电液比例调速阀节流阀芯稳态液动力分析

利用Fluent软件对电液比例调速阀节流阀芯内部流场进行仿真模拟,针对不同阀口开度下节流阀流场进行仿真分析,得出阀芯壁面的压力分布情况及稳态液动力特性,分析比较了稳态液动力的流场计算和理论公式计算结果,为阀的使用与性能优化提供依据。     

基于油缸压力曲线的充液阀"泄漏"原因分析

针对某成型机液压管道发热及充液阀疑似泄漏的现象,通过对该机液压系统原理分析、充液阀是否泄漏的判断分析、充液阀结构分析及受力计算、油缸的压力波形图对比分析等,表明造成充液阀误开启的主要原因是左压梁4个油缸运动过程中位移的不一致性.对程序进行了改进,保证4个油缸位置在一条直线上,解决了液压管道发热的问题.     

一种节能型液压充液阀

充液阀是用于液压传动系统或液压缸充液和排液的一种特殊的液控方向阀。液体可以正反两个方向通过充液阀。在冲液时具有单向阀的性质，在0．02MPa压力下，充液阎主阀芯就自动开启。液体反方向流动时。受阀控制缸的控制。充液阀的主要作用是提高液压油缸空行程速度和回程速度，进而提高液压设备机械效率。向液压油缸充液，有效地避免了吸空现象，消除了由吸空造成的液压系统器件的损坏，也减少了液压设备的故障。     

新型混输泵球阀内气液两相流动的数值模拟

为了研究新型混输泵球阀内气液两相流动规律,建立了球阀内流场的三维模型,利用CFD软件,对阀内气液两相流动进行了数值模拟。在球阀开启高度为0.005 m时,对含气率分别为20%、40%、60%、80%4种工况的模拟结果进行了分析,得到了不同含气率下的速度场、压力场及气液两相相态分布,探讨了含气率对球阀内气液两相流动的影响规律。结果表明:阀隙处流速较大,压力梯度大,阀座倒角下端易气蚀;含气率对阀内流速大小影响较小,但对流态有影响。气体主要分布在阀球壁附近,远离球壁气体介质减少;当含气量逐渐增大时,气液两相的相界面处波动较大。研究结果揭示了阀内气液两相流动的规律,为内压缩混输泵气液单向阀相界面演化及失稳机制的研究提供参考。     

基于Fluent的液压伺服阀液动力研究

利用Fluent软件对液压伺服阀的功率级主阀的内部流场进行仿真模拟,得出阀芯壁而的压力分布情况,根据仿真结果分析阀芯所受的稳态液动力,为阀的使用与性能优化提供依据.     

差动式液控换向阀结构参数的优化匹配

为了对液控换向阀的结构参数进行优化匹配,保证其动态和静态特性,基于现代控制理论的状态空间法,建立了差动式液控换向阀开闭过程动态特性的状态变量模型.选用四阶龙格-库塔算法,采用C++编程,仿真研究了阀的结构参数对其动态特性的影响,优化匹配阀的结构参数.试验结果表明:液控换向阀的压力损失为0.25MPa,换向时间为0.085s,复位时间为0.072s,换向迅速,工作可靠平稳,验证了结构参数优化匹配方法的正确性.     

基于液动力的水压阀阀口设计及试验研究

水压电液比例方向阀是智能化液压支架的核心控制元件,非线性的阀口液动力是影响比例阀性能的关键因素。非全周开口的"锥滑阀"是水压比例阀常采用的结构形式,"锥滑阀"有先节流后密封与先密封后节流两种结构形式。分别建立了两种结构的三维流道模型并进行了网格划分,通过网格无关性验证选取了合适的网格密度。利用CFD仿真方法得到不同阀口开度、不同阀口压差下阀芯所受液动力变化曲线,结果表明:两种"锥滑阀"结构阀口液动力变化趋势相同,先密封后节流结构的阀口液动力要明显小于同等工况下先节流后密封结构的液动力。最后搭建了液动力验证试验系统,通过测量阀口流量和阀口压差间接验证了CFD仿真分析的正确性。     

