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新型电梯主控阀与单出杆对称液压缸的设计

翁应强  
【摘要】:节能和优良的控制性能是当前液压电梯的发展方向。变频调速式液压电梯的主控阀主要实现液压电梯的流向和安全控制,其性能直接影响到电梯的舒适性和速度控制的实现;液压缸是液压电梯系统中的重要动力执行单元,设计新型结构的液压缸使采用新型电梯控制系统以提高液压电梯性能、降低系统能耗成为了可能。本课题设计的一种基于闭式变频调速的液压电梯的主控阀和单出杆对称液压缸是液压电梯系统中的两个关键部件,其中,主控阀从结构上保证了电梯的可靠启闭和液压系统的少泄漏,提高了电梯的工程实用价值;单出杆对称液压缸的结构特点更加方便液压电梯实现高精度控制,可以实现一种新型的电梯液压配重,对降低电梯的装机功率提供了一种实用方法,因此,具有重要的工程实践意义。 论文主要结构如下: 第1章主要介绍液压电梯技术和液压缸的发展概况和现状。分别介绍了液压电梯的速度控制方式的实现方案和几种典型的液压缸,对主控阀在液压电梯中的作用和单出杆对称液压缸的应用作了详细介绍,在此基础上确定了本课题的研究方向和目标。 第2章主要进行了新型主控阀的结构设计和静态性能计算。设计了一种二级阀芯结构具有释压作用的主控制阀,采用锥阀结构和相关密封措施基本实现了主控阀的零泄漏,采用液压平衡结构,降低了最低控制压力要求,实现了较小的阀口压差损失,从而提高了液压电梯的安全和控制性能。 第3章主要建立了新型结构的主控阀的数学模型和仿真模型,并对主控阀进行了详细的仿真分析。根据正反向不同液流流动方向就主阀芯开启前后时刻对新型结构的主控阀建立了数学模型,分析了主阀芯的开启条件和影响启闭特性的主要参数,并用AMESim软件建立了主控阀的仿真模型,对仿真模型中的参数进行了选择和确定,就动态阻尼、弹簧刚度和控制活塞直径的变化对主控阀启闭特性的影响和主控阀的正反向流动特性进行了仿真分析。 第4章主要进行单出杆对称液压缸的设计、校核和缸筒变形的仿真。对单出杆对称液压缸的结构原理、设计和校核过程进行了详细论述,使用有限元分析软件ANSYS研究了具有密封结构的主要缸筒的变形对液压缸中使用的密封件的安装结构的影响。 第5章对全文进行了总结和今后工作的展望。


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