硬巖掘進(jìn)裝備（Tunnel Boring Machine,簡稱TBM）是機(jī)械、電子、液壓、激光技術(shù)一體化的大型工業(yè)化隧道施工作業(yè)系統(tǒng)。TBM在掘進(jìn)過程中會產(chǎn)生強(qiáng)振動(dòng),掘進(jìn)系統(tǒng)中的換向閥長期工作在這種環(huán)境下,會導(dǎo)致?lián)Q向閥閥內(nèi)溫度升高,因此需要研究基礎(chǔ)振動(dòng)對換向閥閥內(nèi)溫度場的影響,從而為改善換向閥閥內(nèi)溫度場奠定理論基礎(chǔ)。本文的主要內(nèi)容：1、構(gòu)建了基礎(chǔ)振動(dòng)環(huán)境下?lián)Q向閥閥芯動(dòng)力學(xué)模型、換向閥閥內(nèi)溫度場數(shù)學(xué)模型和閥內(nèi)流體計(jì)算網(wǎng)絡(luò)模型,利用Fluent仿真獲得閥內(nèi)溫度場的分布云圖。2、研究了基礎(chǔ)振動(dòng)參數(shù)、閥芯開度、工作壓差、油液入口溫度、油液流速、均壓槽形狀和數(shù)量等因素對換向閥閥內(nèi)溫度場的影響,揭示了它們對閥內(nèi)溫度場的影響規(guī)律。3、研究了閥內(nèi)溫度場與閥體、閥芯變形量、換向閥流量特性之間的關(guān)系,獲得了閥內(nèi)溫度場對換向閥流量特性的影響規(guī)律。以流量波動(dòng)幅值為無基礎(chǔ)振動(dòng)時(shí)流量的2.5%為失效臨界值,確定了換向閥穩(wěn)定工作的溫度范圍,提出了基礎(chǔ)振動(dòng)環(huán)境下?lián)Q向閥防失效措施,比如限定油液入口溫度、增加散熱面積等措施。4、搭建了基礎(chǔ)振動(dòng)環(huán)境下?lián)Q向閥振動(dòng)試驗(yàn)臺,并開展了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。 

【文章來源】：中南大學(xué)湖南省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景及意義
    1.3 國內(nèi)外關(guān)于換向閥研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)外換向閥流場研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)換向閥溫度場研究現(xiàn)狀
    1.4 研究的主要內(nèi)容
2 基礎(chǔ)振動(dòng)下?lián)Q向閥仿真模型的建立
    2.1 引言
    2.2 換向閥工作原理
    2.3 基礎(chǔ)振動(dòng)信號
    2.4 受迫振動(dòng)理論
    2.5 基礎(chǔ)振動(dòng)下?lián)Q向閥閥內(nèi)溫度場數(shù)學(xué)模型
    2.6 基礎(chǔ)振動(dòng)下?lián)Q向閥仿真模型
        2.6.1 幾何模型
        2.6.2 閥內(nèi)流體網(wǎng)格模型
        2.6.3 閥內(nèi)流體邊界條件設(shè)置及性能參數(shù)
        2.6.4 動(dòng)網(wǎng)格模型
        2.6.5 液壓油粘溫特性
    2.7 小結(jié)
3 基礎(chǔ)振動(dòng)下?lián)Q向閥閥內(nèi)流體溫度場分析
    3.1 引言
    3.2 FLUENT軟件
    3.3 換向閥閥口流體溫度場分布情況
        3.3.1 有無基礎(chǔ)振動(dòng)對閥口流體溫度場的影響
        3.3.2 基礎(chǔ)振動(dòng)振幅對閥口流體溫度場的影響
        3.3.3 基礎(chǔ)振動(dòng)頻率對閥口流體溫度場的影響
        3.3.4 工作壓差對閥口流體溫度場的影響
        3.3.5 油液入口初始溫度對閥口流體溫度場的影響
        3.3.6 油液入口流速對閥口流體溫度場的影響
    3.4 換向閥環(huán)向間隙流體溫度場分布情況
        3.4.1 有無基礎(chǔ)振動(dòng)對環(huán)向間隙溫度場的影響
        3.4.2 基礎(chǔ)振動(dòng)振幅對環(huán)向間隙溫度場的影響
        3.4.3 基礎(chǔ)振動(dòng)頻率對環(huán)向間隙溫度場的影響
        3.4.4 間隙高度對環(huán)向間隙溫度場的影響
