履带式起重机多路阀优化设计与工作特性分析

摘要

多路阀广泛应用于起重运输车辆、煤矿机械、工程机械,其性能优劣对该设备的控制特性和工作效率都将产生较大的影响。由于工业现代化水平的不断发展，对工程机械的稳定性、系统效率等有了更高的需求，从而使现有多路阀的工作特性不能满足实际的需要。目前国内多路阀存在的问题主要有:工作流量不稳定、操作力不易控制、系统效率低等。针对这些问题，开展对多路阀静态性能、动态性能的研究显得非常重要。本文是基于湖南鸿辉科技有限公司与中联重科工程起重机分公司的合作项目，开发研制了用于履带式起重机的多路阀，并以此为对象，开展了旨在提高该多路阀工作性能的理论计算分析、仿真分析和试验验证等工作。
　　首先对多路阀进行了理论设计计算与分析，详细阐述了其结构特点和工作原理。通过设计计算确定了多路阀的主要尺寸和参数，对多路阀的内泄漏量进行计算及换向阀阀芯移动分析。针对压力补偿阀的受力分析及负载敏感系统效率分析，可知采用阀前并联减压阀可以使执行机构的运动速度不受负载变化影响，提高系统的工作稳定性。并对多路阀阀芯节流口进行了设计，采用U形和UU形节流口组合形式，通过计算分析并运用Matlab绘制其过流面积曲线，其过流面积随位移的变化，先慢后快，可以实现对流量的多级节流控制。
　　运用AMESim软件建立履带式起重机多路阀的系统仿真模型，针对其内泄漏量、压力损失、流量调节特性以及负载敏感特性进行仿真分析。并对影响多路阀工作稳定性的参数，压力补偿阀的弹簧预紧力以及反馈油路阻尼口直径进行仿真优化，通过减少压力补偿阀的弹簧预紧力和反馈阻尼口直径可以减小系统压力流量的波动，从而提高多路阀的工作平稳性。
　　为了验证设计方案的可行性以及对仿真结果进行验证分析对比，在液压综合试验台上对多路阀进行相关性能试验工作。对多路阀的耐压特性、换向性能、压力损失、流量微动特性等进行了试验工作,考核各项技术指标符合设计要求。并在ZCC550H履带式起重机上进行了装机试验，通过在不同工况下进行测试，结果显示多路阀的工作性能比较稳定，控制特性好。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景与意义

1.2 履带式起重机液压系统的发展趋势

1.3 国内外履带式起重机多路阀研究现状

1.4 本文研究的主要内容

第2章 多路阀的结构设计计算与分析

2.1多路阀的结构组成及工作原理

2.2 多路阀的结构计算与分析

2.3多路阀中的压力补偿阀的设计分析

2.4 本章小结

第3章 多路阀节流口过流面积设计计算与分析

3.1 多路阀阀芯节流槽结构型式的确定

3.2 多路阀阀芯节流槽阀口过流面积的计算

3.3 多路阀阀口面积的计算分析

3.4 本章小结

第4章 履带式起重机多路阀的仿真分析及结构优化

4.1 多路阀仿真模型的建立以及参数设置

4.2 多路阀的工作特性仿真及分析

4.3 多路阀结构参数改进的仿真分析

4.4 本章小结

第5章 履带式起重机多路阀的试验研究

5.1 实验目的

5.2 多路阀的性能试验工作

5.3 多路阀的装机试验工作

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文及参与项目