高速开关阀的设计与优化

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1、密级：公开工学硕士学位论文高速开关阀的设计与优化DesignandOptimizationofaHigh-SpeedOn-OffSwitchValve培养单位：机械工程学院专业领域：机械制造及其自动化研究生：焦嘉宁指导教师：乔丰立讲师二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文

2、中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：1关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：1导师签名：日期：摘要随着计算机技术的发展，电液数字控制技术的应用越来越广泛，高速开关阀是其中重要的一部分，高速

3、开关阀具有结构简单、成本较低、抗污染能力较强等特点，在汽车、航天、工程机械等领域得到了应用。对高速开关阀结构和性能进行研究，可加快高速开关阀的应用和提高液压系统的性能。本文以高速开关阀为研究对象，设计了一种带隔磁环结构的插装式电磁铁高速开关阀。首先介绍了研究背景、高速开关阀的研究现状，其次对高速开关阀进行了整体结构设计，然后进行了其中的机械部分设计和电磁铁部分设计，确定了高速开关阀的结构参数。通过有限元电磁分析软件Maxwell对高速开关阀电磁铁进行了仿真，分析了衔铁参数与隔磁环的长度、厚度和角度等参数对电磁力的影响，得到这些参数对电磁

4、力的影响曲线，以此优化电磁铁的结构。在分析高速开关阀结构和工作原理的基础上，将电、磁、机、液四部分融合起来分析，充分利用各个软件的优点，建立了高速开关阀的Simulink和AMESim联合仿真模型，探究了驱动电压、线圈匝数和弹簧预紧力对动态响应速度的影响。在Simulink中优化了高速开关阀的参数，显著缩短了响应时间，满足高速开关阀快速响应的要求。之后分析了所设计的高速开关的流量特性。最后总结了全文的主要工作和成果并进行展望。关键词：高速开关阀；响应时间；Simulink模型；联合仿真AbstractWiththedevelopment

5、ofcomputertechnology,theapplicationofelectro-hydraulicdigitalcontroltechnologyismoreandmorewidely.Thehighspeedswitchvalveisanimportantpartofelectro-hydraulicdigitalcontroltechnology.Ithasthecharacteristicsofsimplestructure,lowcost,strongantipollutionabilityandsoon.Ithasb

6、eenappliedinthefieldsofautomobile,space,engineeringmachineryandsoon.Researchonthestructureandperformanceofhigh-speedon-offswitchvalvecanspeeduptheapplicationofhigh-speedon-offvalveandimprovetheperformanceofhydraulicsystem.Thispapertakeshigh-speedon-offswitchvalveastheres

7、earchobject,anddesignsahigh-speedon-offswitchvalvewithanisolationmagneticringstructure.Thevalveisinsertedintheworkingoilroad.Firstly,introducetheresearchbackgroundandthecurrentresearchstatusofhigh-speedon-offswitchvalve.Secondly,designtheoverallstructureofhigh-speedon-of

8、fswitchvalve.Thendesignthemechanicalpartandtheelectromagnetpartdesignanddeterminethestructureparameters