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《浙江大学》 2010年
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基于高速开关阀的液压振动冲击系统的研究和应用

王素清  
【摘要】:液压振动冲击系统自20世纪60年代出现以来,由于冲击力大、能量转换效率高等优点,受到在国内外相关行业和专家的关注和研究,并得到广泛应用:在大功率碎石、凿岩、破碎等工程机械中有着不可争议的统治地位,在小功率的液压铆接、疲劳寿命试验、振动筛等方面也进行了逐步的推广应用。小功率电液振动冲击系统的工作机理和应用也是目前液压界研究的一个热点。 论文在综合国内外文献资料的基础上,对液压振动冲击系统的发展历程、现状及发展趋势热点进行论述,提出基于高速开关阀的液压振动冲击系统的结构和组成。并对该系统进行了建模、仿真,探讨了结构参数对振动冲击性能的影响,得到了仿真结论;完成了该系统的实验研究,分析了实验结果,得到了实验结论。利用基于高速开关阀的液压振动冲击系统,研制了新型的电液控制式剁锉机样机,克服了传统机械式的剁锉机功耗大,噪声高,工作环境差,磨损严重,维护费用高的缺点,具有节能,低噪声,频率稳定可调等优点,很好地满足日益提高的市场需求。 有关各章节内容分述如下: 第1章,在综合分析国内外文献的基础上,介绍了液压振动冲击系统区别于普通液压系统的特点、工作原理、分类、主要的应用场合;分析比较国内外市场上应用的主要振动冲击机构的优缺点和研究现状;阐述了线性与非线性模型的两种研究方法;详细介绍了几个研究专题等关键技术的发展动态;最后介绍了剁锉机的研究现状。 第2章,对基于高速开关阀的液压振动冲击系统及关键元器件进行理论分析。对比探讨国内外多种液压系统原理,提出了基于高速开关阀的液压振动冲击系统的结构和组成,并阐述了该系统的工作原理。并且,对系统中采用的控制元件、冲击液压缸、蓄能器、高速开关阀电磁铁的结构特点进行描述。 第3章对基于高速开关阀的高速液动切换阀和剁锉机液压系统建立了非线性数学模型。应用有限元方法,以Ansoft的Maxwell为平台,对高速开关阀的电-机械转换器进行性能仿真;以AMESim为平台,对高速液动切换阀和剁锉机液压系统进行仿真,探讨了结构参数和外加信号对系统和元件性能的影响规律,为系统和结构设计提供了指导。 第4章,为验证系统设计的合理性和适宜性,对系统性能进行了实验。得到了溢流阀设定压力与系统工作压力、冲击力的关系曲线;弹簧预压量对冲击力的影响曲线;信号发生器发出信号的脉宽比对冲击力的影响曲线。实验与仿真结果吻合,验证了理论分析的准确性。 第5章,对主要研究工作和得到的成果进行了概括,并展望了下一步的研究工作和方向。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH137

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