本文關(guān)鍵詞：大流量三通電液伺服插裝閥的設(shè)計與動態(tài)特性研究

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【摘要】：壓鑄機是壓鑄生產(chǎn)過程中重要的基礎(chǔ)技術(shù)裝備,壓鑄機壓射過程中速度和壓力的實時控制對提高鑄件的質(zhì)量和精度有著至關(guān)重要的作用。大流量二通電液伺服插裝閥由于具備快速的階躍響應(yīng)速度和巨大的通流能力,因而被廣泛應(yīng)用于壓鑄機的壓射系統(tǒng),對壓射錘頭的位置和速度進行精確的控制,從而保證多次壓鑄工藝參數(shù)的一致性。但是該閥無法對增壓過程的壓射壓力進行閉環(huán)控制。目前標準的三通電液伺服插裝閥雖然能夠?qū)崿F(xiàn)壓力閉環(huán)控制,但由于其主閥行程對稱設(shè)計,通流能力不夠大,不能完全滿足大型壓鑄機壓鑄速度控制段高速大流量的需求。本課題著力優(yōu)化自主研發(fā)的80通徑二通電液伺服插裝閥,解決該閥在壓鑄過程中出現(xiàn)的低速爬行,高速抖動的問題,并以該閥為基礎(chǔ),設(shè)計與壓鑄系統(tǒng)需求相匹配的大流量三通電液伺服插裝閥,實現(xiàn)壓鑄低速、高速和壓射壓力的連續(xù)閉環(huán)控制。論文第一章簡要的介紹了壓鑄工藝以及大流量電液伺服插裝閥在壓鑄系統(tǒng)中的運用,總結(jié)了國內(nèi)外對二通、三通大流量電液伺服插裝閥的研究現(xiàn)狀,結(jié)合自主研發(fā)的二通大流量電液伺服插裝閥在壓鑄過程中存在的不足,提出研究目標和研究內(nèi)容。論文第二章首先對二通電液伺服插裝閥的爬行現(xiàn)象進行了詳盡的分析,結(jié)合ANSYS仿真分析以及實驗驗證,最終確定閥口段的最佳配合間隙；然后對主閥芯環(huán)形面積上所受液壓干擾力進行分析,建立二通電液伺服插裝閥和壓射系統(tǒng)的仿真模型,仿真研究發(fā)現(xiàn)在高壓大流量的工況下,主閥芯閥口環(huán)形面積上的液壓干擾力是造成主閥芯抖動的原因。考慮到壓鑄低速段對泄漏要求不高,把主閥口設(shè)計為滑閥形式,并進一步減小主閥芯控制腔面積,提高主閥響應(yīng)速度。論文第三章根據(jù)壓鑄工藝的需求,對三通電液伺服插裝閥進行方案設(shè)計,并對主要參數(shù)進行設(shè)計計算,重點對主閥芯所受液動力進行分析,指導主閥控制腔面積的設(shè)計。之后,搭建三通伺服插裝閥、壓射系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)等模型,對壓射壓力進行閉環(huán)控制仿真,仿真結(jié)果表明該閥可在30ms內(nèi)控制壓射壓力達到所需的設(shè)定值,并可根據(jù)需要,設(shè)定壓射壓力的升壓斜率和最終值。論文第四章對設(shè)計的二通大流量電液伺服插裝閥和三通大流量電液伺服插裝閥在壓射試驗臺上進行試驗研究。優(yōu)化后的二通電液伺服插裝閥和原閥對比,響應(yīng)速度明顯提升,并且低速段無爬行,高速段無抖動；對三通大流量電液伺服插裝閥進行階躍響應(yīng)和滯環(huán)測試,結(jié)果均能滿足設(shè)計要求,并且該閥低速測試無爬行,高速測試無抖動,驗證該閥結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。論文第五章對本課題做了全面總結(jié),指出本課題研究中還未解決的問題,提出以后研究工作的重點。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG233.1

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本文編號：1236002