二位三通气动高速开关阀的设计与研究

发布时间：2017-03-31 16:07

  本文关键词：二位三通气动高速开关阀的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：气动高速开关阀是一种能在工作位置间快速切换的数字式气动元件,在PWM工作模式下,可替代价格高的比例伺服阀。电磁驱动式气动高速开关阀是国际市场上比较常见的形式,工作较稳定,优化磁路可以取得很好的驱动性能。现有的气动高速开关阀研究,集中在二位二通式,二位三通式的高速开关阀鲜有提及。本文首次设计与研究二位三通式气动高速开关阀。本文的主要内容如下所列： 第一,本文首先介绍气动高速开关阀的研究历程和研究成果,提出二位三通气动高速开关阀的研究空缺,介绍市场上已有的二位三通气动高速开关阀,在此基础上,确定设计新型二位三通气动高速开关阀的研究目标和研究意义。 第二,在文献整理和理论分析的基础上,确定新型结构式的二位三通气动高速开关阀的基本结构形式。基于不同角度的考虑,提出三种新型结构形式的二位三通阀,介绍其工作过程和结构特点。电-机械转换装置是高速开关阀中重要的元件,比较多种电-机械转换类型,确定采用的形式,并进行结构设计,为理论分析提供模型。 第三,针对高速开关阀中的重要部件电磁铁进行磁路分析和磁场仿真分析,研究其结构参数对输出力的影一响。对高速开关阀系统,进行了模块化和过程化分析,并建立理论分析模型。在初步设计的高速开关阀结构模型的基础上,利用流场分析软件CFX,对高速开关阀中的流场进行了仿真分析,修正前期的分析模型。在修正后的模型基础上,分析高速开关阀中关键参数对其动态性能的影响,并进行优化设计。 第四,利用测试设备,对设计样品进行性能测试。根据实验结果与预期的差异,进行分析,为以后的设计提供依据和研究方向。
【关键词】：二位三通气动高速开关阀 结构设计 系统建模 仿真分析 性能测试
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH138.5
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目次8-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 引言11
• 1.2 高速开关阀的发展概述11-18
• 1.2.1 电-机械转换器的研究现状12-15
• 1.2.3 高速开关阀结构研究现状15-18
• 1.3 研究意义及内容18-19
• 1.3.1 研究意义18
• 1.3.2 研究内容18-19
• 1.4 本章小结19-20
• 第2章 二位三通气动高速开关阀结构设计20-33
• 2.1 引言20
• 2.2 设计目标20
• 2.3 二位三通气动高速开关阀的结构方案20-25
• 2.3.1 阀芯结构方案设计20-21
• 2.3.2 阀口密封形式方案设计21
• 2.3.3 电-机械转换部件的选择21-22
• 2.3.4 二位三通气动高速开关阀的机械结构方案22-25
• 2.4 气动高速开关阀关键结构参数初步设计25-27
• 2.4.1 阀芯位移的初步设计25-26
• 2.4.2 气动复位式高速开关阀的面积差的设计26-27
• 2.5 气动高速开关阀电磁铁的设计27-32
• 2.5.1 气动高速开关阀电磁铁结构类型27-28
• 2.5.2 气动高速开关阀电磁铁结构参数设计28-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第3章 二位三通高速开关阀的系统建模和动态特性仿真33-57
• 3.1 引言33
• 3.2 气动高速开关阀电磁铁磁路分析33-35
• 3.3 开关阀用电磁场有限元仿真35-38
• 3.3.1 三维电磁场基本理论36-37
• 3.3.2 Ansoft Maxwell三维静磁场分析理论37-38
• 3.4 开关阀电磁铁的有限元分析及两种分析方法结果对比38-39
• 3.5 电磁铁特性研究39-41
• 3.6 气动高速开关阀的系统建模41-46
• 3.6.1 气动高速开关阀的通用耦合模型及工作工程介绍42-43
• 3.6.2 气动高速开关阀的子模块建模43-45
• 3.6.3 气动高速开关阀的工作过程分析45-46
• 3.7 二位三通高速开关阀的流场仿真分析46-49
• 3.7.1 CFX仿真过程简介47
• 3.7.2 流场仿真结果分析47-49
• 3.8 二位三通高速开关阀系统模型修正和仿真分析49-56
• 3.8.1 二位三通高速开关阀系统模型修正49
• 3.8.2 复位弹簧刚度对高速开关阀动态性能的影响49-50
• 3.8.3 复位弹簧的预压缩量对高速开关阀动态性能的影响50-51
• 3.8.4 气复位力对高速开关阀动态性能的影响51-52
• 3.8.5 激励对高速开关阀动态性能的影响52-56
• 3.9 本章小结56-57
• 第4章 二位三通气动高速开关阀性能测试实验分析57-65
• 4.1 引言57
• 4.2 开关阀的泄漏量的测试和结果分析57-58
• 4.3 开关阀稳态流量特性的测试58-60
• 4.4 二位三通气动高速开关阀的动态压力特性测试60-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第5章 总结与展望65-68
• 5.1 总结65-66
• 5.2 展望66-68
• 参考文献68-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郁秀峰,韩秀坤,李建纯,程昌圻;电控柴油机高速数字开关阀(HSV)的特性与应用研究[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1995年04期

2 龚善初;涡流与趋肤效应[J];常德师范学院学报(自然科学版);2000年03期

3 张燕阳;王德义;詹晓梅;谭常灵;;不同热处理方法对1J50合金软磁性能影响研究[J];材料开发与应用;2012年02期

4 胡明哲,李强,李银祥,张一玲;磁致伸缩材料的特性及应用研究(Ⅰ)[J];稀有金属材料与工程;2000年06期

5 汪志刚,张敬国;高速强力电磁阀的研究现状[J];车用发动机;2003年01期

6 丁凡;姚健娣;笪靖;崔剑;张策;;高速开关阀的研究现状[J];中国工程机械学报;2011年03期

7 杨继隆,阮健,俞浙青;2D气动高速开关阀[J];机床与液压;2001年05期

8 杨树兴;气动高速开关阀用电磁铁研究[J];机床与液压;1997年06期

9 王小传,连理枝;电磁铁的结构、参数和常见的故障现象[J];机电工程;2003年03期

10 杨天兴;;气动技术的发展现状及其应用前景[J];煤;2011年04期

  本文关键词：二位三通气动高速开关阀的设计与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：279807