一種強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下電磁換向閥選型優(yōu)化方法
【專利摘要】一種強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下電磁換向閥選型優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：根據(jù)負(fù)載—流量特性，建立起強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下電磁換向閥的仿真模型，輸入振動(dòng)形式及基本參數(shù)，利用已建立的仿真模型對(duì)強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下電磁換向閥進(jìn)行閥芯動(dòng)態(tài)特性仿真，獲得電磁換向閥的閥芯位移x動(dòng)態(tài)特性曲線，計(jì)算換向穩(wěn)定后電磁換向閥的閥芯位移x波動(dòng)幅值Δx，優(yōu)化過程為多目標(biāo)、多因素的鄰域優(yōu)化尋值問題，系統(tǒng)綜合考慮強(qiáng)振動(dòng)Fm、閥芯質(zhì)量m、彈簧剛度k、閥腔內(nèi)體積V對(duì)電磁換向閥閥芯位移x動(dòng)態(tài)特性的影響規(guī)律，確定多指標(biāo)函數(shù)各因素的權(quán)重；本發(fā)明能夠快速性和便捷性選定的電磁換向閥能否滿足工況要求；經(jīng)過優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)參數(shù)，能提高電磁換向閥適應(yīng)工況的能力。
【專利說明】—種強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下電磁換向閥選型優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下電磁換向閥選型優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁換向閥作為硬巖掘進(jìn)裝備(TBM)常用的一種液壓元件，其結(jié)構(gòu)、工作性能、加工成本和使用壽命決定了硬巖掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)效率與經(jīng)濟(jì)性。電磁換向閥屬于易損耗件，硬巖掘進(jìn)裝備(TBM)在其工作過程中刀盤上的刀具群直接切割堅(jiān)硬的巖石，由此產(chǎn)生的劇烈振動(dòng)由機(jī)架傳遞給掘進(jìn)液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)承受非常大的隨機(jī)突變載荷，這種惡劣的工作環(huán)境對(duì)電磁換向閥的振動(dòng)適應(yīng)性提出了極高的要求。因此，針對(duì)各類不同的振動(dòng)條件，能否設(shè)計(jì)或選用滿足工程施工需要的電磁換向閥成為決定硬巖掘進(jìn)機(jī)開挖工作效率、工程進(jìn)展與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素。 [0003]傳統(tǒng)的電磁換向閥的選型主要是依據(jù)電磁換向閥的壓力一流量特性。本發(fā)明是專門針對(duì)TBM掘進(jìn)中的強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境，因此傳統(tǒng)的選型準(zhǔn)則并不適合于強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下的換向閥的選型。根據(jù)壓力-流量設(shè)計(jì)準(zhǔn)則選用不同類型的電磁換向閥，以保證電磁換向閥在無振動(dòng)工況下能正常工作，在此基礎(chǔ)上對(duì)電磁換向閥進(jìn)行振動(dòng)順應(yīng)性仿真優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下電磁換向閥選型優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，主要是針對(duì)各類強(qiáng)振動(dòng)條件下對(duì)電磁換向閥的關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到已知強(qiáng)振動(dòng)條件下的目標(biāo)電磁換向閥初步優(yōu)化方案。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，包括:
(I)根據(jù)負(fù)載(閥芯的平衡方程)一流量(流量連續(xù)性方程)特性，建立起強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下電磁換向閥的仿真模型，該模型考慮了強(qiáng)振動(dòng)對(duì)閥芯造成的影響，通過Fm來表現(xiàn)。
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下電磁換向閥選型優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于包括以下步驟: (1)根據(jù)負(fù)載一流量特性，建立起強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下電磁換向閥的仿真模型，該模型考慮了強(qiáng)振動(dòng)對(duì)閥芯造成的影響，通過Fm來表現(xiàn)； 閥芯的平衡方程

【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103745052SQ201310747259
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】楊忠炯, 張懷亮, 周立強(qiáng), 胥景, 李洪賓, 姜東身, 董棟, 王彥飛, 王卉 申請(qǐng)人:中南大學(xué)