徐守富开题报告.doc

淮 阴 工 学 院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：徐守富学 号：1091504318专 业：车辆工程设计(论文)题目：装载机工作装置多路阀结构设计指 导 教 师:徐礼超2013年2月28日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述文 献 综 述1 引言液压技术在现代工程机械领域起着无可替代的作用。由于液压技术具有功率重量比大、配置柔性大、动力传输和控制方便等特点，因而被各类工程机械广泛应用。作为主要施工设备的工程机械，目前95以上都采用了液压传动与控制技术。工程机械液压系统对工程机械整机性能起着关键性的作用，而工程机械液压系统的操作可靠性、安全性、舒适性、节能及环境舒适性又在很大程度上取决于液压主控制阀的性能。液压主控制阀就是在液压系统中直接控制执行机构(液压缸、液压马达)的液压控制元件或在一个集成阀中起主要控制作用的阀，如多路阀、流量放大阀的丰阀、优先阀等。而其中多路阀在工程机械中应用广泛，在整个液压行业行走机械所创造的产值在50以上。随着工程机械的快速发展，系统的高效节能问题已日益突出，目前对多路阀的要求是流量可调节，以便精确控制执行器的速度。节能降耗，尽可能降低无用功，降低系统的发热。无论是常规阀、负载传感控制阀设计最重要的是阀杆节流口形式和节流面积，节流口形式的确定将直接影响到系统操作时的微动特性及节能效率。本课题在分析这种影响基础上，通过合理设计阀杆节流口形式和节流面积来提高多路阀工作效率。2国内外装载机工作装置多路阀的研究现状液压多路换向阀简称多路阀，是一种能控制多个液压执行机构的换向阀的组合，它以两个以上的换向阀为主体，并集成了单向阀、节流阀、安全阀、补油阀、分流阀、制动阀等不同功能的阀。它的出现，使包括工程机械在内的行走机械的液压系统变得结构紧凑、管路简单、压力损失小。装载机工作装置多路阀最基本的功能是实现方向和流量控制。多路阀的发展早期是手动六通多路阀。该阀是先为旁路节流，后油源全流量通过多路阀主阀口进入系统。具有一定的比例控制性能但是比例控制范围随着系统压力升高而减小。针对六通多路阀容易受压差影响负载变化时操作不稳定的缺点，研究者根据二通调速阀原理发展了带压力补偿器的四通多路阀。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告20世纪80年代，节能成为研究者关注的焦点。由于工程机械移动作业，因此能量更显宝贵。研究人员在四通多路阀基础上用负载敏感技术提高效率，减少系统发热。同时电液比例技术的成熟及广泛应用促进了电液比例多路阀的应用。电液比例技术对多路阀的发展体现在两方面：用电液比例先导阀驱动多路阀的阀芯换向，实现比例调速。用比例溢流阀实现电液负载敏感时，将比例溢流阀集成在多路阀中，而用电液比例泵实现电液负载敏感时，用压力传感器检测出最高压力传给比例泵。在沿用了近30年的各联内部用二通压力补偿器实现负载压力补偿，用定差溢流阀或负载敏感泵实现负载敏感控制，当泵的流量出现饱和，即执行机构需求流量超过泵的最大流量时，泵的输出压力下降，使进入最高压力联负载的流量减少，速度降低，而进入其他负载的流量不变。这就不能实现工程上多缸同时操作的要求。因此，负载传感补偿系统解决了四通多路阀抗流量饱和的问题。1987年德国Backe教授在插装阀控制理论中，引入了独立控制概念后，各国研究者都对独立调节原理和控制策略进行研究。瑞典Linkoping大学用四个锥阀独立控制一个执行机构，并且获得良好的控制性能和节能效果。美国的Purdue大学在Caterpillar的资助下用五个锥阀深入研究鲁棒自适应控制策略实现节能。浙江大学应用负载口独立控制技术解决大惯性负载加速和工作过程中执行器出油侧的压力过高、节流损失导致发热严重、且在大惯性负载减速及控制过程中执行器出油侧容易产生压力冲击等问题，取得了阶段性研究成果。从而出现了带电液负载敏感的负载口独立控制电液比例多路阀。负载口独立控制电液比例多路阀针对传统多路阀的单阀芯进出口联动调节、出油口靠平衡阀或单向节流阀形成背压而带来的灵活性差的缺点，采用双阀芯结构实现进油侧调流量、出油侧调压力。21世纪液压技术在工程机械上的应用越来越广泛。而多路阀作为工程机械液压系统重要元件除了在现有结构基础上不断改进以外，更重要的是移植其他领域技术成果，如电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、摩擦磨损技术及新材料、新工艺等，从而把工程机械产品进一步向节能、高效、高可靠性和环保型方向发展，而中国尚处在起步阶段。对于带电液负载敏感的负载口独立控制电液比例多路阀的系统结构设计、分流控制方法以及各执行器之间相互干涉的解藕控制方法，以最大限度地节省系统能量，并实现系统的稳定性和快速性，己成为研究的热点。国内兰州理工大学的冀宏博士与他的学生，分析了轮式装载机工作装置液压系统的工作原理及其基本参数，得出了与之匹配的多路阀的主要结构参数、阀口面积等。