前置级冲蚀磨损对射流偏转板伺服阀的影响

射流偏转板伺服阀前置级油液高速流动时,油液中的颗粒物会对伺服阀前置级产生冲蚀磨损导致伺服阀的性能下降。采用数值仿真的方法对冲蚀磨损前后射流偏转板伺服阀前置级流场进行计算,通过曲线拟合得到两接收孔压差与偏转板位移的关系;将其与射流偏转板伺服阀的AMESim模型结合分析冲蚀磨损前后伺服阀位移及空载流量的变化。结果表明:冲蚀磨损导致射流偏转板伺服阀前置级两接收孔压差减小;在相同的输入条件下射流偏转板伺服阀阀芯位移减小,空载流量降低。     

射流管伺服阀AMESim建模与仿真

对二级力反馈射流管电液流量伺服阀的结构及工作原理进行了分析研究,利用AMESim中的基本库及元件库进行力矩马达磁路、滑阀组件的建模,利用AMESet工具进行衔铁组件及射流放大器的建模,建立射流管流量伺服阀的整阀AMESim模型,仿真结果与实际情况吻合。     

《高端液压元件理论与实践》

<正>(ISBN:9787547834022)出版时间:2017年4月定价:148元本书系统地论述高端液压元件的理论与实践,主要内容有:高端液压元件的由来及其演变过程,新型工作介质,射流管伺服阀特性与冲蚀磨损数值模拟方法,射流管压力伺服阀,偏转板伺服阀模型与流场特性,直接驱动式电液伺服阀,飞行器单级溢流阀与极端小尺寸双级溢流阀,     

射流管力反馈两级电液伺服阀的高阶状态空间模型

射流管力反馈两级电液伺服阀常用数学模型为单输入单输出的三阶或二阶简化传递函数模型，其无法描述伺服阀各状态参数的变化且不便于采用现代控制理论的方法进行研究。基于现代控制理论，以衔铁角位移、射流喷嘴位移、射流管阀输出压力、滑阀的阀芯位移为输出，建立了射流管力反馈两级电液伺服阀五阶状态空间模型，不同于传统简化模型，此模型包含了滑阀的黏性阻力和液动力、油液压缩和泄漏、反馈杆弹簧力等多种因素的影响。通过仿真，给出了某型号射流管力反馈两级电液伺服阀的衔铁角位移、射流喷嘴位移、射流管阀输出压力和滑阀阀芯位移的阶跃响应曲线和频率响应曲线，结果显示所建高阶状态空间模型误差较小。     

《高端液压元件理论与实践》新书介绍

<正>本书系统地论述高端液压元件的理论与实践成果,主要内容有:高端液压元件的由来及演变过程,新型工作介质,射流管伺服阀与冲蚀磨损,压力伺服阀,偏转板伺服阀,直驱式伺服阀,飞行器溢流阀,极端小尺寸双级溢流阀,飞行器减压阀,非对称液压阀,对称不均等正开口液压滑阀,增压油箱与液压附件,新原理双边气动伺服阀,四边气动伺服阀等,成果多为初次公开。书后附有我国航空航天与舰船电液伺服阀代表单位的系列产品结构与参数。     

外流式滑阀冲蚀磨损可视化分析及优化

外流式液压滑阀工作时,其阀口处容易受污染颗粒的冲蚀而产生磨损,针对这一问题,对滑阀阀芯取倒角时的结构进行了分析,对滑阀阀芯锐边的冲蚀磨损改善情况进行了研究.首先,绘制了滑阀的二维模型,并采用了Edwards模型来对冲蚀情况进行分析;然后,在阀口开度为0.1 mm～0.6 mm,流量为10 L/min～40 L/min状...     

冲蚀对射流管伺服阀前置级工作特性的影响

以射流管伺服阀的前置级为研究对象,分析冲蚀对前置级工作特性的影响。基于Fluent有限元仿真软件,建立前置级可视化冲蚀模型,仿真得到前置级的冲蚀部位与冲蚀量,并将仿真结果与前置级冲蚀实物进行对比分析。根据前置级冲蚀实物的结构形状,建立冲蚀后的前置级三维模型,利用数值计算的方法研究前置级的冲蚀对其工作特性的影响。结果表明:前置级冲蚀最严重的部位是劈尖,劈尖的冲蚀率随喷嘴位移的增大逐渐减小,仿真结果与前置级冲蚀实物相一致;前置级的冲蚀会导致前置级的左右接收孔压差和流量减小。研究对射流管伺服阀前置级冲蚀部位的预测和故障诊断具有指导作用。     

