高壓氣動比例減壓閥的結構優(yōu)化與特性研究.pdf

1、高壓氣體功率密度高、瞬間膨脹性大、溫度適應范圍廣，在航空航天、武器裝備和氣動汽車等特殊領域得到應用。高壓氣動比例減壓閥是制約高壓氣動系統(tǒng)實現(xiàn)自動化及遠程控制的關鍵元件，現(xiàn)有文獻缺乏深入的研究報道。本文從結構設計、尺寸優(yōu)化以及縫隙泄漏特性等方面對高壓氣動比例減壓閥展開研究，主要內(nèi)容如下：
　　 第一章，介紹了高壓氣動元件和系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，綜述了氣動阻容網(wǎng)絡、結露結冰特性、結構尺寸優(yōu)化和縫隙泄漏特性等方面的研究現(xiàn)狀，闡述了本課題的研

2、究背景和意義，提出主要研究內(nèi)容。
　　 第二章，設計了新型高壓氣動比例減壓閥，并進行了尺寸和結構形式優(yōu)化。分析了高壓氣動比例減壓閥的工作原理和特點，設計了二通式錐閥以及三通式滑閥先導閥。利用氣阻網(wǎng)絡方法得出了減壓閥靜態(tài)特性分析的數(shù)學模型，結合遺傳算法對先導閥尺寸進行了優(yōu)化。針對減壓閥出現(xiàn)的結冰現(xiàn)象，提出減低節(jié)流窗口寬度比的方法避免氣體結露，結合流場計算對閥芯內(nèi)部流道進行了優(yōu)化。
　　 第三章，對高壓氣動比例減壓閥進行數(shù)學

3、建模。利用流場計算得出了不同形式閥口的縮流系數(shù)以及壅塞流臨界壓力比；分析了不同結構減壓閥從氣源到負載的動態(tài)模型；在AMESim中完成了建模，以此作為減壓閥理論分析的基礎。
　　 第四章，對高壓氣動比例減壓閥的縫隙泄漏特性進行研究。提出一種同心環(huán)形縫隙高度間接測量方法。對減壓閥的泄漏特性進行深入研究，分析工作條件和結構尺寸對泄漏流量的影響，研究泄漏對減壓閥工作特性的影響，提出減少泄漏的措施。
　　 第五章，對高壓氣動比例減

4、壓閥的工作特性進行分析。仿真分析減壓閥的壓力、流量以及頻率等工作特性，對結構參數(shù)、摩擦力和比例電磁鐵等對減壓閻性能的影響進行研究，指出提高減壓閥工作性能的關鍵因素。
　　 第六章，開展高壓氣動比例減壓閥實驗研究。搭建實驗裝置進行同心環(huán)形縫隙高度的間接測量實驗，結果表明該方法測量準確、簡單易行。搭建高壓氣動比例減壓閥實驗裝置，開展了系統(tǒng)的實驗研究；結果表明該減壓閥能實現(xiàn)大范圍穩(wěn)定的壓力調(diào)節(jié)，設計方案合理，仿真模型可信。