气动快速开关阀的设计和试验

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2、ｉ證纏尝詳■ｔｈｉｈｍ．：議分类号：ＴＨ４７学校代号：１０４９０学号１２０２０３８保密：公开；２０武汉工程大学硕±学位论文气动快速开关阀的设计和试验、职称作者姓名：指导教师姓名对挺＾申请学位类别：工学硕±学科专业名称：化工过程机械研究方向：冲击气缸论文提交日期，郑ｆ巧日论文答辩日期抑浑争月日；＞巧户学位授予单位：学位授予日期：年月曰答辩委员会主席：陈作柄独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文

3、中已经标明引用的内容夕ｈ，本论文不包含任何其他个人或集体已鐘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，均已在文中明确方式标。明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；Ｉ２０（曰学位论、牌月文版权使用授权全书本学位论文作者完了解我校有关保留、使用学位论文的规定，目版Ｐ：我校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和学电子，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可将本位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可ｙＡ采用影印、缩印或扫描

4、等保复制密手段保存和汇编本学位论文。本论〇，在＿＿年解密后适用本授权书。文属于＾不保密／。（请在Ｗ上方打＂Ｖ＂）框内丫签学位论文作者签名；參：＾指导教师名：妃１习若叫２０弹若＼舜《月曰２０Ｉ月曰ＩＩDesignandtestofpneumaticquickswitchvalveAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：ChemicalProcessMachineryCandidate：LiuJunSupervisor：AssociateProfess

5、or.WangChenggangWuhanInstituteofTechnologyWuhan，Hubei430073，P.R.ChinaMay，2015摘要摘要随着经济的高速发展，开关阀也逐渐引起人们的关注，但对气动高速开关阀的研究仍以国际几个气动元件生产厂商为主。我国对高速气动开关阀的研究较少，而且研究工作不连续，与国际先进技术相比仍然差距很大。本文设计了一种以双向冲击气缸为执行机构的气动快速开关阀，并进行了模拟仿真和实验测试，主要工作如下：（1）气动快速开关碟阀的结构设计。主要包括：双向冲击气缸整体结构设计，并对活塞杆

6、、缓冲节流孔、端盖、阀芯阀瓣、缸筒、中盖等关键部件进行了详细设计计算；碟阀的选型和计算；双向气缸与蝶阀连接装置的设计。获得了一种新型气动快速开关蝶阀。（2）采用AMESim软件分析了内置三位五通换向阀的性能，主要研究了不同气源压力下阀芯在阀瓣内移动时各项参数对阀门的性能影响。研究表明：阀门的响应时间不随气源压力的变化而变化，响应时间为26ms；不同气源压力下阀芯从开始运动到焓流量达到最大值所需时间大致相等，约为10ms。（3）结合ADAMS软件对气动快速开关阀的启闭过程动力仿真和LMSImagine.LabAMESim软件对

7、气动缓冲装置的仿真模拟，得到了阀门启闭过程中阀轴和活塞杆的速度、位移等的变化情况。结果表明：双向冲击气缸在0.7MPa气源压力驱动下，开关碟阀启闭迅速，阀门开启和阀门关闭所需时间相近，约为0.038s；将气动缓冲装置安装在缓冲器活塞杆前端距动力转换装置左边顶点距离为20.5mm处，可有效避免阀板撞击阀座。（4）制作了双向冲击气缸的测试平台，分别测出在不同气源压力下活塞杆速度、最大冲击动能和回程动能的变化情况和活塞杆负载重物下气源压力和回程时间的关系。实验结果表明：双向冲击气缸的最佳工作行程应在60~90mm之间；回程动能比冲

8、击动能要低4%-8%，在负重状态下，气源压力每提升0.1bar，活塞杆回程时间缩短约10%。关键词：气动开关阀；双向冲击气缸；AMESim仿真；气动缓冲；冲击能量IAbstractAbstractWiththehighspeedofeconomicdevelopment,theswitch