纯水单体液压支柱三用阀的整体设计
摘要
现在的阀以油和乳化液为工作介质，此种阀容易腐蚀，使用寿命短，当把纯水作为工作介质用在阀上时，阀的使用寿命就明显增长。这篇文章就是讨论纯水三用阀。
在文章里，我们研究了纯水阀所面临的问题，及可以从几个方面考虑解决的方法。文章研制的三用阀的工作介质就是纯水，该阀是矿山机械——单体液压支柱的关键部件。文章对三用阀的总体和零件进行了研究。
文章还对阀的静态特性，动态特性进行分析，在此过程中运用了MATLAB中的SIMULINK进行建模与仿真。
当把三用阀的介质换为纯水后，三用阀在设计尺寸结构等方面就遇到了许多问题，文章通过缩小公差带，降低粗造度等方法来解决换了介质，粘度降低的问题。
关键词：纯水，三用阀，静态特性，动态特性
ON THE OVERRALL DESIGN OF THREE PURE WATER HYDRAULIC VALVE
ABSTRACT
The valve is easy to be corroded and a short time to use，that takes oil and emulsion as service fluid now.When pure water is used in the value，the time is longer.This article is on the use of three pure water value.
In this article，we studied the key to the questions in many aspects to which the pure water value faces. The working medium is pure water in the value of three using .It is used in the pit machine .The whole and sparce parts is studied in this article. Static and change characteristics analysed use Simulink of Matlab to build the pattern. When using pure water，the value has many questions in those ways which is designing sizes and structure.
We can narrow error class，recluce rough classect. In this way we can answer to the question of viscosity class reclucing.
KEYWARDS：pure water， three pure water value， Static characteristics, change characteristics
目录
摘要(中文)………………………………………………………………………………Ⅰ
摘要(外文)…………………………………………………………………………………Ⅱ
1绪论…………………………………………………………………………………………1
1.1引言 …………………………………………………………………………………2
1.2“纯水”的定义及分类………………………………………………………………3
1.3 纯水液压传动所面临的技术挑战及对策……………………………………………4
1.3.1 密封与润滑问题…………………………………………………………………6
1.3.2 耐磨损问题………………………………………………………………………7
1.3.3 耐腐蚀问题………………………………………………………………………9
1.3.4 抗气蚀问题………………………………………………………………………9
1.4 国内外研究应用现状与发展趋势……………………………………………………9
1.4.1 研究应用现状分析………………………………………………………………9
1.4.2 将来的发展趋势………………………………………………………………10
1.5 三用阀的防腐性能…………………………………………………………………11
1.5.1 三用阀的工作液采用纯水……………………………………………………11
1.5.2 材料全部采用不锈钢…………………………………………………………12
1.6 本文研究的内容……………………………………………………………………12
2设计纯水液压阀时需要注意的问题………………………………………………………13
2.1 纯水液压阀的研究现状……………………………………………………………13
2.2 纯水液压阀面临的关键问题………………………………………………………14
2.2.1 气蚀与气蚀磨损………………………………………………………………14
2.2.2 拉丝侵蚀和冲蚀………………………………………………………………15
2.2.3 泄露与效率……………………………………………………………………16
2.2.4 压力冲击，震动与噪音…………………………………………………………16
2.2.5 纯水液压元件气穴及其噪音问题……………………………………………17
2.2.5 解决阀设计中存在的问题可从几个方面考虑………………………………18
2.2.6 纯水液压元件减小气蚀破坏的方法…………………………………………19
3单体液压支柱结构分析……………………………………………………………………21
3.1 概述…………………………………………………………………………………21
3.2 液压支柱的适用范围及种类………………………………………………………21
3.3 单体液压支柱的规格………………………………………………………………21
3.3.1 外注式单体液压支柱………………………………………………………21
3.3.2 内注式单体液压支柱…………………………………………………………22
3.4 单体液压支柱的结构及技术参数…………………………………………………22
3.4.1 DW06-22-300/100，DW25-250/100型外注式单体液压支柱…………………22
3.4.2 DW28-250/100型外注式单体液压支柱………………………………………22
3.4.3 内注式单体液压支柱…………………………………………………………23
4纯水单体液压支柱三用阀的整体设计……………………………………………………24
4.1 工作原理……………………………………………………………………………24
4.2 具体的一些结构的设计比较………………………………………………………25
4.2.1 三用阀密封装置的分析及其设计方案………………………………………25
4.2.2 单体支柱工作特性的影响因素及其设计方案………………………………28
4.2.3 三用阀左右阀筒材料的选择…………………………………………………30
4.3 三用阀材料的选择…………………………………………………………………30
4.3.1 左右阀筒及一些关键零件的材料……………………………………………30
4.3.2 弹簧的材料……………………………………………………………………31
4.3.3 密封件的材料…………………………………………………………………32
4.4 三用阀尺寸设计……………………………………………………………………33
4.4.1 三用阀的一般设计要求………………………………………………………33
4.4.2 结构尺寸的设计………………………………………………………………33
4.5 三用阀的静态特性分析……………………………………………………………34
4.5.1 力平衡方程……………………………………………………………………34
4.5.2 流量连续性方程………………………………………………………………35
4.5.3 静态特性分析…………………………………………………………………36
4.6 三用阀的动态特性分析……………………………………………………………36
4.6.1数学模型………………………………………………………………………36
4.6.2 仿真模型………………………………………………………………………37
5零件设计…………………………………………………………………………………40
5.1 左右阀筒（DZF-01 DZF-18）……………………………………………………… 40
5.2 注油阀体（DZF—02）………………………………………………………………41
5.3 压紧阀套（DZF—05）………………………………………………………………42
5.4 卸载阀垫（DZF—07）………………………………………………………………43
5.5 连接螺杆 （DZF-09）………………………………………………………………44
5.6 阀套 （DZF-10）………………………………………………………………45
5.7 阀座 （DZF-11）………………………………………………………………46
5.8 弹簧的设计………………………………………………………………47
5.8.1 弹簧的设计要求……………………………………………………………… 47
5.8.2 弹簧的设计与计算……………………………………………………………47
5.9 安全阀垫（DZF-13）………………………………………………………………52
5.10 单向阀座（DZF-04）………………………………………………………………53
5.11 阀中使用的钢球………………………………………………………………53
总结…………………………………………………………………………………54
参考文献…………………………………………………………………………………56
致谢…………………………………………………………………………………57
