水液壓溢流閥的設計及研究.pdf

1、水具有含量豐富、環(huán)保安全等諸多優(yōu)點。從而以水介質作為液壓系統(tǒng)的中介成為未來發(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。可做溢流、安全閥、卸荷閥等使用。而礦物油相異于水的物理以及化學性質。因此對其結構要求和性能影響的液壓元件將是不同的。為了長遠發(fā)展以及社會需求,水液壓技術已經(jīng)進入了新的快速發(fā)展階段。
　　針對水液壓技術,提出研制出一臺結構緊湊、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。采用閥座運動的直動式結構,初步擬用純水作為介質。并論證以上設計的實用性以及科學性。具體如下:
　　首先比較分析了水介質不同于礦物油的性能,由于其不同的物理與化學性能,在水液壓閥的應用中產(chǎn)生的各種技術難題。如氣蝕、振動、磨損、泄漏與密封,以及液動力的問題。然后根據(jù)現(xiàn)有直動式溢流閥與先導式溢流閥的結構特點,為了克服水液壓的技術難題,分析了二級節(jié)流閥口結構以及液動力補償?shù)姆椒ā?br>　　然后根據(jù)水液壓溢流閥的設計要求,就水液壓

3、溢流閥存在的關鍵技術難題,進行了溢流閥的結構設計以及尺寸確定,如采取了二級節(jié)流結構分壓,減小氣蝕影響;使閥芯固定而使閥座運動,可以補償一部分液動力,提高溢流閥的響應性能。通過兩端受壓使彈簧剛度降低,以提高閥座運動的靈敏度。另外由于閥座前后兩端作用液壓力,以及彈簧剛度減小,因此當在閥座后端接卸荷孔時,只需克服較小彈簧力,就能使閥座有很大開度,實現(xiàn)卸荷功能等。
　　其次探討了溢流閥存在的性能指標,包括靜態(tài)性能指標和動態(tài)性能指標。然后簡

4、單介紹了Matlab與Simulink軟件工具,以軟件為基礎將數(shù)學模型用機器語言的方框圖模型進行表達,通過建立的模型進行了溢流閥的靜動態(tài)特性分析。包括入口容積、兩級節(jié)流口的密封問題以及阻尼對流場的影響等。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啟量的仿真結果。進而對溢流閥的結構參數(shù)進行設計優(yōu)化。
　　最后論述了溢流閥 MTBF的試驗方案。以加速壽命試驗和等效樣本法,根據(jù)故障樹分析,建立試驗系統(tǒng),得到溢流閥的失效樣本,通過