| 超高壓電磁換向閥的優(yōu)化設計 | |
| 來(lái)源：哲成閥門(mén) 作者：哲成閥門(mén)貿易部 發(fā)布時(shí)間：2015-8-18 閱讀：次 | |
| 主商要本文討論了超高壓電磁換向閥主要設計參數的優(yōu)化問(wèn)，建立了該閥的數學(xué)模型，由計算機進(jìn)行了求解。
超高壓電磁換向閥是超高壓液壓系統中的換向元件。在超高壓工況下，保證換向閥的換向可靠性，從而滿(mǎn)足液壓系統改變液流向的處求是其技水關(guān)鍵。
超高壓換向閥的換向可靠性是指有控制信號輸入時(shí)，滑閥能可靠的位移至預定工作位置；控制信號撤除耵定位于其1作位置或恢好原位。
1、建立優(yōu)化數學(xué)模型1.1優(yōu)化目標電磁閥能否可靠的換向和復位，即電磁換向閥的工作可靠性，主要取決于設計和制造。從設計角度是指閥的結構是否合理對各種力的計算是否正確及電磁鐵彈簧克服換向阻力所具有的能力。從制造角度是指閥體孔和閥芯的加工精度，特別是幾何精度粗糙度及飛邊毛刺是影響電磁閥工作可靠性的重要因素，在工作過(guò)程中，嚴重影響閥的換向和復位。因此，電磁換向閥的換向可靠性是其主要性能。
但單純增大電磁鐵推力和彈簧復位力，將使電磁閥結構尺寸增大。故本文在電磁閥結構尺寸定的情況下，將減小換向阻力作為優(yōu)化的主要目的。
1.2選取設計變量超高壓電磁換向閥在控制信號輸入后閥芯移動(dòng)須克服以下力兩端推桿處密封阻力，對濕式電磁鐵，其值為零；閥孔和閥體之間的液壓卡緊力；復位彈簧的作用力；液流流動(dòng)對閥芯產(chǎn)生的穩態(tài)液動(dòng)力；液流對閥芯的瞬態(tài)液動(dòng)力；滑閥移動(dòng)粘滯阻尼力�？刂菩盘柍烦�，復位彈簧除克服上述阻力夕，還應克服電磁鐵的剩磁力。
其。電磁換向的穩態(tài)液動(dòng)力，開(kāi)口足流量芯虛徑有關(guān)粘滯阻尼力與打效封油長(cháng)度。芯與閥體孔單邊配合間隙閥芯直徑有關(guān)；液壓卡緊阻力與封油長(cháng)度閥芯直徑及壓差有關(guān)；瞬態(tài)液動(dòng)力與閥芯。1么壓差1蝴芯移動(dòng)速度的變化關(guān)。
綜上所述，開(kāi)口量4有效封油長(cháng)度閥芯直徑閥芯與閥體孔單邊配合間隙寸換向及復位阻力影響較大，故選擇這個(gè)獨立變量作為設計變量。
電磁換向閥的結構簡(jiǎn)優(yōu)化設計變量列式如下A為個(gè)維優(yōu)化問(wèn)。
在機械工程設計中，設計變量通常具有不同的量綱和數量級，而且有的相差很大。為了消除這種差別以對設計變量進(jìn)行標度吏它成為無(wú)量綱化和規格化的設計變量本設計中們個(gè)設計變量的量綱和數量級相差不大，故只建立目標函數從追求電磁換向閥換向可靠性出發(fā)，選取換向及復位所受最大油液粘滯阻尼力只。最大穩態(tài)液動(dòng)力廠(chǎng)，從大瞬態(tài)液動(dòng)乃及最大液1卡緊，力凡作為各分目標。提經(jīng)過(guò)計算得出各分目標公稱(chēng)流量；閥口處液流角滑伐流暹系數摩擦系數液壓卡緊系數封汕長(cháng)度；進(jìn)口處壓力出處壓力多目標優(yōu)化設計，般可轉化為單目標優(yōu)化設計。為使各分目標函數能均勻致的趨向各自的最優(yōu)解，采用線(xiàn)性組合法求解，將各分目標按下式合成統的目標函數。
因標函數中的各分標函數在數量級上趨于統的衡1。
將統目標用尤量綱數為1.4確定約束條件從強度考慮，過(guò)閥芯閥體間環(huán)形通道的流量公式為上式流試以公稱(chēng)流量和代入，進(jìn)，油口1氣徑=61處謝液流速心2 137，環(huán)形迎道中油液流違2.137。
則，沿認=0.6930.似考慮到閥體孔的加，取。2.2為保證泄漏過(guò)在允許的范圍內，建立約束方程為減小壓力損失，應使環(huán)形流道截面積大于閥前孔截面積。
為滿(mǎn)足壓力損失的要求考慮到閥芯與閥體單邊配合間隙的裝配，故綜上所述，優(yōu)化模型如下2選擇優(yōu)化方法對于約束優(yōu)化設計方法。根據求解方式的不1可以分為直接解法，間接解法兩類(lèi)。1接解法的特點(diǎn)是原理比較簡(jiǎn)單，方法比較適用，整個(gè)求解過(guò)程在可行域內者行，因而所得任設計方案都是可行的。通常較便于求解只含有不等式約束的優(yōu)化問(wèn)�？紤]到本數學(xué)模型中只含有不等式約束，且設計變量的維數不是很大，故采用直接解法中的隨機方向法3進(jìn)行優(yōu)化，求出最優(yōu)解。全部過(guò)程均由程序完成，方便快捷。
優(yōu)化工作完成了大試繁瑣計兌。追求參數最優(yōu)值是設的主要依據，姐不能作為終仇使。這是因為優(yōu)化設計計算的結果要進(jìn)行整數化離散化處理，結構設計時(shí)還應對原設備進(jìn)行分析，找出弱點(diǎn)，結合藝特工況條件以及成熟的經(jīng)驗，使結構設計進(jìn)入優(yōu)化狀態(tài)。
3、結論開(kāi)口量3.6電磁閥密封性能好壞，現在泄漏上，泄漏分外泄漏和內泄漏。外泄漏造成油液損耗及環(huán)境污染，是不允許出現的。內泄漏是滑閥由于閥芯與閥體孔之間有配合間隙，從腔漏至相鄰腔之泄漏，這是不可避免的，但應力求減少。內泄漏與封油長(cháng)度滑閥配合間隙壓力大小和油溫等有關(guān)。4為壓力，3油溫50攝氏度時(shí)，配合間隙分別為8系列12，系列辦4系列3時(shí)封油量與內泄漏量的關(guān)系。
閥芯直徑增大，將增大閥的體積。
3.2有效封油長(cháng)度閥芯直徑越小，粘滯阻尼力越小。但有效封油長(cháng)度過(guò)小，將使泄漏量增大。閥芯與閥體單邊配合間隙越大，粘滯阻尼力越小，但泄漏量增大。
3.3在壓差定的情況下，封油長(cháng)度。閥芯直徑越小，液壓卡緊阻力越小。
3.4在壓差定的情況下，閥芯直徑閥芯移動(dòng)速度越小，瞬態(tài)液動(dòng)力越小。
3.5壓力損失的大小主要與流經(jīng)閥的流量通流面積通道轉彎和通道長(cháng)短及流體的物理性質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)仃關(guān)當個(gè)閥的通流截面其壓力損失隨流量的，加而，加。
當通入的流量定時(shí)= 3.6251加，壓力損失與開(kāi)口量的關(guān)系3。 |
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| 本文Tag：電磁閥、氣動(dòng)切斷閥、電動(dòng)切斷閥 | |
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