溢流阀瞬态特性测试装置(液压与机械系统)【字数：18024】
本文对先导式溢流阀瞬态特性检测装置的液压原理图进行了分析介绍，在此基础上对其主油路及控制油路的元件通过分析计算确定合理的选型，寻找最为合理的元件型号。在AMESim环境下对元件进行建模并对液压原理图建立液压仿真模型，完善液压元器件的技术性能指标，测出其流量阶跃变化时被试阀的进口压力响应特性曲线。然后对其油箱的结构进行设计，对油箱散热问题及顶板承重等进行结构优化，设计集成块并用SolidWorks软件进行三维设计、装配相应的结构进行组装得出瞬态特性检测装置的总装图。最后针对先导式溢流阀DB 10-2-4X/200W65搭建一套溢流阀瞬态特性检测装置（液压与机械系统），适用检测所有相关生产企业对该溢流阀的出厂性能指标，确定该产品的合格性要求。
目录
一、绪论 5
1.1课题背景 5
1.2国内外研究状况 1
二、溢流阀瞬态特性检测装置概述 2
2.1课题的目的及意义 2
2.2论文构成及研究内容 2
2.3.力士乐先导式溢流阀DB 1024X/200W65介绍 3
2.4溢流阀瞬态特性试验装置工作原理的介绍 4
三、液压试验台主油路的选型设计 5
3.1主油路液压泵的选择 5
3.1.1确定液压泵的最大工作压力 5
3.1.2确定液压泵流量 5
3.2主油路电动机的选择 6
3.3联轴器的选择 6
3.4阀类元件以及辅助元件 7
四、液压试验台控制油路的选型计算 9
4.1液压泵及电动机的选择 9
4.2阀类元件的选择 9
4.3辅助元件 9
五、AMESIM液压仿真 10
5.1被测先导式溢流阀模型的建立 10
5.1.1先导式溢流阀抽象原理图 10
5.1.2.先导阀模型 10
5.1.3.主阀模型 11
5.1.4先导式溢流阀模型 11
5.2二通插装阀模型的建立 12
5.3仿真模型的建立 13
5.4仿真分析 15
5.5液压元件参数调整分析 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
5.5.1主阀阻尼孔直径对先导式溢流阀瞬态特性的影响分析 16
5.5.2先导阀阻尼孔直径对先导式溢流阀瞬态特性的影响分析 17
5.5.3油液粘度对先导式溢流阀瞬态特性的影响分析 18
5.5.4油液空气含量对先导式溢流阀瞬态特性的影响分析 19
5.5.5导阀质量块质量对先导式溢流阀瞬态特性的影响分析 20
5.6压力响应曲线的确定 20
六、油箱的设计 21
6.1液压油箱有效容积的确定 21
6.2液压系统发热与温升估算 21
6.3液压系统的散热功率 22
6.4散热面积的计算 23
6.5油箱内壁的处理 24
6.6液压油箱结构设计及附件的选择 24
6.7管道尺寸的确定 26
6.7.1管道内径d计算 26
6.7.2管道壁厚δ的计算 27
6.8油箱顶部钢板强度校核 28
七、集成块的设计 29
7.1液压阀布局设计 29
7.2集成块的设计 30
7.2.1集成块1的设计 30
7.2.2集成块2的设计 31
7.2.3集成块3的设计 33
7.3油孔内壁厚计算 34
八、 液压试验台总成结构设计 35
8.1液压试验台总成概述 35
8.2液压试验台结构设计 35
8.3液压试验台的维护 36
8.4液压试验台总装图 37
九、结束语 37
参考文献 38
附录 39
致谢 41
一、绪论
1.1课题背景
随着液压行业的快速发展，液压技术以它独特的优势在各个工业领域中占据越来越重要的地位。液压系统的组成及功能日益复杂，随之而来的故障也逐渐增多。不同于机械设备的直观性，液压元件和液压系统都是在封闭的油路内工作的，从而导致了它的故障具有隐蔽性、变换性和诱发因素的多元性。在故障的诊断及排除的过程中，需要熟练的操作人员的同时还需要专业完善的检测设备。目前伴随着国内外液压行业的飞速发展，对试验台新的要求也逐渐增多，这就需要先进的测试技术储备，提高测试精度并实现全自动化测量。为了更好地为社会开发经济稳定可靠的检测手段，本课题针对某一先导式溢流阀DB 1024X/200W65，搭建一套瞬态特性检测的实验装置，适用检测检验所有相关生产企业对该溢流阀的出厂性能指标检测，确定该产品的合格性要求，针对当前社会的发展特点，按照实用、可靠、经济、环保、节能等技术要求，采用较为先进的传感器和检测手段，尽可能地较为精细的采样，反应出元件在各个精密的时间点上采集数据，反应出精细的动态特性，尽可能地体现出创新性和先进性。
