本文關鍵詞：全屏蔽閥門磁力驅動器的研究

  更多相關文章： 閥門驅動器 全屏蔽 磁力驅動

【摘要】：針對航天、航空、核電、化工等領域中,對低溫、高溫、高壓、高放射性、劇毒性介質提出的零泄漏要求。本課題以解決火箭發(fā)動機閥門存在的閥桿動密封泄漏問題為目的,研制了一種全屏蔽閥門磁力驅動器。并結合閥門的實際運行工況特點,對磁力驅動器的力矩輸出性能與發(fā)熱特性展開研究�；谟邢拊椒�,建立了球閥密封副的數(shù)值分析模型,在保證閥門密封性的基礎上,對球閥密封副摩擦力矩進行了精確計算。研究了密封環(huán)壓力角、密封環(huán)寬度對密封副摩擦力矩的影響規(guī)律。結果表明,密封環(huán)壓力角、密封環(huán)寬度與摩擦力矩均呈線性關系。分析了球閥在開啟過程中的密封副摩擦力矩的變化規(guī)律。通過分析可知,在閥門不同開度下密封副摩擦力矩為非線性變化規(guī)律,為磁力驅動器在變負載條件下力矩輸出性能的研究奠定了基礎。采用Ansoft軟件,建立了全屏蔽閥門磁力驅動器的磁場分析模型,根據(jù)得到的氣隙磁場分布規(guī)律提出合理假設,得到了磁力驅動器力矩系數(shù)與氣隙磁密基波幅值之間的理論關系式。在此基礎上,研究了球閥不同開啟狀態(tài)下,各結構參數(shù)對磁力驅動器力矩輸出性能與發(fā)熱特性的影響,得到了各參數(shù)的優(yōu)選值范圍。采用正交設計法分析了各結構參數(shù)對磁力驅動器性能的綜合影響。結果表明,各結構參數(shù)對磁力驅動器力矩輸出性能影響程度的主次順序為永磁體極弧系數(shù)、永磁體厚徑比、槽軛高比、齒槽寬比、定子裂比,并得到了以上無量綱結構參數(shù)的最優(yōu)組合方案。根據(jù)各無量綱結構參數(shù)優(yōu)選值范圍,給出了具有普遍工程應用價值的全屏蔽閥門磁力驅動器設計方法,且該設計方法可大大縮減其設計周期。設計并搭建了用于磁力驅動器性能試驗研究的動態(tài)負載試驗裝置。進行了力矩輸出性能與發(fā)熱特性試驗研究,通過對比分析理論計算與試驗測取結果,驗證了本文對全屏蔽閥門磁力驅動器理論研究的正確性。本文對全屏蔽閥門磁力驅動器的研究,對提高我國大型液體火箭發(fā)動機的工作可靠性具有重要的意義。同時能夠為閥門驅動器的設計與性能優(yōu)化提供指導,拓寬了磁力驅動技術在全屏蔽旋轉機械中的應用。
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V432
，

本文編號：1270396