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          5. 超高压电磁换向阀的优化设计
            来源:哲成阀门 笔者:哲成阀门贸易部 通告时间:2015-8-18 读书: 先后
              
            东商要本文讨论了超高压电磁换向阀主要设计参数的多样化问,树立了该阀的数学模型,由微机进行了求解。
              超高压电磁换向阀是超高压液压系统中的换向元件。在超高压工况下,合同转种阀的改制可靠性,于是满足液压系统改变液流向的处求是其技水关键。
              超高压换向阀的改制可靠性是指有控制信号输入时,滑阀能可靠的运动至预定工作岗位;控制信号撤除耵定位于他 1 房位置或恢好原位。
               1、树立优化数学模型 1.1 驯化目标电磁阀是否可靠的改制和复位,即电磁换向阀的办事可靠性,根本取决于设计和制造。副筹划角度是指阀的布局是否合理对各族力的计量是否正确及电磁铁弹簧克服换向阻力所具有的力量。副制造难度是指阀体孔和阀芯的加工精度,特别是几何精度粗糙度及飞边毛刺是影响电磁阀做事可靠性的重中之重因素,在办事经过中,严重影响阀的改制和复位。从而,电磁换向阀的改制可靠性是人家根本性能。
              但单纯增大电磁铁推力和弹簧复位力,名将使 电磁阀组织尺寸增大。故本文在电磁阀结构尺寸定的情况下,名将减少换向阻力作为优化的第一目的。
               1.2 选择设计变量超高压电磁换向阀在控制信号输入后阀芯移动须克服以下力两端推杆处密封阻力,对湿式电磁铁,伊值为零;阀孔和阀体之间的液压卡紧力;复位弹簧的打算力;液流流动对阀芯产生之稳态液动力;液流对阀芯的瞬态液动力;滑阀移动粘滞阻尼力。控制信号撤除后,复位弹簧除克服上述阻力夕,还应克服电磁铁的隐蔽性力。
              伊。电磁换向的稳态液动力,出口足流量芯虚径有关粘滞阻尼力与打效封油长度。芯与阀体孔单边配合间隙阀芯直径有关;液压卡紧阻力与封油长度阀芯直径及压差有关;瞬态液动力与阀芯。 1 么压差 1 蝴芯移动速度的变动关。
              综合,出口量 4 使得封油长度阀芯直径阀芯与阀体孔单边配合间隙寸换向及复位阻力影响较大,故选择这个独立变量作为设计变量。
              电磁换向阀的布局简优化设计变量列式如下 A 为个维优化问。
              在机械工程计划中,计划变量通常具有不同之计量纲和数量级,而且有之距离很大。为了消除这种差别以对设计变量进行标度吏它成为无量纲化和规模化的统筹变量本设计中们个规划变量的计量纲和数量级相差不大,故只建立目标函数从追求电磁换向阀换向可靠性出发,选择换向及复位所受最大油液粘滞阻尼力只。最大稳态液动力厂,副大瞬态液动乃及最大液 1 卡紧,力凡表现各分目标。开口经过计算得出各分目标公称流量;阀口处液流角滑伐流暹系数摩擦系数液压卡紧系数封汕长度;进口处压力出处压力多目标优化设计,般可转化为单目标优化设计。为使各分目标函数能均匀致之取向各自的最优解,采取线性组合法求解,名将各分目标按下式合成统的对象函数。
              因标函数中的各分标函数在数量级上趋于统的衡 1
              名将统目标用尤量纲系数为 1.4 确认约束条件从强度考虑,过阀芯阀体间环形通道的增量公式为上式流试以公称流量和代入,行,油口 1 气径 =61 处谢液流速心 2 137 ,方形迎道中油液流违 2.137
              则,沿认 =0.6930. 似考虑到阀体孔之加,取。 2.2 为保证泄漏过在允许的范围内,树立约束方程为减少压力损失,应使环形流道截面积大于阀前孔截面积。
              为满足压力损失的要求考虑到阀芯与阀体单边配合间隙的组建,故综上所述,驯化模型如下 2 分选优化方法对于约束优化设计方法。根据求解方式的不 1 可以分为直接解法,间接解法两类。 1 接解法的性状是原理比较简便,主意比较适用,整整求解过程在可行域内者行,于是所得任设计方案都是有效的。普通较便于求解只含有不等式约束的多样化问。考虑到本数学模型中只含有不等式约束,且设计变量的维数不是很大,故采用直接解法中的随机方向法 3 开展多元化,求出最优解。全总过程均由程序完成,富裕快捷。
              驯化工作成就了大试繁琐计兑。追求参数最优值是设的第一依据,姐不能作为终仇使。这是因为优化设计计算的结果要开展整数化离散化处理,组织设计时还应对原设备进行分析,找出弱点,重组艺特工况条件以及成熟的阅历,使结构设计进入优化状态。
               3、总结开口量 3.6 电磁阀密封性能好坏,而今泄漏上,泄漏分外泄漏和内泄漏。外泄漏造成油液损耗及环境污染,是不容许出现的。内泄漏是滑阀由于阀芯与阀体孔之间有配合间隙,副腔漏至相邻腔之泄漏,这是不可避免的,但应力求减少。内泄漏与封油长度滑阀配合间隙压力大小和油温等有关。 4 为压力, 3 油温 50 零度时,配合间隙分别为 8 铺天盖地 12 ,铺天盖地办 4 铺天盖地 3 时封油量与内泄漏量的联络。
              阀芯直径增大,名将增大阀的面积。
               3.2 使得封油长度阀芯直径越小,粘滞阻尼力越小。但有效封油长度过小,名将使泄漏量增大。阀芯与阀体单边配合间隙越大,粘滞阻尼力越小,但泄漏量增大。
               3.3 在压差定的情况下,封油长度。阀芯直径越小,液压卡紧阻力越小。
               3.4 在压差定的情况下,阀芯直径阀芯移动速度越小,瞬态液动力越小。
               3.5 压力损失的高低主要与流经阀的增量通流面积通道转弯和通道长短及流体的掠夺性流动状态仃关当个阀的通流截面其压力损失随流量的,加而,加。
              顶交通入的增量定时 = 3.6251 加,压力损失与出口量的联络 3
            本文Tag: 电磁阀、气动切断阀、机关切断阀
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