基于AMESim的先导式溢流阀性能研究

基于先导式溢流阀的工作原理,采用AMESim建立该阀的仿真模型,以多个参数为因变量对先导式溢流阀进行研究,得到各参数与压力和流量之间的规律。结果表明,阻尼孔直径、弹簧刚度及溢流口直径等是影响先导式溢流阀性能的关键因素。该方法为先导式溢流阀结构的优化设计提供依据,而且为开展类似阀门特性测量试验提供帮助。     

锥阀式数字比例溢流阀特性的试验研究

研究以高速开关阀为先导阀、安全阀为锥阀结构的数字比例溢流阀特性。搭建数字比例溢流阀试验平台,开展了锥阀式数字比例溢流阀的试验研究。试验结果表明:当高速开关阀控制信号的频率为50 Hz时,既能保证一定的有效占空比范围,又能满足系统的频率响应性能;锥阀式数字比例溢流阀的重复特性较好;在占空比正反向连续变化时,锥阀式数字比例溢流阀的系统输出压力在同一占空比时的变化很小,滞环现象不明显,能够满足系统控制的要求;不同流量对占空比范围和最高压力影响不大,但影响系统最低压力;锥阀式数字比例溢流阀调节压力在10%~60%范围内近似线性变化,比滑阀式结构调压性能好。     

阀座带锥的圆锥阀流场分析

对阀座带锥度的锥阀流场进行了数值模拟,通过分析得到了流场内部的压力场、速度场值等流场特征参数.根据锥阀在不同工况下的流量和阀口压力分布,可求得阀芯受到的轴向力和流量系数.所得结果为求得锥形阀芯溢流阀特性提供了依据.     

先导式水压溢流阀静动态特性的仿真研究

结合水介质的特性及典型先导式油压溢流阀的结构,分析了先导式水压溢流阀存在的关键技术难题,在此基础上设计了一种新型的先导式水压溢流阀.针对关键技术难题,在结构上主要采取了如下措施:在溢流阀入口设置固定阻尼孔和二级节流主阀口以减小气蚀;在材料上阀芯采用奥氏体不锈钢,阀套采用铝青铜QA19-4增加阀的抗气蚀和抗腐蚀能力;阀芯结构采用异性结构保护重要过流阀口;阀芯上加组合密封件以减少泄漏和拉丝侵蚀.对改进后的溢流阀的静态特性进行了分析,并采用AMESim对溢流阀进行了建模,分析了不同参数对阀动态特性的影响.通过静动态分析,增强了溢流阀性能的可靠性.     

磁流变先导式溢流阀设计

根据磁流变液的流变特性及典型先导式溢流阀的结构,分析磁流变先导式溢流阀设计中存在的关键技术难题。针对关键技术难题,设计一种磁流变先导式溢流阀,采用磁流变阀作先导阀,合理设计磁流变阀工作间隙的相对位置和大小,并对磁流变先导式溢流阀主阀的结构进行优化设计,可有效提高磁流变阀的阻尼力,降低磁流变先导式溢流阀的冲蚀和噪声。     

基于AMESim的电磁卸荷溢流阀启闭性能影响因素分析

阐述了电磁卸荷溢流阀的工作原理,建立了电磁卸荷溢流阀自动卸荷和加载过程的数学模型,研究了电磁卸荷溢流阀启闭性能的影响因素,基于AMESim搭建了电磁卸荷溢流阀的仿真模型,分析了控制活塞直径和先导阀入口锥阀芯直径对启闭性能的影响规律,并进行了试验研究。研究结果表明,电磁卸荷溢流阀的启闭性能主要取决于控制活塞直径和先导阀入口锥阀芯直径;控制活塞直径主要影响电磁卸荷溢流阀的加载压力,而卸荷压力主要取决于先导阀入口锥阀芯直径,二者综合影响电磁卸荷溢流阀的切换压力差。     

