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?、安全閥、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。為了長遠(yuǎn)發(fā)展以及社會需求,水液壓技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了新的快速發(fā)展階段。
　　針對水液壓技術(shù),提出研制出一臺結(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

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)器語言的方框圖模型進(jìn)行表達(dá),通過建立的模型進(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(jié)果。進(jìn)而對溢流閥的結(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)故障樹分析,建立試驗(yàn)系統(tǒng),得到溢流閥的失效樣本,通過