200mpa增壓器的研究與設計(編輯修改稿)
2024-07-22 22:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 壓回路，但液壓系統(tǒng)的整體工作壓力仍然較低，可以節(jié)省能源消耗。因此，流體增壓技術在實際工作中應用比較普遍。本文的研究重點便是液壓增壓器。液壓增壓器主要用于需要升壓、穩(wěn)壓、介質(zhì)隔離傳壓等場合，如在鍛壓機械、壓力測試機等液壓機具中的應用。鍛壓機械的液壓系統(tǒng)，往往只是部分增壓液壓缸或個別增壓液壓缸行程末端需要很高的工作壓力，而系統(tǒng)的其余部分工作壓力比較低，在需要的位置設置增壓器后，就可以選用工作壓力較低的液壓泵和其它液壓元件，組成更為經(jīng)濟合理的液壓系統(tǒng)。壓力測試機械采用增壓器可以使輸出的高壓液流更加平穩(wěn)，而且通過對較易控制的低壓部分排量的精確調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)高壓液流輸出量的精確控制，從而提高測試精度。下面介紹幾種典型的增壓回路的結構與特點，先介紹增壓裝置的主要部分:液壓增壓缸。增壓缸按液體輸入方式可以分為單作用增壓缸和雙作用增壓缸兩種，它們的增壓原理相同，都是在平衡力作用下，通過活塞面積的變化改變輸出壓力的大小。1)單作用增壓缸圖11單作用增壓缸結構圖與示意圖如圖11所示，單作用增壓器結構比較簡單，它由低壓腔(左)、高壓腔(右)和連成一體的大小活塞構成。增壓缸工作時，低壓液體自油口A進入增壓器左邊的低壓腔，同時油口C回液，推動大活塞向右運動，大活塞推動與其連成一體的小活塞右移，使高壓腔中預先充滿的待增壓液體增壓并從油口B輸出?；钊祷貢r，低壓液體改由油口C進入，由油口A回液，活塞向左運動，這時待增壓液體從油口B吸入高壓腔，以備下次循環(huán)輸出。單作用增壓缸在小活塞運動到終點時，不能繼續(xù)輸出高壓液體，需要將活塞退回左端，再次向右行使才會輸出高壓液體，也就是說小活塞不能做到無間斷的輸出高壓液體。當一次輸出完成后，必須待活塞返回后才能再次輸出。圖12是單作用增壓器的典型應用。當二位四通閥處于左位時增壓液壓缸低壓充油，處于右位時增壓液壓缸增壓。液壓泵最大工作壓力由溢流閥調(diào)定。主要適用于增壓行程較短的場合。圖12 應用單作用增壓缸的增壓回路2）雙作用增壓器雙作用增壓器是在單作用增壓器的結構上進行改進得到的，最大的改變就是實現(xiàn)連續(xù)增壓。結構如13所示。它有左右兩個高壓腔，公用的低壓腔位于中間。圖13 雙作用增壓缸示意圖圖14是雙作用增壓器的典型應用。增壓液壓缸由液壓泵直接低壓充油。當泵超過順序閥A的調(diào)整壓力時，雙作用增壓缸在二位四通閥操縱下往復運動，使增壓液壓缸增壓液壓泵最大工作壓力由溢流閥B調(diào)定。該裝置主要適用于增壓行程要求較長的場合。圖14應用雙作用增壓缸的增壓回路核電站（nuclear power plant）是利用核分裂(Nuclear Fission)或核融合(Nuclear Fusion)反應所釋放的的能量產(chǎn)生電能的發(fā)電廠。目前商業(yè)運轉中的核能發(fā)電廠都是利用核分裂反應而發(fā)電。核電站一般分為兩部分：利用原子核裂變生產(chǎn)蒸汽的核島（包括反應堆裝置和一回路系統(tǒng)）和利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島（包括汽輪發(fā)電機系統(tǒng)），使用的燃料一般是放射性重金屬，而核電站中的許多裝置均為密封型，以防止核泄漏及核事故發(fā)生，而機械上許多密封裝置，均采用螺栓壓緊密封，如果螺栓壓緊力度不夠，容易松動，將很有可能發(fā)生核泄漏或者核事故。針對該狀況，對螺栓的緊固，提供足夠的扭矩的緊螺栓力，成為了解決該問題的關鍵，目前，很多科研機構已經(jīng)投入到該領域研究中，緊螺栓用液壓增壓器也就應運而生，通過上述對各類增壓器的描述，我們可以看出，增壓器應用普遍且效果明顯，經(jīng)濟性能好，被廣泛的應用于各種需要提高壓力的環(huán)境。其中，液壓系統(tǒng)中用到的增壓器大多屬于高壓增壓裝置，即主要為液壓系統(tǒng)提供高壓或超高壓，滿足系統(tǒng)某一回路的高壓要求。使用的最多的是各種類型的增壓缸，這些增壓缸原理相同，都是利用了受力平衡的變截面積活塞來提高輸出壓力，只是動力源不同，如氣一液增壓缸、氣體增壓缸或液體增壓缸，它們只能實現(xiàn)某一回路或某一時間段內(nèi)的增壓效果，研究油箱增壓裝置，擬通過提高油箱的供油壓力，滿足以上的要求。本課題主要對核電站上200MPa緊螺栓用液壓增壓器進行設計，分析其原理、結構以及工作特性，其主要內(nèi)容為：、結構分析與參數(shù)設計，最終給出增壓裝置的裝配圖；，主要分析了安裝增壓裝置后的封閉油箱內(nèi)液體的流動特性，裝置內(nèi)各部件(增壓缸筒、回油馬達、補油泵等)的功率特性和功率損失，以及封閉油箱內(nèi)液體的彈簧效應；，通過建立一個安裝了增壓裝置的典型液壓系統(tǒng)，對增壓缸筒內(nèi)的增壓活塞進行數(shù)學分析和模擬，得出活塞的位移函數(shù)，反映封閉油箱內(nèi)油液的動態(tài)特性。第2章 200MPa增壓器的結構分析與設計 200MPa液壓增壓器的工作原理增壓增壓液壓缸又稱增壓器。在某些短時或局部需要高壓液體的液壓系統(tǒng)中，常用增壓缸與低壓流量泵配合作用，單作用增壓缸的工作原理如圖38a所法，它有單作用和雙作用兩種型式，當?shù)蛪簽榈挠鸵和苿釉鰤焊椎拇蠡钊麜r，大活塞推動與其連成一體的小活塞輸出壓力為的高壓液體，當大活塞直徑為，小活塞直徑為時 式中 ，稱為增壓比，它代表其增壓能力。顯然增壓能力是在降低有效流量的基礎上得到的，也就是說增壓缸僅僅是增大輸出的壓力，并不能增大輸出的能量。圖39增壓缸 單作用增壓缸在小活塞運動到終點時，不能再輸出高壓液體，需要將活塞退回到左端位軒，再向右行時才又輸出高壓液體，即只能在一次行程中輸出高壓液體，為了克服這一缺點，可采用雙作用增壓缸，如圖38b所示，由一兩個高壓端連續(xù)向系統(tǒng)供油。 200MPa液壓
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