發(fā)布時間：2020-06-08 10:16

【摘要】： 液壓平衡閥是平衡回路中的關鍵元件，在現(xiàn)代工程機械特別是起重運輸機械中應用廣泛。其性能的好壞直接影響整機的性能，如果設計的不合理，將使設備的作業(yè)受到限制，同時給整機的穩(wěn)定性、動臂及機架的剛性帶來不良影響。傳統(tǒng)的平衡閥存在著許多缺點，如低頻抖動，控制壓力偏高，工作平穩(wěn)性差以及系統(tǒng)功率損失嚴重等，特別是其調定背壓是固定不變的，當負載產生的壓力比平衡閥調定的壓力高(大負載)的時候，系統(tǒng)的低頻抖動不能完全消除，當負載產生的壓力比平衡閥調定的壓力低(小負載)時，存在控制壓力過高，功率損耗大的問題。針對這些缺陷，本文提出了一種新型的負載敏感平衡閥。 本文中負載敏感平衡閥是在總結傳統(tǒng)平衡閥設計經驗，分析平衡閥最新發(fā)展成果的基礎上設計出的一種新型的平衡閥。該平衡閥應用了負載敏感原理，將油缸下腔壓力信號反饋到閥內，使閥芯的開口大小隨負載變化，，從而根本上解決目前平衡閥存在背壓不能隨負載動態(tài)變化的問題。 本文對負載敏感平衡閥的原理進行了深入闡述，對其結構進行了全面設計，特別是對該閥的關鍵零部件進行了詳細的計算。通過對閥口的設計計算，對平衡彈簧的設計計算，提出采用雙彈簧以適應非線性閥口的不同區(qū)段的負載，從而極大地改善了該閥的調節(jié)性能及控制性能。設計中將給出不同彈簧作用下閥芯位移與節(jié)流閥芯開口量的函數關系圖線以及節(jié)流口實際面積與理論面積的對比圖。 采用Matlab／Simulink軟件對該平衡閥進行了動靜態(tài)仿真分析。仿真結果表明，輸入為階躍負載信號和階躍流量信號時，系統(tǒng)均在1s左右達到穩(wěn)態(tài)，與其它平衡閥產品(如文獻輕載1.5s，重載2.1s)相比有明顯提高。 本文最后結合該閥的特點設計出了一套完整的試驗方案。 本文的創(chuàng)新點在于提出了一種全新原理的平衡閥(該閥已申請發(fā)明專利，申請?zhí)枺?00610102007.X)，并對該閥進行了比較全面的分析。
【圖文】：

奢奢 奢...1尸 lll科科 }}}}HHH又又 圖1一1單向順序閥平衡回路圖l一2液控順序閥平街回路圖1一3液控單向閥平衡回路Fig.1一 1ThebalaneedloopFig.1一 2ThebalaneedloopFig.1一 3Thebalaneedloop ofonewayseaueneevalveofse口 ueneevalveofnon一 returnvalvec)采用液控單向閥的平衡回路圖1一3所示的是用液控單向閥組成的平衡回路。由于液控單向閥是錐面密封，泄漏小，故其閉鎖性能好。回油路上的單向節(jié)流閥用于保證活塞向下運動時的平穩(wěn)性。假如回油路上沒有節(jié)流閥，活塞下行時，液控單向閥將被控制油路打開，回油腔無背壓，活塞會加速下降，使液壓缸上腔供油不足，液控單向閥會因控制油路失壓而關閉。但關閉后控制油路又建立起壓力，又將液控單向閥打開，致使液控單向閥時開時閉，活塞下行時很不平穩(wěn)，產生振動或沖擊。1.2.1.2基本液壓平衡回路中存在的問題上述液壓平衡回路廣泛存在于各種液壓產品中，但是，由于其原理上的缺陷，在使用中都不可避免的存在一些問題

太原理工大學碩士研究生學位論文圖1一4為具有安全閥功能的直動式平衡閥，圖示為外控方式(也可作為內控方式)。外控油口通過下蓋中阻尼孔作用在閥芯柱塞上，達到閥的設定壓力時，閥芯才開啟，閥下腔油液經C口至P口，負載下行。 lllll {{{{{黝 黝盆 盆盆欺先:爹2一丁丁1一阻尼孔2一閥座3一閥芯4一調壓彈簧5一單向閥圖1一4具有安全閥功能的平衡閥fig.1一 4Thebalaneedvalvewiththefunetionofsafetyvalve閥芯為錐閥結構，泄漏量很小，活塞能夠被鎖定在停止位置上，所以這種閥也稱為鎖定閥。閥座的面積比閥芯的端面積稍大些，即做成差動式，當C口壓力超過一定值時，閥芯可自動開啟，起過載保護作用，所以這種閥還具有安全閥的功能，安全閥的設定壓力可調。該閥的原理與圖1一2中1相同
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TH137.52

【引證文獻】

相關期刊論文 前2條

1 姚平喜;張恒;王偉;;負載敏感平衡閥動態(tài)特性仿真及參數優(yōu)化研究[J];機床與液壓;2011年07期

2 張興明;孫玉清;陳海泉;李文華;李明智;;一種新型低控制壓力平衡閥[J];液壓氣動與密封;2010年07期

相關碩士學位論文 前4條

1 張恒;負載敏感平衡閥的可視化分析及結構優(yōu)化[D];太原理工大學;2010年

2 李勝民;泵車臂架新型平衡閥設計與仿真研究[D];長安大學;2012年

3 劉貽歐;擺缸控制的通軸型負載敏感液壓變壓器研究[D];中國艦船研究院;2013年

4 張國龍;起重機變幅系統(tǒng)先導隨動式平衡閥特性研究[D];浙江大學;2013年

本文編號：2702929