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液压挖掘机多路阀故障诊断技术研究
作 者: 袁毅
导 师: 杨世平
学 校: 湘潭大学
专 业: 机械工程
关键词: 液压挖掘机 多路阀 故障分析 AMEsim
分类号: TU621
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
多路阀是液压挖掘机液压系统的核心液压控制元件,其主要作用是控制液压挖掘机执行机构的运动,它决定了挖掘机的工作性能,提高了挖掘机的自动化程度,有效降低了劳动强度。由于挖掘机工作环境恶劣,多路阀工作性能很容易受其环境影响而变得不稳定,多路阀发生故障的可能性也随之增大。实际情况表明多路阀故障是引起挖掘机故障的主要原因。因此,基于故障诊断技术的基础上,开展对液压挖掘机多路阀故障的相关研究具有重大意义。本文以CN330液压挖掘机多路阀为研究对象,以挖掘机多路阀的故障诊断为研究目标,对CN330挖掘机液压回转控制系统进行了多路阀故障分析,通过分析得出了多路阀不同故障的判定方法,对于挖掘机其他故障的分析有一定的借鉴意义。本文主要包含以下五个方面的内容:1、探讨了论文选题的背景及意义,介绍了液压挖掘机仿真技术和挖掘机故障诊断技术的概况,探讨了液压挖掘机故障分析的难点,提出了挖掘机多路阀故障诊断的思路。2、分析了CN330液压挖掘机多路阀结构,并研究了其负流量控制功能、直线行走功能和再生合流功能及其故障现象,并分析了其阀芯卡死、阀芯与阀体磨损、弹簧变形或断裂、密封处损坏等故障模式。3、基于AMEsim建立了液压挖掘机液压控制系统的仿真模型,并重点进行了交叉功率双联泵建模和换向阀HCD库建模。介绍了仿真模型中主要参数—阀芯节流槽面积的计算方法,通过仿真得到了仿真结果。4、设计了CN330挖掘机液压多路阀回转控制系统的实验方案,通过实验与仿真结果进行了对比。由于仿真结果与实验结果误差在一定范围内,因此仿真模型是准确可靠的。5、重点研究了液压多路阀回转控制系统的典型故障:阀芯泄漏故障、阀芯卡死故障、先导压力不足故障。研究了阀芯泄漏故障的相关理论,建立了泄漏故障的仿真模型,通过仿真分析得出了阀芯泄漏故障的判定方法;在仿真模型中设置故障参数,对阀芯卡死故障和先导压力不足故障进行了仿真分析,通过分析结果提出了阀芯卡死故障和先导压力不足故障的判定方法。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 第1章 绪论 9-15 1.1 课题研究背景及意义 9-10 1.2 多路阀故障诊断技术概述 10-11 1.3 液压挖掘机多路阀故障诊断技术的研究现状 11-13 1.3.1 国外液压挖掘机多路阀故障诊断技术研究现状 11-12 1.3.2 国内液压挖掘机多路阀故障诊断技术研究现状 12-13 1.4 液压挖掘机多路阀故障诊断方法及研究目的 13-14 1.5 本文研究的内容 14-15 第2章 CN330 液压挖掘机多路阀功能及故障分析 15-23 2.1 CN330 液压挖掘机多路阀结构简介 15-16 2.2 CN330 液压挖掘机多路阀负流量控制功能及故障分析 16-18 2.3 CN330 液压挖掘机多路阀直线行走功能及故障分析 18-19 2.4 CN330 液压挖掘机多路阀再生合流功能及故障分析 19-21 2.5 CN330 液压挖掘机多路阀故障模式分析 21-22 2.6 本章小结 22-23 第3章 CN330 液压挖掘机液压控制系统仿真分析 23-33 3.1 CN330 液压挖掘机液压控制系统仿真建模 23-29 3.1.1 变量泵建模 23-25 3.1.2 换向阀仿真建模 25-27 3.1.3 仿真参数设置 27-29 3.2 CN330 液压挖掘机回转控制系统仿真结果分析 29-32 3.2.1 空载时系统性能仿真分析 29-30 3.2.2 负载对系统性能的影响 30-32 3.3 本章小结 32-33 第4章 液压挖掘机回转控制系统模型试验验证 33-38 4.1 多路阀综合检测试验台简介 33-35 4.2 挖掘机多路阀综合检测实验原理 35-36 4.3 试验与仿真结果对比分析 36-37 4.4 本章小结 37-38 第5章 液压挖掘机回转控制系统的多路阀典型故障判定 38-49 5.1 多路阀阀芯泄漏故障分析 38-43 5.1.1 多路阀阀芯泄漏理论基础 38 5.1.2 多路阀阀芯泄漏模型 38-39 5.1.3 泄漏故障的仿真分析 39-42 5.1.3.1 泄漏流量与泄漏间隙的关系 39-41 5.1.3.2 泄漏流量与负载压力的关系 41-42 5.1.4 泄漏故障的判定 42-43 5.2 多路阀阀芯卡死故障分析 43-45 5.2.1 多路阀阀芯卡死理论 43 5.2.2 多路阀阀芯卡死仿真分析 43-45 5.2.3 多路阀阀芯卡死故障判定 45 5.3 多路阀先导压力不足故障 45-48 5.3.1 多路阀先导压力不足故障分析 45-46 5.3.2 多路阀先导压力不足故障判定 46-48 5.4 本章小结 48-49 总结与展望 49-51 参考文献 51-54 致谢 54-55 附录 A 攻读硕士期间发表的论文与研究成果 55-56 附录 B 多路阀综合检测试验台的液压系统原理图 56-57 附录 C 回转阀芯节流槽通流面积计算程序 57-59
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑施工机械和设备 > 土工机械、挖掘机械 > 挖掘机
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