本文選題：液壓變壓器　切入點(diǎn)：雙變量對稱式結(jié)構(gòu)　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：液壓變壓器作為恒壓網(wǎng)絡(luò)二次調(diào)節(jié)技術(shù)的關(guān)鍵液壓元件,對液壓系統(tǒng)的柔性控制、高效節(jié)能具有重要意義。由于其恒功率調(diào)節(jié)特性,備受國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注,但是仍存在一些不足之處。現(xiàn)有技術(shù)中存在的軸向力和徑向力分布不均勻現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了配流盤的平衡,將會導(dǎo)致燒盤現(xiàn)象的發(fā)生;同時還會產(chǎn)生噪聲,降低了液壓變壓器的使用壽命。為了解決上述問題,設(shè)計(jì)了一種雙變量對稱式液壓變壓器。建立其數(shù)學(xué)模型,并通過CFD仿真驗(yàn)證該模型的正確性。對雙變量對稱式液壓變壓器的系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行了相關(guān)介紹,依據(jù)其結(jié)構(gòu)特性,根據(jù)兩側(cè)斜盤傾角是否相同、兩側(cè)缸體是否完全對稱及存在偏角大小情況,還有配流盤轉(zhuǎn)角和缸體轉(zhuǎn)角等因素的不同組合情況,對雙變量對稱式液壓變壓器的平均流量、瞬時流量、流量脈動、平均扭矩、瞬時扭矩和變壓比等特性進(jìn)行建模仿真分析。通過分析得出了它們與各影響因素之間的對應(yīng)關(guān)系,瞬時流量的影響因素有配流盤轉(zhuǎn)角、缸體偏角和兩側(cè)斜盤傾角等,配流盤轉(zhuǎn)角影響其跳躍量,缸體偏角影響其跳躍現(xiàn)象發(fā)生的時刻,斜盤傾角影響其幅值大小。當(dāng)不考慮缸體偏角時,流量脈動率僅與配流盤轉(zhuǎn)角及柱塞數(shù)有關(guān);當(dāng)考慮缸體偏角時,流量脈動率還與兩側(cè)斜盤傾角對應(yīng)關(guān)系有關(guān)。通過調(diào)節(jié)相關(guān)量實(shí)現(xiàn)對流量特性的控制。液壓變壓器變壓比與配流盤旋轉(zhuǎn)角度、T口壓力以及摩擦扭矩等因素有關(guān),隨著配流盤轉(zhuǎn)角的增大,變壓比增大;對于T口壓力的變化,變壓比大于1時二者正相關(guān),小于1時二者負(fù)相關(guān);而隨著摩擦轉(zhuǎn)矩的增大,變壓比減小。通過前期仿真分析得到的這些結(jié)論將為后續(xù)進(jìn)一步的研究及仿真分析提供基礎(chǔ)。在后續(xù)研究中,對液壓變壓器內(nèi)部流場進(jìn)行分析,通過數(shù)值仿真試驗(yàn)可知,斜盤傾角只改變瞬時流量的幅值,對其變化趨勢沒有影響,而缸體偏角改變瞬時流量周期內(nèi)的變化階段。通過對以上角度的合理選取可以改善液壓變壓器的脈動現(xiàn)象。數(shù)值仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合所建立的數(shù)學(xué)模型,故而驗(yàn)證了該數(shù)學(xué)模型的正確性。
[Abstract]:As a key hydraulic component in the secondary regulation technology of constant voltage network, hydraulic transformer is of great significance to the flexible control of hydraulic system and high efficiency and energy saving. Because of its constant power regulation characteristic, it has attracted the attention of scholars at home and abroad. However, there are still some shortcomings. The uneven distribution of axial and radial forces in the prior art has seriously affected the balance of the distribution disk, which will lead to the occurrence of the phenomenon of burning the disk, and also produce noise. The service life of hydraulic transformer is reduced. In order to solve the above problems, a kind of double variable symmetrical hydraulic transformer is designed, and its mathematical model is established. And the correctness of the model is verified by CFD simulation. The system structure of the bivariate symmetrical hydraulic transformer is introduced. According to its structural characteristics and whether the inclination angle of the two sides of the inclined disk is the same or not, Whether the two sides of the cylinder block is completely symmetrical or not and whether the deflection angle exists, as well as the different combinations of factors such as the rotating angle of the distributor and the cylinder block, etc., for the average flow rate, instantaneous flow rate, flow pulsation, average torque of the two-variable symmetrical type hydraulic transformer, The characteristics of instantaneous torque and variable-pressure ratio are modeled and simulated. The corresponding relations between them and the influencing factors are obtained. The influence factors of instantaneous flow rate are the rotating angle of the distribution disk, the deviation angle of the cylinder block and the inclination angle of the two sides of the inclined disk, etc. The angle of flow distribution plate affects the jump, the angle of cylinder block affects the time when the jump occurs, and the angle of inclination of inclined disk affects the amplitude. When the angle of cylinder block deviation is not considered, the rate of flow pulsation is only related to the angle of flow distribution disc and the number of plunger. When the cylinder block deflection angle is considered, The flow pulsation rate is also related to the corresponding relationship between the obliquity angle of the two sides of the inclined disk. The flow characteristic is controlled by adjusting the correlation quantity. The variable voltage ratio of the hydraulic transformer is related to the rotating angle of the distributor and the friction torque, and so on. With the increase of the rotating angle of the distribution disc, the VV ratio increases; for the variation of the T port pressure, the VV ratio is positively correlated with the change of the T port pressure, and is negatively correlated with the variation of the T port pressure, and is negatively correlated with the friction torque. These conclusions will provide a basis for further research and simulation analysis. In the follow-up study, the flow field of hydraulic transformer is analyzed, and the numerical simulation results show that, The tilting angle only changes the amplitude of instantaneous flow, and has no effect on the trend of change. The variation stage of cylinder block deflection angle is changed in the instantaneous flow period. The pulsation phenomenon of hydraulic transformer can be improved by reasonable selection of the above angles. The numerical simulation results agree with the established mathematical model. Therefore, the correctness of the mathematical model is verified.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH137.5

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本文編號：1648862