高壓氣動(dòng)比例減壓閥的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與特性研究.pdf

1、高壓氣體功率密度高、瞬間膨脹性大、溫度適應(yīng)范圍廣，在航空航天、武器裝備和氣動(dòng)汽車等特殊領(lǐng)域得到應(yīng)用。高壓氣動(dòng)比例減壓閥是制約高壓氣動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及遠(yuǎn)程控制的關(guān)鍵元件，現(xiàn)有文獻(xiàn)缺乏深入的研究報(bào)道。本文從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸優(yōu)化以及縫隙泄漏特性等方面對(duì)高壓氣動(dòng)比例減壓閥展開(kāi)研究，主要內(nèi)容如下：
　　 第一章，介紹了高壓氣動(dòng)元件和系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，綜述了氣動(dòng)阻容網(wǎng)絡(luò)、結(jié)露結(jié)冰特性、結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化和縫隙泄漏特性等方面的研究現(xiàn)狀，闡述了本課題的研

2、究背景和意義，提出主要研究?jī)?nèi)容。
　　 第二章，設(shè)計(jì)了新型高壓氣動(dòng)比例減壓閥，并進(jìn)行了尺寸和結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化。分析了高壓氣動(dòng)比例減壓閥的工作原理和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了二通式錐閥以及三通式滑閥先導(dǎo)閥。利用氣阻網(wǎng)絡(luò)方法得出了減壓閥靜態(tài)特性分析的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合遺傳算法對(duì)先導(dǎo)閥尺寸進(jìn)行了優(yōu)化。針對(duì)減壓閥出現(xiàn)的結(jié)冰現(xiàn)象，提出減低節(jié)流窗口寬度比的方法避免氣體結(jié)露，結(jié)合流場(chǎng)計(jì)算對(duì)閥芯內(nèi)部流道進(jìn)行了優(yōu)化。
　　 第三章，對(duì)高壓氣動(dòng)比例減壓閥進(jìn)行數(shù)學(xué)

3、建模。利用流場(chǎng)計(jì)算得出了不同形式閥口的縮流系數(shù)以及壅塞流臨界壓力比；分析了不同結(jié)構(gòu)減壓閥從氣源到負(fù)載的動(dòng)態(tài)模型；在AMESim中完成了建模，以此作為減壓閥理論分析的基礎(chǔ)。
　　 第四章，對(duì)高壓氣動(dòng)比例減壓閥的縫隙泄漏特性進(jìn)行研究。提出一種同心環(huán)形縫隙高度間接測(cè)量方法。對(duì)減壓閥的泄漏特性進(jìn)行深入研究，分析工作條件和結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)泄漏流量的影響，研究泄漏對(duì)減壓閥工作特性的影響，提出減少泄漏的措施。
　　 第五章，對(duì)高壓氣動(dòng)比例減

4、壓閥的工作特性進(jìn)行分析。仿真分析減壓閥的壓力、流量以及頻率等工作特性，對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)、摩擦力和比例電磁鐵等對(duì)減壓閻性能的影響進(jìn)行研究，指出提高減壓閥工作性能的關(guān)鍵因素。
　　 第六章，開(kāi)展高壓氣動(dòng)比例減壓閥實(shí)驗(yàn)研究。搭建實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行同心環(huán)形縫隙高度的間接測(cè)量實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該方法測(cè)量準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單易行。搭建高壓氣動(dòng)比例減壓閥實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)展了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究；結(jié)果表明該減壓閥能實(shí)現(xiàn)大范圍穩(wěn)定的壓力調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)方案合理，仿真模型可信。