螺纹插装电磁换向阀的设计与仿真研究

发布时间：2017-04-17 07:13

  本文关键词：螺纹插装电磁换向阀的设计与仿真研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：螺纹插装阀结构简单,品种丰富,装拆方便,集成化程度较高,所需要的体积最小,并且零件多采用通用件,互换性好,零件全部数控加工,质量可靠,成本低,适合大批量生产,这些优点特别适合工程机械的要求。 目前我国工程机械液压阀主要依赖进口,没有掌握核心技术,成为我国工程机械企业发展中的瓶颈。本文研究的目的是实现工程机械高端液压阀的国产化,替代进口液压件,配套国内知名主机厂家,并掌握国际高端液压阀的研制技术。 本文研究的螺纹插装电磁换向阀应用于挖掘机中,通常用于控制先导油路通断及行走回路高、低速切换,是由两个结构相同的二位三通插装阀组成的三位四通电磁阀。介绍了螺纹插装电磁换向阀的详细结构和工作原理,并且介绍了螺纹插装电磁阀电磁铁的结构特点,壳体设计和流道设计需要注意的问题。使用Ansoft Maxwell电磁仿真软件对螺纹插装电磁换向阀的电磁铁进行了静态和动态仿真,模拟了电磁铁磁感应强度的大小及磁场分布情况,对吸力的仿真结果表明设计的电磁铁可以可靠的完成液压阀的开启和关闭。使用Fluent计算流体力学仿真软件对螺纹插装电磁换向阀的流场进行了仿真分析,首先用solidworks三维建模软件建立流道的三维模型,对螺纹插装电磁换向阀在不同的阀芯开口度、不同流道结构条件下的流场进行仿真分析研究,设计了合理的流道。设计了螺纹插装电磁换向阀的试验台,对实际产品进行性能测试,测试结果满足设计要求,且测试的数据与仿真模拟的数据对比,结果基本相同,可以认为仿真模型和数值计算模型是准确可信的。
【关键词】：螺纹插装阀 电磁换向阀 流场仿真 电磁仿真 Fluent Maxwell
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH134
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 背景分析10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 螺纹插装阀的优点与局限性12-14
• 1.3.1 螺纹插装阀的优点12-13
• 1.3.2 螺纹插装阀的局限性13-14
• 1.4 螺纹插装阀的应用14-15
• 1.5 课题来源和意义15-16
• 1.5.1 课题来源15
• 1.5.2 课题意义15-16
• 1.6 主要研究内容16-17
• 2 螺纹插装电磁换向阀的结构17-25
• 2.1 概述17-18
• 2.2 螺纹插装电磁换向阀的结构和工作原理18-20
• 2.2.1 二位三通插装阀18-19
• 2.2.2 螺纹插装电磁换向阀的工作原理19
• 2.2.3 电磁铁的结构19-20
• 2.3 壳体设计20-24
• 2.3.1 壳体设计注意内容20-21
• 2.3.2 壳体最小壁厚21
• 2.3.3 壳体材料的选用21-22
• 2.3.4 工艺孔的加工22
• 2.3.5 插装孔的结构22-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 螺纹插装电磁阀换向阀电磁铁数值分析25-35
• 3.1 电磁场的基本定律和基本方程25-27
• 3.2 Maxwell电磁场分析软件简介27
• 3.3 电磁铁的结构27-28
• 3.4 电磁铁数学模型的建立28-30
• 3.4.1 电磁线圈回路方程29
• 3.4.2 电磁铁受力方程29-30
• 3.4.3 电磁铁运动方程30
• 3.5 电磁铁的静磁场分析30-33
• 3.6 电磁铁的动态特性分析33-34
• 3.7 本章小结34-35
• 4 电磁阀流场数值仿真分析35-46
• 4.1 计算流体力学应用及Fluent简介35-37
• 4.1.1 计算流体力学(CFD)应用简介35-36
• 4.1.2 Fluent简介36-37
• 4.2 流场有限元仿真数学基础37-38
• 4.3 电磁阀流场分析38-45
• 4.3.1 电磁阀流场模型38-39
• 4.3.2 流道设计39-43
• 4.3.3 流阻分析43-45
• 4.4 本章小结45-46
• 5 螺纹插装电磁换向阀的试验46-53
• 5.1 测试系统的构建46-48
• 5.1.1 试验台的设计46-47
• 5.1.2 试验台系统设计中的一些问题47-48
• 5.2 性能测试48-52
• 5.2.1 试验条件48-49
• 5.2.2 试验项目和试验方法49-52
• 5.3 试验结果分析52
• 5.4 本章小结52-53
• 6 结论53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-57

【参考文献】

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本文编号：312696