        3.4.5 偏心量對環(huán)向間隙溫度場的影響
        3.4.6 均壓槽數(shù)量對環(huán)向間隙溫度場的影響
        3.4.7 均壓槽形狀對環(huán)向間隙溫度場的影響
    3.5 小結(jié)
4 基礎(chǔ)振動(dòng)下?lián)Q向閥閥芯閥體熱分析研究
    4.1 引言
    4.2 ANSYS熱分析的特點(diǎn)
    4.3 基礎(chǔ)振動(dòng)環(huán)境下閥芯溫度分布
    4.4 基礎(chǔ)振動(dòng)環(huán)境下閥芯變形量數(shù)值模擬及結(jié)果分析
        4.4.1 數(shù)值模擬參數(shù)設(shè)置
        4.4.2 基礎(chǔ)振動(dòng)對閥芯熱變形量的影響
        4.4.3 基礎(chǔ)振動(dòng)下閥芯熱變形量隨工作時(shí)間的變化關(guān)系
        4.4.4 閥芯節(jié)流閥口對閥芯熱變形量的影響
        4.4.5 基礎(chǔ)振動(dòng)對閥體熱變形量的影響
    4.5 小結(jié)
5 溫度場對換向閥出口流量特性的研究
    5.1 引言
    5.2 流量特性評價(jià)指標(biāo)
    5.3 溫度場對流量特性的影響分析
        5.3.1 溫度場對內(nèi)摩擦力的影響
        5.3.2 溫度場對粘性阻尼系數(shù)的影響
        5.3.3 溫度場對液動(dòng)力的影響
        5.3.4 溫度對流量波動(dòng)幅值影響
    5.4 閥芯閥套間的間隙對溫度場影響的特性研究
    5.5 基礎(chǔ)振動(dòng)環(huán)境下?lián)Q向閥防失效措施
    5.6 小結(jié)
6 基礎(chǔ)振動(dòng)下?lián)Q向閥實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头桨?br>        6.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>        6.2.2 實(shí)驗(yàn)方案
    6.3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        6.3.1 換向閥試驗(yàn)原理
        6.3.2 振動(dòng)試驗(yàn)臺搭建
        6.3.3 振動(dòng)實(shí)驗(yàn)信號
    6.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析
        6.4.1 基礎(chǔ)振動(dòng)對油液溫度影響的對比試驗(yàn)
        6.4.2 基礎(chǔ)振動(dòng)參數(shù)對油液溫度影響的對比試驗(yàn)
        6.4.3 基礎(chǔ)振動(dòng)下工作壓差對油液溫度影響試驗(yàn)
    6.5 小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]智能井系統(tǒng)中電磁換向閥的數(shù)值仿真分析[D]. 陳功川.西南石油大學(xué) 2012
[4]利用蓄能器減小液壓沖擊的仿真和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陸超.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
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[6]液壓閥的節(jié)流溫升與熱形變的研究[D]. 曹永.蘭州理工大學(xué) 2011
[7]設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)對銅制汽車散熱器散熱性能的影響[D]. 史井泉.吉林大學(xué) 2010
[8]V型節(jié)流閥油流粘性加熱及結(jié)構(gòu)熱變形分析[D]. 王睿君.浙江大學(xué) 2010
[9]節(jié)流閥油流溫升及閥芯變形研究[D]. 李松.浙江大學(xué) 2008
[10]閥芯運(yùn)動(dòng)過程液壓滑閥內(nèi)部流場的CFD計(jì)算[D]. 趙蕾.太原理工大學(xué) 2008



本文編號：3629821