水壓三通減壓閥理論分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、水液壓傳動(dòng)技術(shù)采用地球上易獲取的海（淡）水為工作介質(zhì)，相對(duì)于液壓油而言，該工作介質(zhì)具有不易燃燒、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，因此日益受到國(guó)內(nèi)外液壓傳動(dòng)與控制領(lǐng)域的重視，其發(fā)展也日新月異。但是相對(duì)成熟而又豐富多樣的油壓元件而言，水液壓元件品種需要不斷研發(fā)與補(bǔ)充。
　　本文所研究的水壓三通減壓閥是“水壓平面環(huán)形縫隙泄漏特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)”中一個(gè)重要的壓力控制元件，其主要性能指標(biāo)為：入口最高壓力12MPa，額定流量18L/min，出口壓力調(diào)節(jié)范圍2MPa～

2、5.5MPa。本文對(duì)該閥進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)特性仿真和優(yōu)化以及實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先根據(jù)水壓基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的需求和三通減壓閥的工作原理設(shè)計(jì)了閥的整體結(jié)構(gòu)，初步計(jì)算了該閥的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，并確定了零部件的材料和工藝。
　　為掌握水壓三通減壓閥的動(dòng)態(tài)性能，本文建立了動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型，對(duì)其動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了仿真。運(yùn)用基于遺傳算法的AMESim與MATLAB聯(lián)合仿真對(duì)閥進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明，通過(guò)合理配置通流面積、阻尼孔直徑和彈簧腔體積可

3、以提高閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。
　　根據(jù)設(shè)計(jì)和理論分析結(jié)果，本文研制了水壓三通減壓閥樣機(jī)，對(duì)優(yōu)化前后閥的樣機(jī)分別進(jìn)行了動(dòng)、靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：優(yōu)化前后閥的靜態(tài)性能基本保持不變。其出口壓力調(diào)節(jié)范圍約為1.3MPa～6MPa；出口壓力變化值小于0.5％；額定流量下的調(diào)壓偏差約為0.7MPa。優(yōu)化后閥的動(dòng)態(tài)特性有顯著提升。優(yōu)化后閥的過(guò)渡時(shí)間約為10ms，超調(diào)量約為4%；而優(yōu)化前閥在2MPa調(diào)定壓力下的過(guò)渡時(shí)間達(dá)到了146.4ms，超調(diào)