阀芯前端带旁路阻尼的锥阀型溢流阀特性研究

锥阀型溢流阀"阀芯—弹簧"结构的低阻尼特性使得其系统动态特性较差,不易稳定。为了降低锥阀型溢流阀振动,提出一种阀芯前端带旁路阻尼的新型锥阀型溢流阀结构,建立其数学模型,利用Simulink仿真分析新型阻尼结构锥阀型溢流阀关键参数对锥阀型溢流阀振动特性的影响。结果表明:流量、阻尼孔径、锥角以及锥阀孔径等参数均对锥阀型溢流阀的振动特性存在一定程度的影响,且某些参数如工况流量过小会引起锥阀型溢流阀高频振动。     

一种新型高速开关阀设计与实验研究

为解决高速开关阀响应速度和大流量之间的矛盾,设计一种先导式结构的高速开关阀。先导控制阀采用高频响大流量的2D数字伺服阀,主阀则采用滑阀结构,并通过并联阀口双节流边的输出结构来提高开关阀的流量。在阐述该开关阀的工作原理和结构的基础上,对该阀进行了零位泄漏特性、阀口流动特性以及阀芯动态响应特性的实验研究。结果表明:在系统压力为15 MPa时,阀口开启时间为16.75 ms,关闭时间为25 ms;在开关阀的阀口压力差为2 MPa时,该阀的输出流量约为3 100 L/min。     

纯水溢流阀的工作稳定性研究

综述了纯水溢流阀工作稳定性的研究成果,对纯水溢流阀工作稳定性进行了计算机仿真分析,结果表明:工作介质、阀口直径、阻尼力、供液流量及主阀弹簧刚度是影响纯水溢流阀工作稳定性的重要因素.     

汽车起重机用平衡阀静态特性仿真及试验研究

以汽车起重机起升机构系统中的某型流量为300 L/min平衡阀为研究对象,根据平衡阀的结构特点及工作原理,搭建数学模型,并对阀口模型进行精准过流面积计算。以数学模型为基础在AMESim中搭建仿真模型,分析负载压力、主阀流量、背压及控制特性曲线的静态特性;同时对平衡阀进行试验,试验结果对比仿真结果修正数学模型中参数值。结果表明：随着控制压力的增大,主阀口流量呈逐渐增大的趋势;当达到额定流量300 L/min时,主阀口流量保持不变;仿真模拟曲线与试验曲线最大误差为2.7%,验证了模型的可用性。     

基于压差-位移校正的两级插装式比例调速阀特性研究

传统调速阀是在节流阀基础上串联定差减压阀或是并联溢流阀构成,其存在节流损失大、流量控制精度易受负载干扰、结构尺寸大等不足。针对以上问题,提出一种基于压差-位移校正的两级插装式比例调速阀,通过传感器反馈的主级压差计算出主阀芯位移,并与反馈位移做闭环PI控制以达到控制流量的目的。通过分析插装阀工作原理及数学模型建立流量控制器,在Simulation X中建立该阀仿真模型。仿真结果验证了该阀的正确性与可行性,并表明该阀具有优越的静态控制精度和较好的静态负载特性,且其动态特性良好。     

锥型直动式溢流阀的动态特性及稳定性分析

建立了锥型溢流阀的溢流流量模型,建立了包含瞬态液动力和稳态液动力的溢流阀动态特性模型。基于此,利用Routh-Hurmitz方法推导出了锥阀系统的溢流稳定条件。通过实验对比研究验证了所建模型的正确性。分析了锥型溢流阀的设计参数对阀系统动态特性的影响,并用灵敏度分析获得了影响最显著的参数是液流控制体的直径D。结果表明:所建立的模型可以很大程度地捕捉溢流系统的真实动态特性,所建立的稳定判定条件可以作为设计阀的有利依据。     

