螺纹插装溢流阀结构参数与工作性能研究

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1、国内图书分类号：THl37．52国际图书分类号：621．82西南交通大学研究生学位论文密级：公开年级圣Q!羔级姓名塞』圈』申请学位级别王堂亟±专业扭越电王王猩指导教师昱囱丕量4塾拯二零一四年五月ClassifiedIndex：THl37．52U．D．C：621．82SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisReseachoftheStructuraIParametersandWorkingPerformanceofCartridgeReliefValveGrade：201

2、1Candidate：LiuGangAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeSpeciality：MechatronicsEngineeringSupervisor：Prof．WuXiangdongMay．2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手

3、段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密叫使用本授权书。(请在以上方框内打“v，，)学位论文作者签名：粕．砒日期：妒盹乃．I％指导老师签名：郧乒日期：圳丫．卜9西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：(1)根据设计要求，通过理论计算设计螺纹插装式先导溢流阀，确定了插装溢流阀的主要结构形式以及参数，为后续仿真优化做准备。(2)基于理论设计参数和结构尺寸，运用Pro／E和FLUENT软件，对流场进行建模仿真分析，验证了理论计算的准确性

4、，并改进了主阀结构的不合理处。(3)根据溢流阀的特征，对其建立了系统运动模型和数学模型，并对数学模型进行了合理的边界条件限制，使其更真实表达溢流阀实际运动模型。运用Simulink建模并仿真，得出了各主要参数与溢流阀动态性能的关系。再通过正交实验法找出了最佳参数组合方案，对设计参数进行优化。(4)设计了一套插装阀综合试验台系统，该系统可用于对插装阀进行JB／T10414__2004规定的所有性能试验项目试验。在实验台上将本论文设计并优化后的插装溢流阀进行性能试验，验证了该溢流阀动态性能指标和参数设计的合理性。本人郑重声

5、明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：¨棚日期：-矽l'f，∥s．1衫西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着插装阀在上个世纪七十年代开始出现，如今它已成为液压控制系统举足轻重甚至是无法替代的组成部分。插装阀具有流量大、耐压高、动作灵敏等优点，使得它在流量控制、方向控制和压

6、力控制等领域运用十分广泛。而插装阀结构参数对其性能有相当大的影响，如何设计和确定阀的参数，成为插装阀设计十分关键的部分。随着计算机技术的发展，新型技术与传统基础理论的结合使计算流体力学以及系统动力学仿真得以广泛采用。用此方法对阀体进行分析，成为如今液压设计的主要发展方向。关系到插装溢流阀性能的主要参数包括动态特性以及静态流场特性等。研究溢流阀这两方面的特性，对溢流阀的设计研究具有相当重要的意义。本论文主要以某型螺纹插装式先导溢流阀为原型，从设计、仿真、优化、试验台设计和阀性能试验几个方面，完成了插装式溢流阀的设计优化过

7、程。论文主要内容包括以下几部分：(1)根据插装溢流阀设计要求，进行插装阀结构参数和某些性能参数的设计计算，完成插装溢流阀设计。(2)对所设计的插装式溢流阀进行计算流体动力学(CFD)稳态计算，运用FLUENT软件仿真阀流场。结合仿真结果压力和速度云图及矢量图，查找出结构设计的不合理。改进阀结构参数再仿真，最终得到较为合理的结构。(3)对溢流阀建立系统动力学模型，运用SIMULlNK软件进行建模和仿真，并对仿真模型进行优化，使其更接近于实际溢流阀系统。仿真各参数对溢流阀动态特性的影响，找出各个参数的影响程度。运用正交实验

8、法确定最优参数，优化溢流阀结构。(4)设计插装阀综合试验台，完成试验台原理设计和参数确定，并在试验台上进行所设计的溢流阀性能试验，得出动态响应曲线。将试验参数与仿真结果对比，证明本论文对插装溢流阀的设计与仿真优化是合理的。化关键词：插装溢流阀；FLUENT；动力学模型：Simulink；综合试验台；参数优西南交通大学硕士研究生学位