高压水射流清洗机油门控制系统研究

论文摘要

传统的高压水射流清洗机在工作过程中，无论喷枪是否开启，发动机油门始终处于最大位置，发动机一直高速运转，并且泵出口一直保持高压。这样不仅浪费能源，而且由于泵一直高速运转，压力得不到卸荷，大大降低泵的使用寿命。本文针对这个问题，结合企业已经研制的溢流卸荷阀，设计出与其配套的油门控制阀，使两阀相互配合，形成适合高压水射流清洗机的油门控制系统。论文主要分为以下几个部分：1．绪论介绍了高压水射流技术的概念和特点，分析非电控油门装置和电控油门装置的工作原理，对国内外高压水射流清洗机的发展现状进行调查，说明了设计适合高压水射流清洗机的油门控制系统的可行性和必要性。2．油门控制系统的方案设计及节能分析结合企业提供的高压水射流清洗机，通过分析提出合适的油门控制系统方案。并且对装有油门控制系统的发动机的运行状况和节能效果进行分析。3．油门控制系统的结构设计分析溢流卸荷阀的结构和工作原理，介绍了国外高压水射流清洗机油门控制阀的结构和工作原理，并且分析其优点和不足，设计出一种新型的油门控制阀，与溢流卸荷阀相配合，完成油门控制系统的设计。4油门控制系统稳态液力分析对溢流卸荷阀的稳态液力性能进行分析，为设计与其配套的油门控制阀提供了理论依据，然后通过对油门控制阀的稳态液力性能的分析，得出油门控制阀结构参数需要满足的条件。5油门控制系统的仿真及试验分析分别对高压水射流清洗机油门控制系统在清洗状态、卸荷状态和开关枪瞬间的动态液力性能进行研究。分析系统的稳定性，并且用Simulink进行仿真，分析在以上三种状态时系统响应的快速性和平稳性，最后通过试验对仿真结果进行验证，得出装有油门控制系统的高压水射流清洗机的节能效率。总之，本文说明了设计高压水射流清洗机油门控制系统的可行性和必要性，设计出一套适合高压水射流清洗机的油门控制系统，并且对该系统进行仿真分析，最后用试验对仿真结果进行验证，表明本文设计的油门控制系统完全满足对高压水射流清洗机发动机转速的控制和节约能源的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 高压水射流技术的概述
• 1.1.1 高压水射流技术
• 1.1.2 高压水射流的特点
• 1.2 发动机油门控制装置的介绍
• 1.2.1 非电控油门控制装置
• 1.2.2 电控油门控制装置
• 1.3 仿真研究的用途及优点
• 1.4 课题的提出及其意义
• 1.4.1 课题提出的背景
• 1.4.2 课题提出的意义
• 1.5 本文的研究工作
• 1.5.1 本文研究的重点和难点
• 1.5.2 本文研究的任务和目标
• 1.6 本章小节
• 第二章 油门控制系统的方案设计及节能分析
• 2.1 本文采用的高压水射流清洗机工作原理
• 2.2 油门控制系统的方案设计
• 2.3 装有油门控制系统的高压水射流清洗机工作原理
• 2.4 发动机工作特性
• 2.4.1 汽油机的工作特性
• 2.4.2 柴油机的工作特性
• 2.5 装有油门控制系统的高压水射流清洗机发动机运行状况分析
• 2.6 高压水射流清洗机油门控制系统的节能分析
• 2.7 本章小节
• 第三章 油门控制系统的结构设计
• 3.1 溢流卸荷阀的结构与工作原理
• 3.1.1 溢流卸荷阀的结构
• 3.1.2 溢流卸荷阀的工作原理
• 3.2 油门控制阀的设计
• 3.2.1 油门控制阀的功能要求
• 3.2.2 国外油门控制阀专利的分析
• 3.2.3 油门控制阀的设计
• 3.3 本章小节
• 第四章 油门控制系统稳态液力分析
• 4.1 水击现象
• 4.2 溢流卸荷阀稳态液力分析与计算
• 4.2.1 溢流卸荷阀溢流状态
• 4.2.2 溢流卸荷阀卸荷状态
• 4.3 油门控制阀的稳态液力分析及结构参数计算
• 4.3.1 油门控制阀的稳态液力分析
• 4.3.2 油门控制阀的结构参数计算
• 4.4 本章小节
• 第五章 油门控制系统的仿真及试验分析
• 5.1 清洗工作时系统的动态分析
• 5.1.1 清洗工作时数学模型的建立
• 5.1.2 清洗工作时溢流卸荷阀阀芯力学平衡方程
• 5.1.3 清洗工作时溢流卸荷阀内流量连续性方程
• 5.1.4 清洗工作时溢流卸荷阀锥阀流量方程
• 5.1.5 清洗工作时油门控制阀差动活塞力学平衡方程
• 5.1.6 清洗工作时泵出口处流量连续性方程
• 5.1.7 清洗工作时系统的稳定性分析
• 5.2 卸荷时系统的动态分析
• 5.2.1 卸荷时数学模型的建立
• 5.2.2 卸荷时溢流卸荷阀阀芯力学平衡方程
• 5.2.3 卸荷时泵出口处流量连续性方程
• 5.2.4 卸荷时油门控制阀差动活塞力学平衡方程
• 5.2.5 卸荷时系统的稳定性分析
• 5.3 开关枪瞬态分析
• 5.4 油门控制系统的仿真分析
• 5.4.1 清洗工作时油门控制系统的仿真分析
• 5.4.2 卸荷时油门控制系统的仿真分析
• 5.4.3 开关枪时油门控制系统的仿真分析
• 5.5 油门控制系统的试验分析
• 5.5.1 油门控制系统的试验目的
• 5.5.2 油门控制系统的试验系统
• 5.5.3 油门控制系统的试验结果及分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献