充液阀失效分析

分析了50MN切边液压机充液阀脱落、断裂失效的过程和原因，提出了相应的解决措施和充液阀设计应注意的问题。     

某高速开关阀阀芯液压力影响因素研究

随着数字液压技术的发展,对高速开关阀的性能有了更高的要求,高速开关阀阀芯力学特性决定了其整体性能。建立了某高速开关阀的CFD模型。针对不同工作压差、不同工作温度、不同底座孔径、不同底座角度以及不同开口度的某高速开关阀内部流场速度场进行了分析。分析不同工况下某高速开关阀阀芯液压力影响因素,进一步研究了阀口开度、阀口形状、阀口压差、油液温度对该阀芯液压力的影响规律,为高速开关阀设计提供了理论基础。     

难成形材料复杂型面零件充液成形失稳控制研究

探讨了充液成形过程中,关键工艺参数之一的液室压力大小对起皱和破裂两种失稳现象的作用和影响规律.从应力、应变、减薄率和FLD曲线等方面研究了液室压力对起皱和失稳现象的影响.首先模拟液室压力为12 MPa时的成形过程,分析了起皱的原因,再通过加大压力对起皱进行控制;而后模拟液室压力为35 MPa时的成形过程,分析了破裂的原因,再通过减小压力对破裂进行控制;最后利用难成形航空材料2B06-M进行实验验证,得到了成形此零件的合理压力范围18～25 MPa.     

矿用液压支架大流量安全阀卸荷性能分析

针对液压支架大流量安全阀在冲击载荷作用下不稳定的问题,以矿用液压支架上的FAD500/50型大流量安全阀作为研究对象,依据其结构和工作原理,利用AMESim软件对安全阀过载时的卸荷性能进行仿真分析,得到安全阀溢流时压力与流量动态输出特性以及阀芯运动规律特性。结果表明：在冲击载荷下,安全阀压力超调量和压力超调率分别为5.9 MPa和15%;安全阀开启瞬间阀芯会产生震荡,突变载荷是阀芯产生震荡的主要因素。最后通过试验证明了安全阀回路压力损失随着乳化液流量的增大而增大,但在0~320 L/min公称流量下,安全阀的压力损失低于7 MPa,系统整体运行稳定。     

暂冲实验气源两级调压阀串联调压的参数设计及测试

高压气体轴承实验具有压力高、流量大等特点。而现有的气体轴承实验气源的压力调节方法由于工作压力低、流量小无法应用于高压和大流量工况。为了对高压气体轴承暂冲实验气源的输出压力进行控制,提出了两级自力式压力调节阀串联调压方法,通过计算确定了自力式压力调节阀的相关参数,并进行了实际测试。测试结果表明:两级串联阀组能使阀后压力在4 s内由1.2 MPa快速下降至设定压力,可实现压力的快速调节。因采用流程工业广泛使用的自力式压力调节阀作为主要调压部件,显著地降低了高压气体轴承暂冲实验气源系统的建设成本,获得了较好的输出压力稳定性,具有较高的工作可靠性。为小型实验室内的暂冲实验气源系统的压力控制提供了一种简单有效的解决思路。     

自适应大流量安全阀的流固耦合分析与保压实验

为提高自适应大流量安全阀关键零件的可靠性及寿命,利用UG软件建立自适应大流量安全阀关键零件的三维模型,并借助ANSYS Fluent软件对其进行了网格划分,通过单向流固耦合分析得到了一级锥阀、二级差动阀芯等关键零件的应力、应变云图;为进一步研究自适应大流量安全阀的低压密封性,利用ZF-2WG液压支架阀综合实验台对其进行了6、14 MPa 2种不同压力的打压实验。仿真及实验结果表明：一级锥阀的锥面附近区域为应力集中区域,锥尖附近区域为应变集中区域;二级阀芯4个阻尼孔靠差动腔侧的出口处为应力集中区域,二级阀芯外环形差动腔接触流体区域为应变集中区域;通过操作控制P口压力为6、14 MPa,保压时间为120 s,压力值基本保持在设定值,保压效果非常理想。     

大流量工况下液压阀流道流场数模分析

液压阀用于控制液压系统中液流的压力、流量和方向,因此液压阀性能的好坏对整个系统的性能起着至关重要的作用。以某型号滑阀式多路换向阀为研究主体,建立了液压滑阀内流道不同阀口开度的流场稳态分析模型。基于FLUENT软件分析大流量工况下不同阀口开度时阀内整个流域压力、速度的分布规律,并进一步对节流口1内部复杂流场进行了数值模拟。     

新型高压电-气比例阀缓冲气控腔性能分析

针对某控制装置中新型高压电-气比例阀提出了大容积缓冲气控腔的设计结构,以满足该阀高压力、大流量、工作范围宽的工作需求.建立了高压电-气比例阀的数学模型,分析了缓冲气控腔对该阀动态性能的影响,结果表明,增加缓冲气控腔容积,可提高高压电-气比例阀输出气体流量稳定性,减弱控制装置负载加速度的振荡.此外,采用数值模拟计算的方法,对缓冲气控腔流场特性进行了研究.结果表明:该腔压力呈环状分布,腔内存在涡流;缓冲气控腔气体入口位置接近该腔压力输出平面时,其流场特性要优于气体入口远离输出压力平面的情况.     

