動(dòng)執(zhí)行器 變量 位移 響應(yīng) 補(bǔ)油
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH137
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 石油化工領(lǐng)域執(zhí)行器的應(yīng)用10
• 1.2 液動(dòng)執(zhí)行器優(yōu)點(diǎn)及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 液動(dòng)執(zhí)行器優(yōu)點(diǎn)10-12
• 1.2.2 傳統(tǒng)液動(dòng)執(zhí)行器12-13
• 1.2.3 新型液動(dòng)執(zhí)行器13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 新型液動(dòng)執(zhí)行器總體設(shè)計(jì)19-29
• 2.1 兩種液動(dòng)執(zhí)行器方案19-23
• 2.1.1 閥控液動(dòng)執(zhí)行器19-21
• 2.1.2 泵控液動(dòng)執(zhí)行器21-22
• 2.1.3 新型液動(dòng)執(zhí)行器原理22-23
• 2.2 系統(tǒng)性能指標(biāo)與元件選擇計(jì)算23-27
• 2.2.1 調(diào)節(jié)閥選擇與系統(tǒng)性能指標(biāo)23-24
• 2.2.2 液壓缸的計(jì)算與選型24
• 2.2.3 定量泵的計(jì)算24-25
• 2.2.4 交流伺服電機(jī)的選擇25
• 2.2.5 液壓鎖及安全閥25
• 2.2.6 補(bǔ)油閥的選擇25-26
• 2.2.7 管路計(jì)算26-27
• 2.2.8 密閉壓力油箱的設(shè)計(jì)27
• 2.3 匹配計(jì)算27-28
• 2.4 小結(jié)28-29
• 第3章 新型液動(dòng)執(zhí)行器控制策略與特性分析29-46
• 3.1 控制策略的選擇29-31
• 3.2 新型液動(dòng)執(zhí)行器仿真建模31-35
• 3.2.1 AMESim軟件介紹31-32
• 3.2.2 定量泵的建模32-33
• 3.2.3 液壓缸的建模33-34
• 3.2.4 交流伺服電機(jī)的建模34-35
• 3.3 新型液動(dòng)執(zhí)行器整體建模與仿真分析35-42
• 3.3.1 頻率信號(hào)輸入35-37
• 3.3.2 階躍信號(hào)輸入37-42
• 3.4 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比42-45
• 3.5 小結(jié)45-46
• 第4章 新型液動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化46-59
• 4.1 同類產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)46-51
• 4.1.1 REINEKE液動(dòng)執(zhí)行器46-48
• 4.1.2 PRM液動(dòng)執(zhí)行器48-49
• 4.1.3 KOSO公司REXA液動(dòng)執(zhí)行器49-50
• 4.1.4 孚羅泰液動(dòng)執(zhí)行器50-51
• 4.2 本文液動(dòng)執(zhí)行器外觀布局51-54
• 4.2.1 方案一51-52
• 4.2.2 方案二52-53
• 4.2.3 方案三53-54
• 4.3 外觀布局最終方案54-55
• 4.4 液動(dòng)執(zhí)行器用液壓閥塊的設(shè)計(jì)55-58
• 4.5 小結(jié)58-59
• 結(jié)論與展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：832337