液压滑阀全寿命周期冲蚀磨损量特性分析

满足油液清洁度要求的液压油中仍存在固体颗粒物，这些固体颗粒在油液带动下会撞击滑阀空间流道，使滑阀产生冲蚀磨损，导致其性能退化。针对上述问题，结合计算流体力学与冲蚀理论，进行了滑阀磨损过程的数值模拟，得到滑阀全寿命周期磨损规律：滑阀的进出口压差增大，使颗粒的撞击速度和颗粒流量增大，加剧了滑阀磨损；阀口开度增大，节流口处从层流转变至湍流，同时也增大了颗粒流量，使滑阀磨损程度增大，且在不同阀口开度下，滑阀的磨损区域不同；同一节流口处，不同的油液流向，节流边两侧的磨损程度不同；节流磨损轮廓表明，阀芯的径向磨损和阀套的轴向磨损会导致滑阀控制性能下降，且阀芯的磨损较阀套更严重。     

基于ANSYS/LS-DYNA的压裂泵阀胶皮冲蚀磨损数值模拟

针对压裂泵泵阀阀胶皮在压裂液固体颗粒冲蚀磨损下引起疲劳破坏的工程问题,运用有限元软件ANSYS/LSDYNA建立橡胶的单颗粒和双颗粒冲蚀力学模型,研究了颗粒冲蚀速度、颗粒尺寸、颗粒冲击次数对冲蚀性能的影响,并分析了阀胶皮的冲蚀失效机理。结果表明,冲蚀磨损程度随颗粒冲蚀速度的增加而增大;同一速度下,随颗粒直径的增大冲蚀磨损速度增大;颗粒冲击次数是造成阀胶皮冲蚀磨损的重要因素,经颗粒多次冲击后,阀胶皮恢复弹性的能力降低直至发生塑性变形后疲劳失效。     

挖掘机多路阀阀口冲蚀磨损研究

针对挖掘机多路阀阀口易发生冲蚀磨损导致性能下降及失效的问题,以回转联作为研究对象,建立了以DPM离散相模型和Edwards冲蚀模型为基础的计算模型,并通过Fluent软件模拟了不同流量、阀口开度和颗粒属性下的阀口冲蚀磨损情况,针对发生冲蚀磨损最严重的阀芯区域,分析并得到了冲蚀磨损分布和冲蚀磨损率随流量、阀口开度和颗粒属性的演化规律。结果表明:阀口的冲蚀磨损情况会随流量、阀口开度和颗粒属性的变化而规律变化,对于阀芯部位,磨损面积会随阀口开度变小而变小、随流量增大而增大;开度减小和流量的增加会引起阀芯冲蚀磨损率增大,其中冲蚀磨损率对阀口开度的变化较为敏感,在小开度情况下会出现磨损率的大梯度变化情况,而流量则对冲蚀磨损率影响较为平缓;当固体颗粒在油液中的质量一定时,颗粒直径的变化对阀芯冲蚀磨损率有较大影响。     

射流管式伺服阀反馈弹簧组件分析

为了获得最优化的射流管电液伺服阀反馈组件设计,对射流管伺服阀的反馈组件结构性能进行了理论推导。鉴于数学推导反馈杆刚度的不精确性,重点对弯曲反馈杆的弯曲度对反馈性能的影响进行了有限元分析。确定了射流管阀中使用的弯曲反馈杆的弯曲角度在135°左右时反馈力的影响效果较好,比其他角度反馈力提高了8.6%,进而明确了反馈组件的设计思路。在最优弯曲角度的条件下,利用有限元分析模型分析了力矩马达产生的电磁力矩作用于衔铁组件时,反馈杆与阀芯有一定相互作用力的情况下,阀芯以及射流管喷嘴偏移的位移大小变化。总结出了力矩、反馈力与阀芯位移、射流管喷嘴位移之间的关系。     

Particle erosion transient process visualization and influencing factors of the hydraulic servo spool valve orifice

The erosion of the valve orifice can easily lead to the performance degradation of the hydraulic servo spool valve, which seriously affects the service life and reliability of the hydraulic servo system. In this paper, the erosion micro-morphological characteristics, erosive transient process visualization of solid particles, and factors affecting the erosion rate of the spool working edges were investigated. The results showed that there was a significant “edge collapse” phenomenon on the working edges of the spool, which was mainly characterized by surface peeling, notches, grooves, chamfers, and the radius of the fillet which fluctuated violently in the circumferential direction. The “smoothing, slipping, and somersaulting” evolution process started when the incident angle increased and the particles hit the valve orifice by a new visualization experiment model composed of the nozzle-baffle submerged jet. The erosion rate of the working edges also showed continuous fluctuations and violent changes, with strong scatter-like distribution characteristics. The erosion rate of the working edge in the up-flow field was approximately one time higher than that in the back-flow field. The erosion rate of the working edges increased as the oil viscosity and particle concentration increased. Under small openings, the impact frequency of particles and the working edge increased significantly. The distribution law of the erosion rate of the working edge agreed with the distribution characteristics of the erosion fillet radius of the working edges. The erosion rate variance was defined, which can be used to quantify the circular distribution of erosion rate. This study provides further understanding of the mechanism and influencing factors of the hydraulic servo spool valve erosion.     