1.2国内外研究状况
国内状况：过去在国内的液压检测设备普遍简陋，人工试验并记录数据的操作方式不易掌握试验标准，并且不一致的试验方法对操作人员的劳动强度要求大，达不到提高产品质量以及对产品最终控制的目的。目前，许多高校针对检测液压系统研制出了自己所独有的液压试验台。例如河南联合大学机械学院把经济实用作为出发点，设计开发了比例溢流阀特性测试液压试验台和以LabVIEW为软件开发平台的计算机辅助测试系统。他们对现比例溢流阀特性测试方案进行了改进并提出了创新设计;数据采集系统实时采集两路压力信号，并对采集得到的数据进行时域、频域分析。实验表明，该实验台能够顺利地完成比例溢流阀各项特性的测试实验，其设计合理，性能稳定，经济小巧，具有较好的性价比和实用性[1]。
国外状况：日本岛津VEH型及美国STEX公司的HVL型液压万能试验机均采用电液伺服阀控制的双向油缸，由电液伺服闭环控制控制负荷、变形及位移，同时具有电子测试和计算机数据处理功能。电液伺服阀的优点是动静态性能良好，分辨率高，滞环线性度高，工作范围广，更适合于动态电液伺服试验机。其缺点是：由于在静态液压万能试验机上未能发挥其特点，使其成本增加，抗污染能力变差，工作噪音大，油液升温快，必要时还需要水冷却。西德申克公司的UPV液压万能试验机，是一种传统的控制方式。其控制原理是由速度控制器控制力矩而带动压力控制阀施加负载，并且有速度电流反馈。在本试验台上进行对液压缸、液压泵、流量阀、压力阀、溢流阀等测试产品的综合出厂测试，被测数据（参数）能够自动采集并实时显示。该试验台试验范围广，可以进行对不同型号的液压元件的试验，结构轻便，操作简单，整个系统人机交互界面友好，可以进行负载效率试验，耐久性试验等各种试验，实现了控制参数的测量、记录及全自动化数据处理。这不仅改善了操作环境，减轻了操作人员的劳动强度，还能达到了高标准的测量精度及较高的试验效率，通过对各种液压元件的预测量可以看出，试验台及其测控系统的立意和设计都比较新颖、合理和成功，取得了良好的效率。此外，在减轻试验人员的劳动强度，改善工作条件方面，综合测试系统都具有无可比拟的优点。但不足之处是：系统需要的设备及投资较多，设备及元件的可靠性对试验工作的影响较大，设备的使用、维修和编程比较复杂，需要一定的专职人员[2]。
目录
一、绪论 5
1.1课题背景 5
1.2国内外研究状况 1
二、溢流阀瞬态特性检测装置概述 2
2.1课题的目的及意义 2
2.2论文构成及研究内容 2
2.3.力士乐先导式溢流阀DB 1024X/200W65介绍 3
2.4溢流阀瞬态特性试验装置工作原理的介绍 4
三、液压试验台主油路的选型设计 5
3.1主油路液压泵的选择 5
3.1.1确定液压泵的最大工作压力 5
3.1.2确定液压泵流量 5
3.2主油路电动机的选择 6
3.3联轴器的选择 6
3.4阀类元件以及辅助元件 7
四、液压试验台控制油路的选型计算 9
4.1液压泵及电动机的选择 9
4.2阀类元件的选择 9
4.3辅助元件 9
五、AMESIM液压仿真 10
5.1被测先导式溢流阀模型的建立 10
5.1.1先导式溢流阀抽象原理图 10
5.1.2.先导阀模型 10
5.1.3.主阀模型 11
5.1.4先导式溢流阀模型 11
5.2二通插装阀模型的建立 12
5.3仿真模型的建立 13
5.4仿真分析 15
5.5液压元件参数调整分析 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
5.5.1主阀阻尼孔直径对先导式溢流阀瞬态特性的影响分析 16
5.5.2先导阀阻尼孔直径对先导式溢流阀瞬态特性的影响分析 17
5.5.3油液粘度对先导式溢流阀瞬态特性的影响分析 18
5.5.4油液空气含量对先导式溢流阀瞬态特性的影响分析 19
5.5.5导阀质量块质量对先导式溢流阀瞬态特性的影响分析 20
5.6压力响应曲线的确定 20
六、油箱的设计 21
6.1液压油箱有效容积的确定 21
6.2液压系统发热与温升估算 21
6.3液压系统的散热功率 22
