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先导式气动高压电磁阀性能分析与设计
| 论文题名： | 先导式气动高压电磁阀性能分析与设计 |
| 关键词： | 汽车零件;先导式高压电磁阀;结构参数;瞬态温升特性;静态特性;动态特性 |
| 摘要： | 先导式气动高压电磁阀是一种以高压气体为工作介质，以电磁铁为执行机构，实现控制高压气动系统通断的气动元件。它具有尺寸小、功耗低、安全可靠等特点，被广泛应用于现代工业的高压系统中，成为目前高压气动技术重要的研究方向之一。 目前国内对先导式高压电磁阀的报道较少，特别是针对CNG汽车的高压电磁阀。本文以应用在CNG汽车瓶口的先导式高压电磁阀为研究对象，采用原理分析、结构设计、数学建模、仿真研究、试验验证等方法对该类电磁阀进行深入研究。主要开展了以下内容的研究: (1)电磁阀结构和动态工作过程研究:提出一种低功耗、小尺寸的先导式高压电磁阀结构，然后结合电磁阀工作环境，对其结构和动态工作过程进行分析，并确定了电磁铁的初始结构参数。 (2)电磁铁静态特性和电磁阀动态特性研究:为研究电磁铁静态特性，建立了电磁铁的三维参数化有限元仿真模型;同时，为研究电磁阀的动态特性，建立了电磁阀的运动、弹簧力、气压差力等微分方程，在以上微分方程的基础上结合电磁铁的三维模型，运用Simulink建立了有限元集总参数仿真模型。 (3)电磁铁的瞬态温升特性:建立了电磁铁的瞬态温升仿真模型，分析电磁铁的温升特性; (4)电磁铁的静态特性和电磁阀的动态特性试验研究:改装了电磁铁静态吸力试验平台，并对电磁铁的静态特性进行了试验研究;设计和开发了电磁阀动态特性试验平台，并在不同的气源压力下进行了动态响应试验。 试验结果表明:参数化有限元模型和集总参数仿真模型是正确的。仿真结果表明:对电磁阀的动态过程分析是合理的。同时，仿真和试验结果都表明，所研究的先导式高压电磁阀在20MPa的气源压力下，先导小孔打开的时间为8ms，整个电磁阀打开的时间为1.378s。 |
| 作者： | 叶宏 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 胡旭东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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