閥控式液力偶合器用于帶式輸送機啟動過程的研究.pdf

1、帶式輸送機的可控啟動技術(shù)是決定現(xiàn)代帶式輸送機發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。調(diào)速型液力偶合器具有顯著的軟啟動性能，是帶式輸送機軟啟動的主要方式。本文以閥控式液力偶合器作為研究著手點，研究其在用于帶式輸送機啟動過程中的可控與控制精度穩(wěn)定性等問題。
　　輸送帶屬于多種組成成分的粘彈性體，它的力學(xué)特性是研究可控啟動的首要出發(fā)點。由于黏彈性體在被拉伸時體現(xiàn)出滯后、蠕變及松弛等特性，帶式輸送機的啟動傳遞力矩在拉動輸送帶時體現(xiàn)為張力以波的形式傳給后續(xù)的輸送帶

2、。因此，對于輸送帶上的某一點，速度、加速度以及張力等變量是關(guān)于時間的函數(shù)，這種動態(tài)特性在長距離大運量輸送帶輸送機起動或制動時表現(xiàn)的非常明顯，對輸送機產(chǎn)生巨大的瞬時沖擊，容易造成輸送帶斷裂、降低傳動裝置壽命等問題。本文以實現(xiàn)帶爬升段的S型啟動曲線為目的，研究偶合器的外特性和其供液系統(tǒng)的控制。
　　液力偶合器屬于復(fù)雜的液力傳動裝置，對其流場流動狀態(tài)的研究可以實現(xiàn)高精度的調(diào)速目標(biāo)。本文以ANSYS-CFX作為其流場分析工具，給出合適的氣

3、液兩相流模型、湍流模型、交界面動坐標(biāo)系設(shè)置及壁面設(shè)置。以(0)562桃形腔水介質(zhì)為例，計算出不同充液率和不同轉(zhuǎn)速比下流場特性，對比流場壓力分布云圖、葉片表面受壓云圖以及流道中間截面速度矢量分布云圖，總結(jié)出液力偶合器內(nèi)部流場流動為環(huán)流流動的特點。并且，采用葉片上壓力值數(shù)值積分方法得到偶合器渦輪輸出力矩。
　　閥控液力偶合器是典型的機電液一體化系統(tǒng)，其充排液系統(tǒng)是控制充液率變化的關(guān)鍵。本文對關(guān)鍵閥組結(jié)構(gòu)建立了AMESim液壓仿真模型，

4、將閥組的響應(yīng)等一并考慮為控制對象。分析了閥控型的雙腔液力偶合器對充排液系統(tǒng)的壓力、流量等要求，確定了充液閥、排液閥及循環(huán)閥的規(guī)格參數(shù)。在分析了工作腔進(jìn)排液口的結(jié)構(gòu)形式以及閥體為電磁式先導(dǎo)控制閥形式后，對單獨閥體及整體充排液系統(tǒng)進(jìn)行了AMESim環(huán)境下的模型建立。設(shè)計參數(shù)自整定的模糊PID控制器智能控制閥控液力偶合器充排液過程，并通過聯(lián)合AMESim-Simulink仿真實驗，給出一算例下的控制過程，驗證了智能模糊-PID具有系統(tǒng)穩(wěn)定，誤