6.4散热面积的计算 23
6.5油箱内壁的处理 24
6.6液压油箱结构设计及附件的选择 24
6.7管道尺寸的确定 26
6.7.1管道内径d计算 26
6.7.2管道壁厚δ的计算 27
6.8油箱顶部钢板强度校核 28
七、集成块的设计 29
7.1液压阀布局设计 29
7.2集成块的设计 30
7.2.1集成块1的设计 30
7.2.2集成块2的设计 31
7.2.3集成块3的设计 33
7.3油孔内壁厚计算 34
八、 液压试验台总成结构设计 35
8.1液压试验台总成概述 35
8.2液压试验台结构设计 35
8.3液压试验台的维护 36
8.4液压试验台总装图 37
九、结束语 37
参考文献 38
附录 39
致谢 41
一、绪论
1.1课题背景
随着液压行业的快速发展，液压技术以它独特的优势在各个工业领域中占据越来越重要的地位。液压系统的组成及功能日益复杂，随之而来的故障也逐渐增多。不同于机械设备的直观性，液压元件和液压系统都是在封闭的油路内工作的，从而导致了它的故障具有隐蔽性、变换性和诱发因素的多元性。在故障的诊断及排除的过程中，需要熟练的操作人员的同时还需要专业完善的检测设备。目前伴随着国内外液压行业的飞速发展，对试验台新的要求也逐渐增多，这就需要先进的测试技术储备，提高测试精度并实现全自动化测量。为了更好地为社会开发经济稳定可靠的检测手段，本课题针对某一先导式溢流阀DB 1024X/200W65，搭建一套瞬态特性检测的实验装置，适用检测检验所有相关生产企业对该溢流阀的出厂性能指标检测，确定该产品的合格性要求，针对当前社会的发展特点，按照实用、可靠、经济、环保、节能等技术要求，采用较为先进的传感器和检测手段，尽可能地较为精细的采样，反应出元件在各个精密的时间点上采集数据，反应出精细的动态特性，尽可能地体现出创新性和先进性。
1.2国内外研究状况
国内状况：过去在国内的液压检测设备普遍简陋，人工试验并记录数据的操作方式不易掌握试验标准，并且不一致的试验方法对操作人员的劳动强度要求大，达不到提高产品质量以及对产品最终控制的目的。目前，许多高校针对检测液压系统研制出了自己所独有的液压试验台。例如河南联合大学机械学院把经济实用作为出发点，设计开发了比例溢流阀特性测试液压试验台和以LabVIEW为软件开发平台的计算机辅助测试系统。他们对现比例溢流阀特性测试方案进行了改进并提出了创新设计;数据采集系统实时采集两路压力信号，并对采集得到的数据进行时域、频域分析。实验表明，该实验台能够顺利地完成比例溢流阀各项特性的测试实验，其设计合理，性能稳定，经济小巧，具有较好的性价比和实用性[1]。
国外状况：日本岛津VEH型及美国STEX公司的HVL型液压万能试验机均采用电液伺服阀控制的双向油缸，由电液伺服闭环控制控制负荷、变形及位移，同时具有电子测试和计算机数据处理功能。电液伺服阀的优点是动静态性能良好，分辨率高，滞环线性度高，工作范围广，更适合于动态电液伺服试验机。其缺点是：由于在静态液压万能试验机上未能发挥其特点，使其成本增加，抗污染能力变差，工作噪音大，油液升温快，必要时还需要水冷却。西德申克公司的UPV液压万能试验机，是一种传统的控制方式。其控制原理是由速度控制器控制力矩而带动压力控制阀施加负载，并且有速度电流反馈。在本试验台上进行对液压缸、液压泵、流量阀、压力阀、溢流阀等测试产品的综合出厂测试，被测数据（参数）能够自动采集并实时显示。该试验台试验范围广，可以进行对不同型号的液压元件的试验，结构轻便，操作简单，整个系统人机交互界面友好，可以进行负载效率试验，耐久性试验等各种试验，实现了控制参数的测量、记录及全自动化数据处理。这不仅改善了操作环境，减轻了操作人员的劳动强度，还能达到了高标准的测量精度及较高的试验效率，通过对各种液压元件的预测量可以看出，试验台及其测控系统的立意和设计都比较新颖、合理和成功，取得了良好的效率。此外，在减轻试验人员的劳动强度，改善工作条件方面，综合测试系统都具有无可比拟的优点。但不足之处是：系统需要的设备及投资较多，设备及元件的可靠性对试验工作的影响较大，设备的使用、维修和编程比较复杂，需要一定的专职人员[2]。
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