反向冲击下的液控单向阀多级节流特性研究

为了改善大流量液控单向阀在反向开启时的冲击特性、减小振动与空化、减少卸载时间。选取了3种不同结构的主阀芯,以冲击压力30 MPa、流量1 000 L/min作为基本参数,通过Fluent软件进行气液两相流分析,在此基础上对空化作了探讨并进行了实验验证,同时通过冲击实验系统对不同主阀芯的动态特性进行了研究。仿真结果表明:流体在流经阀芯区域时压力明显降低,且通过阀芯节流口时,由于过流面积突然变小,流速增大,在主阀芯侧产生了空化区域,而且阶梯式的节流结构能有效减小空化的区域、降低空化的产生。实验结果表明:冲击卸载时阶梯式的主阀芯压力振动较小,为28.41 MPa,流量上升梯度为4.86×10~5L/min~2,卸载时间为711 ms,说明其开启更加迅速,动态性能更优越;同时说明阶梯式的节流结构可以有效减少液控单向阀在卸载过程中的压力振动,提高响应速度,增强冲击性能,降低空化,验证了仿真的正确性和空化指数的合理性。     

基于管路特性的锥阀振动特性分析

管路特性对普通锥阀的稳定性有影响。为了探究管路特性对锥阀振动的影响,基于功率键合图法建立管路的分段集中参数模型,利用Simulink仿真平台仿真分析管路特性对锥阀振动特性的影响。结果表明:总体上,管路特性能抑制低频振动,并且促进高频振动;当管长较大或管径较小时,锥阀易出现高频振动;当管长较小时,锥阀易出现低频振动;当管径较大时,锥阀稳定性显著增强。     

基于ANSYS的液压锥阀流场分析及结构优化

阐述液压锥阀阀口产生气穴现象的原因及影响因素,建立液压锥阀的几何模型和数学模型,采用ANSYS软件对优化前后的液压锥阀阀口进行流场分析,得到阀口流场的压力分布图和速度矢量分布图.分析结果表明:采用二级节流并在阀芯及阀座的关键部位以过渡圆弧代替直角的锥阀结构,可以减小锥阀过流缝隙前后的压差,有效降低锥阀阀口气穴发生的可能性,并减小了噪声、振动和能量损失.     

复合阻尼对锥阀压力特性的影响

针对独立阻尼调压锥阀工况适应能力差等问题,提出一种复合阻尼调压锥阀,利用AMESim平台搭建系统仿真模型,与普通锥阀进行对比分析,并分析了复合阻尼调压锥阀减振调压的影响。结果表明:在一定结构参数条件下,复合阻尼调压锥阀具有更好的静态特性且动态特性得到优化;半锥角、孔径对复合阻尼调压锥阀减振调压能力有重要影响。     

纯水液压锥阀气穴流场数值模拟研究

根据纯水液压锥阀的结构特点,在GAMBIT软件中建立纯水液压锥阀模型,并在FLUENT软件中进行求解计算,研究纯水液压锥阀气穴流场.仿真结果表明,锥阀内部气穴发生的位置和程度与压力的分布有直接关系.研究结果对于纯水液压锥阀的气穴控制有一定的理论和实用价值.     

阀口形状对纯水液压锥阀气穴流场的影响研究

根据纯水液压锥阀的结构特点,在GAMBIT中建立不同阀口形状的纯水液压锥阀模型,并在FLUENT中分别进行求解计算,研究不同的阀口形状对于纯水液压锥阀气穴流场的影响。研究结果对于纯水液压锥阀的气穴控制有一定的理论和实用价值。     

液压锥阀的数值模拟

液压锥阀是液压驱动系统的最基本控制部件,其性能的优劣直接影响系统的品质。本文用有限元方法建立了锥阀式结构的数学模型,给出了研究区域的边界条件,得到了锥阀工作过程中的有限元数值解,得到了锥阀工作过程中流体在阀内部的流函数曲线分布,并为研究锥阀的其它特性参数奠定了基础。