射流管伺服阀前置级的动态流场分析

射流管电液伺服阀的喷嘴到接收孔间的流场较为复杂,尤其在射流管偏转及阀芯运动的动态情况下,会存在回流、漩涡等现象。以某型射流管电液伺服阀结构为模型,结合射流管偏转时的阀芯力平衡关系,得到阀芯的运动方程,应用雷诺平均方程和标准两方程模式的封闭方程,通过流体动力学软件FLUENT建立射流管伺服阀喷嘴到阀芯两腔的三维可视化模型,仿真分析了喷嘴到接收孔的前置级瞬态流场及阶跃响应。仿真结果表明:接收孔中的涡量强度会影响射流管电液伺服阀的阶跃响应,涡量强度越大、振荡越大、阶跃响应越慢,并通过试验测试阀芯位移验证了数值计算的正确性,同时对比了不同接收孔间夹角的同时刻涡量及阶跃响应,得到接收孔间夹角为45°的最优设计。研究方法和结果对于提高射流管电液伺服阀的动态响应有重要参考价值。     

一种射流管式高频响开关阀设计

文章阐述了一种快速动作的射流管式高频响开关阀,用力矩马达和射流管作为先导级来驱动阀芯。该阀响应快,体积小,发热少;同时也不存在传统伺服阀容易零偏的短板,抗污染能力也大为提高。     

旋转式水液压比例阀的动态特性仿真研究

水液压比例/伺服阀是水液压驱动的自动化装备的核心元件,控制着执行元件的运动速度及方向。设计了一种新型旋转式水液压比例阀,介绍了其组成、工作原理及特点,建立了数学物理模型,对其动态特性,特别是频率响应特性进行了仿真研究。得出:适当减小阀芯半径以及阀芯与阀套的配合长度,或适当增加阀芯与阀套的间隙,可提高系统的稳定性及响应频率;力矩电机的转矩常数与转速常数的选择也会影响系统的稳定性与响应频率。     

射流管三级电液伺服阀建模与动态特性仿真研究

叙述了射流管式三级电液伺服阀的结构及其工作原理,针对其结构建立了数学模型,并加入PD校正环节,导入MATLAB软件进行仿真,获得其阶跃响应曲线和开环伯德图。通过时域和频域分析表明,加入PD校正环节,使得系统局部相位超前,增加了系统的幅值裕度和相位裕度,因此其可大幅缩短三级阀的调整时间并增强其稳定性,同时反馈杆刚度和功率级滑阀阀芯面积对三级阀的动态响应有很大影响。通过有限元分析了圆形截面和矩形截面的反馈杆刚度,结果表明,在等面积时,由于矩形截面惯性矩大于圆形截面惯性矩,在相同的力作用下,矩形截面的反馈杆的位移较小,因此其反馈杆刚度较大,可提高先导级阀的动态反馈性能,从而更有利于三级阀的动态响应。     

4通径2D数字伺服阀的仿真及特性分析

介绍了4通径2D数字伺服阀的结构原理和工作原理,建立了阀的数学模型,对数字伺服阀的静态、动态进行了仿真研究。     

换向阀启闭特性对流量测量试验的影响分析

针对航空液压泵流量测量系统中换向阀的启闭特性对流量测量准确性影响较大、启闭过程耗时不等造成测量误差等问题,分析了换向阀在测量系统中的工作原理,针对换向阀建立了流量及阀芯的力平衡数学模型。利用AMESim软件建立了系统仿真模型并对其进行仿真研究,得到了不同系统压力和不同转速下,换向阀启闭过程对系统流量测量的影响,为进行现场测试提供了理论依据。同时,对不同型号、不同工况下被试液压泵的大量试验结果与仿真结果进行了比较,发现两者基本一致,试验结果为航空液压泵流量测量系统的设计提供了理论依据以及实际测试数据的支持。     

2D数字伺服阀的简介

该文主要阐述了2D数字伺服阀的结构原理及工作原理,建立了电—机械转换器的数学模型,设计了2D数字伺服阀控制器。为了获得电—机械转换器及样阀的性能,对其进行了实验研究,实验结果表明,该电—机械转换器具有良好的频率特性,对应-3dB、-90°的频宽约为250Hz;2D数字伺服阀具有良好的静态、动态性能,其分辨率与滞环皆在1%以内,阀在25%满量程正弦输入信号下,对应-3dB、-90°的频宽约为130Hz。