基于AMESim的双级保护大流量安全阀开启压力及流量特性影响因素研究

在分析某型双级保护大流量安全阀工作原理的基础上,建立双级保护安全阀的数学模型;借助AMESim16.0软件建立双级保护大流量安全阀及包含安全阀的支架液压仿真模型,进行仿真分析,得到安全阀开启压力、流量特性曲线。为进一步探究影响双级保护大流量安全阀开启压力、流量特性的因素,改变一级直动阀的直径、二级差动阀进液口直径及二级差动阀芯小端直径并在支架液压模型中进行仿真分析。结果表明:一级直动阀阀芯直径为11.5 mm时,开启压力为40 MPa;给定进液口为直径34 mm、二级差动阀芯小端直径为30 mm时,二级差动阀开启压力约为45 MPa。仿真结果为更好地应用双级保护大流量安全阀提供参考。     

改进的单向磨料流加工效果及轴向力测量研究

由合金材料制成的结构复杂工件内通道及相交部位的毛刺难以有效去除,而采用磨料流(AFM)加工工艺可以有效抛光零件复杂表面、提高工件加工质量。基于此,对不同工作压力的单向磨料流作用下,工件的表面粗糙度和扩展直径进行研究,介绍一种适用于单向AFM轴向力在线测量的装置,分析了不同加工压力和流体通道长度对轴向力和体积流量的影响。研究结果表明:4.0 MPa加工压力下的AFM加工可以有效降低工件表面粗糙度,同时使工件获得更均匀的表面粗糙度,但是4.0 MPa条件下的加工时长远大于7.0 MPa;流体通道长度越短,体积流量相对于轴向力来说随着加工压力的增加而明显增加;而对于最长的流体通道,加工压力的增加导致轴向力的增加更为显著。     

阀套开槽对二维阀空化噪声的抑制

二维阀将先导级和功率级集成在一个阀芯上,易于实现阀的快速工作和高频响应,具有结构简单、性能稳定、功重比大等优点。针对二维阀先导级的空化流动,采用计算流体力学方法进行分析。以二维阀先导级结构为研究对象,利用Fluent软件进行数值模拟,对比研究不同阀套结构下阀内流场的流速变化、压力分布、气体体积分数等流动特征。结果表明,在阀套斜槽两侧面开U形槽后,空化现象有所减弱,表现为分析面的射流速度降低,斜槽底面的气体体积分数下降,说明开U形槽后,改变了阀套斜槽内的速度流线,削弱了高速射流流体剪切流动的效果。通过进一步分析阀套斜槽内所设监测点的噪声频谱,发现阀套斜槽两侧面开U形槽结构与原结构相比,在斜槽区空化最严重的后部,噪声降低了10 dB;在模型出口处,噪声降低了3 dB;在斜槽中部,噪声声压级略有增加。说明在阀套斜槽两侧面开宽深比为2.2的U形槽确实能降低二维阀先导级因空化引起的噪声。     

高升率液压脉冲系统机制分析与设计

为模拟航空作动器高压力、高升率工作环境进行脉冲试验,设计了T形波脉冲系统,系统采用压力传感器和电液伺服阀构成闭环控制,通过控制经伺服比例阀流入非对称增压缸低压腔的流量建压。在建立蓄能器、电液伺服阀及增压缸-被试工装件的压力-流量数学模型的基础上,基于AMESim搭建仿真模型,对比分析不同工装件容积、脉冲升率对系统动态性能的影响。仿真结果表明,系统主要由蓄能器提供瞬时流量快速建压,释放能量后,液压泵需要在一个周期内为蓄能器补充0.25 L液压油;为保证压力升率,系统最低流通能力为250 L/min。依据仿真结果选择系统关键元器件搭建脉冲试验台,试验台实现峰值压力42 MPa、升率1 100 MPa/s的T形波,并稳定持续20万次脉冲,验证了仿真分析的正确性。