利用AMESim建立了装载机工作装置液压系统的模型，并对多路阀主阀芯的开启特性进行数值计算，分析了各种因素对主阀芯开启特性的影响。纵观多路阀的发展历程，传统进出口联动多路阀从节能角度发展了负载敏感技术和负流量控制技术。从控制性能角度发展了负载补偿技术、电液比例技术和抗流量饱和技术。这些技术的交叉发展提高了工程机械的节能效果、控制性能和自动化程度。将独立控制技术应用于双阀芯电液比例多路阀，实现精确的电液负载补偿，提高了系统的控制性能，简化了传统多路阀的规格和品种，从而降低了生产成本，丰富了控制方式，提高了系统柔性和节能效果，为工程机械的液压与机械系统智能化提供了条件。3 多路阀的发展趋势多路阀作为工程机械液压系统的核心元件之一，其发展大大推动了工程机械液压系统的进步。同时随着人们对工程机械操作性能以及系统效率要求的提高，也促进了多路阀在操作性能，节能特性等方面不断取得发展。近年来，多路阀在发展趋势上呈现出以下一些特点:(1)高压、大流量是多路阀发展的一个重要方向，进一步提高工程机械液压系统的功率密度，满足其整机布局紧凑的要求;(2)在操控性、节能性等方面发展了多种新的技术，如针对六通多路阀系统的负流量、正流量控制，四通多路阀系统中出现的负载压力补偿、负载敏感以及抗流量饱和技术等;(3)开始结合微电子及计算机控制技术，如电液比例、电液负载补偿及电液负载敏感技术以及基于负载口独立控制的双阀芯控制技术的出现，进一步提高了多路阀的控制精度及节能性，并使得工程机械的自动化和智能化成为国内外一个重要的研究方向。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告4 课题的研究内容与意义本文结合工程实际，以轮式装载机工作装置多路阀为研究对象，在满足其使用性能要求的前提下，进行结构改进，通过合理设计阀杆节流口形式和节流面积来提高多路阀工作效率，推进其国产化，具有重要意义。本论文的主要内容有：1、查阅相关文献资料，熟悉装载机工作装置多路阀结构设计原则与方法。2、对国内外多路阀阀体的典型结构作了介绍，对多路阀的主阀阀口面积进行数值解析，获得主阀阀口面积随阀芯位移的变化曲线，合理布置节流槽。3、分析了轮式装载机工作装置多路阀的工作原理及其基本参数，得出了与之匹配的多路阀的主要结构参数、阀口面积等，并深入分析阀杆节流口形式和节流面积对多路阀节能效率的影响，合理设计阀杆节流口形式和节流面积,提高其工作效率。4、根据测量以及计算得出的多路阀结构参数，运用AutoCAD软件绘出相应的多路阀结构设计图纸。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）本课题要研究或解决的问题：1、装载机工作装置多路阀的结构、工作原理以及设计原则与方法。2、多路阀阀杆节流口形式和节流面积对多路阀节能效率的影响，能得出合理的阀杆节流口形式和节流面积。3、能运用AutoCAD软件绘出相应的多路阀结构设计图纸。本课题拟采用的研究途径：1、通过查阅资料，了解国内外对轮式装载机工作装置多路阀结构的研究情况，以及在研究中所运用到的具体方法和研究成果；2、查阅有关资料，实际测量并通过计算分析得出装载机工作装置多路阀的各部结构参数。3、整理相关收集到的资料和数据，利用AutoCAD软件绘制多路阀结构图。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：该生对任务书内容与要求理解较深刻，查阅的文献资料内容翔实，与课题研究内容关联度较高，文献综述论述比较全面，格式比较规范，语句基本通顺，反映了该生具有较强的文献查阅与文字综合组织能力。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：本课题在分析影响多路阀节能效率因素基础上，通过合理设计阀杆节流口形式和节流面积来提高多路阀工作效率。该课题深度中等，广度一般，工作量适中，希望按任务书规定时间与要求，完成阀杆节流口形式和面积的设计工作，并绘制设计图纸，为优化整个液压系统工作性能奠定基础。2013年2月28日 指导教师： 所在专业审查意见： 负责人： 年月日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告参 考 文 献1冀宏液压阀芯节流槽气穴噪声特性的研究 D杭州：浙江大学机械与能源学院，20042 R. Amirante，GDel Vescovo，ALippolisFlow force analysis of an open center hydraulic direction control valve sliding sp001 Energy conversion and Management， 2006，V0147：1 14-1 3 13吴博，吴盛林，任好玲非对称阀控非对称缸系统建模和仿真研究J机床与液压，2004，(8)，7375.4冀宏，傅新，杨华勇几种典型液压阀口过流面积分析及计算J机床与液压，2003(5)：14-16.5张继环装载机多路阀的设计及主阀芯开启特性的研究 D兰州：兰州理工大学20106王东升节流槽滑阀阀口流量系数及稳态液动力计算方法的研究 D兰州：兰州理工大学，200