水液壓溢流閥的設(shè)計(jì)及研究.pdf

1、水具有含量豐富、環(huán)保安全等諸多優(yōu)點(diǎn)。從而以水介質(zhì)作為液壓系統(tǒng)的中介成為未來(lái)發(fā)展的一大方向。而溢流閥是在液壓系統(tǒng)中不可或缺的原件?？勺鲆缌鳌踩y、卸荷閥等使用。而礦物油相異于水的物理以及化學(xué)性質(zhì)。因此對(duì)其結(jié)構(gòu)要求和性能影響的液壓元件將是不同的。為了長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展以及社會(huì)需求,水液壓技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了新的快速發(fā)展階段。
　　針對(duì)水液壓技術(shù),提出研制出一臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、高效水壓溢流閥。該閥工作最高壓力為14MPa。額定流量為10L/

2、min。采用閥座運(yùn)動(dòng)的直動(dòng)式結(jié)構(gòu),初步擬用純水作為介質(zhì)。并論證以上設(shè)計(jì)的實(shí)用性以及科學(xué)性。具體如下:
　　首先比較分析了水介質(zhì)不同于礦物油的性能,由于其不同的物理與化學(xué)性能,在水液壓閥的應(yīng)用中產(chǎn)生的各種技術(shù)難題。如氣蝕、振動(dòng)、磨損、泄漏與密封,以及液動(dòng)力的問(wèn)題。然后根據(jù)現(xiàn)有直動(dòng)式溢流閥與先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),為了克服水液壓的技術(shù)難題,分析了二級(jí)節(jié)流閥口結(jié)構(gòu)以及液動(dòng)力補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br>　　然后根據(jù)水液壓溢流閥的設(shè)計(jì)要求,就水液壓

3、溢流閥存在的關(guān)鍵技術(shù)難題,進(jìn)行了溢流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及尺寸確定,如采取了二級(jí)節(jié)流結(jié)構(gòu)分壓,減小氣蝕影響;使閥芯固定而使閥座運(yùn)動(dòng),可以補(bǔ)償一部分液動(dòng)力,提高溢流閥的響應(yīng)性能。通過(guò)兩端受壓使彈簧剛度降低,以提高閥座運(yùn)動(dòng)的靈敏度。另外由于閥座前后兩端作用液壓力,以及彈簧剛度減小,因此當(dāng)在閥座后端接卸荷孔時(shí),只需克服較小彈簧力,就能使閥座有很大開(kāi)度,實(shí)現(xiàn)卸荷功能等。
　　其次探討了溢流閥存在的性能指標(biāo),包括靜態(tài)性能指標(biāo)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。然后簡(jiǎn)

4、單介紹了Matlab與Simulink軟件工具,以軟件為基礎(chǔ)將數(shù)學(xué)模型用機(jī)器語(yǔ)言的方框圖模型進(jìn)行表達(dá),通過(guò)建立的模型進(jìn)行了溢流閥的靜動(dòng)態(tài)特性分析。包括入口容積、兩級(jí)節(jié)流口的密封問(wèn)題以及阻尼對(duì)流場(chǎng)的影響等。并建立了溢流閥的卸荷性能分析模型并得到壓力與閥口開(kāi)啟量的仿真結(jié)果。進(jìn)而對(duì)溢流閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。
　　最后論述了溢流閥 MTBF的試驗(yàn)方案。以加速壽命試驗(yàn)和等效樣本法,根據(jù)故障樹(shù)分析,建立試驗(yàn)系統(tǒng),得到溢流閥的失效樣本,通過(guò)