液压元件穴蚀故障的诊断与排除

<正>一台TY220型推土机的传动系统多次发生液压阀卡滞故障。其中转向溢流阀、制动分流阀各卡住两次;变速液压控制随动阀卡住一次;转向滑阀和速度滑阀因卡滞而操纵沉重。当拆检、清洗这些阀时,发现阀体、阀芯(阀芯内的小活塞和分流活塞等)的配合表面全部变黑,即形成积炭层且有小坑与划伤。这是一种典型的穴蚀现象,是因水分或空气侵入液压系统引起的。     

非全周开口滑阀的流场特性及其优化

针对滑阀液动力的优化问题,对非全周开口、内流式滑阀流场特性进行了研究,对其阀套结构进行了优化。首先,采用两相流模型,利用动网格技术、UDF功能模拟了阀芯的运动状态,通过仿真计算了阀芯运动状态下的瞬态流场,同时分析了阀芯静止时的稳态流场;然后,研究了滑阀阀芯的运动速度、流量变化、阀口开度对液动力的影响;最后,提出了一种把阀套进油孔由直孔改为斜孔的方法来优化滑阀的液动力,并对不同倾斜角和阀口开度时的滑阀液动力进行了比较。研究结果表明：相较于瞬态液动力,滑阀的稳态液动力更大;在阀芯运动速度快、流量大,且阀口开度小于0.5 mm时,滑阀的瞬态液动力比较大,因而其影响也不可忽视;优化后的阀套结构可以有效减小液动力,倾斜角在15°～20°范围内时其优化效果最好;该研究结果可为滑阀结构的优化设计提供有益的参考。     

先导式大流量高速开关阀的关键技术研究

介绍了一种新型的先导式大流量高速开关阀。先导阀采用无弹簧复位式双电磁铁驱动,大大提高了先导阀芯的开、关速度;先导阀结构形式采用二位三通滑阀式结构,加快了主阀芯上腔压力的上升与下降速度,从而提高了主阀芯的开启/关闭速度。试验结果表明,该阀在进口压力8 MPa的情况下,主阀开启/关闭时间均在0.8～1.0 ms之间。在阀口压差为1 MPa的情况下,测得的流量大于49.68 L/min。     

液压元件穴蚀故障浅析

１．液压元件的穴蚀现象有台ＴＹ２２０型推土机,传动系统多次发生液压阀发卡故障。其中转向溢流阀、制动分流阀各卡住两次;变速液压控制随动阀卡住一次;转向滑阀和速度滑间因发卡而操纵沉重。当拆检、清洗这些间时,发现间体、阀芯、阀芯内的小活塞和分流活塞等上的配...     

关于滑阀与锥阀中稳态液动力方向的比较分析

通过对滑阀与锥阀所受稳态液动力方向的分析,明确了稳态液动力对两种阀芯的作用并非通常认为的使阀口关闭的趋势;对于内流式锥阀与外流式锥阀和滑阀不同,其稳态液动力有使阀口开启的趋势.     

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。     

一种新型的电／气高速开关阀

本文介绍一种最新开发的电/气高速开关阀的结构原理和特点,给出其动态启闭特性。该阀主体为滑阀结构,在设计中充分利用阀芯的两个运动自由度,并采用双级控制原理单级滑阀动作。它结构紧凑,通径大,并直接以高速电磁力矩马达作为电/机械(或电/气)接口,响应快,可靠性高,是一种很有应用前景的电/气控制元件。     

基于动网格的液压滑阀流固耦合分析

采用基于动网格的流固耦合分析方法,建立了液压滑阀开启过程的三维动态数值分析模型,计算阀芯在驱动力、流体力和弹簧力共同作用下的运动分布、应力变化和形变。结果表明:提供一种分析液压滑阀开启过程的数值仿真方法,阀芯在开启完毕达到稳态后仍有小幅振动;阀芯的径向形变主要发生在阀杆上,且变形量随时间产生小幅波动;阀芯由于油液的冲击在入口处产生较大变形并在台肩与阀杆连接处产生应力集中,采用CFD方法得到的液压滑阀运动分布、应力变化、形变和理论值的误差在可以接受的范围内,证明了仿真的可靠性。     

2D阀控大流量高速开关阀的研究

为控制高速液压缸设计了大流量高速开关阀,开关阀采用二级结构,先导阀为2D高频伺服阀,主阀为大通径滑阀。主阀采用并联双节流边的结构,减小主阀芯行程,减小所需导控流量,减小阀芯尺寸及质量,提高主阀动态响应特性。主阀采用负开口设计,设置死区,确保主阀完全导通过程的快速性。对主阀芯进行了动力学分析,并在MATLAB上建立了阀芯开启时的运动模型,进行了仿真研究。     

电控微小量阀的结构及特性

为了满足低速高精度及位置控制系统的要求,研制了一种流量调节范围为10mL/min至10L/min的电控微小流量阀。一、电控微小流量阀的总体结构电控微小流量阀的节流阀主要有平板式和滑阀式两种结构。平板式节流阀(见图1a)利用两块相互压紧的平板所形成的节流口工作对流量的影响。减压阀采用滑阀式结构,并将减压阀阀芯与节流阀阀芯安装在同一阀套中(见图2)。     

一种滑阀先导型溢流阀

该文介绍了一种新型先导型溢流阀,其先导阀芯为滑阀结构,主阀采用二级同心反向插装式结构;该阀具有可调定压力低、流量大、稳压精度高、多种控制方式和使用功能多的优点。     

滑阀阀芯凹角结构CFD仿真分析与优化设计

液压滑阀作为基础的液压放大元件之一,广泛应用于液压伺服系统。液压滑阀通过节流原理实现对流量或压力的控制,同时阀口节流作用会导致能量损失和剧烈漩涡,影响液压系统的工作性能。以液压滑阀阀芯为研究对象,采用有限元分析软件Fluent研究阀芯凹角结构对滑阀内部流场流动特性和能量损失特性的影响,其次基于粒子群算法对阀芯凹角结构参数进行智能寻优。研究结果表明：“斜边+弧边”形结构阀芯可以有效平缓流场,抑制阀口处漩涡的发生,当阀芯凹角斜线角度为57.4°,圆弧半径为1.14 mm,阀口处最大湍流动能较常规滑阀降低25%。研究成果将为液压阀阀芯结构的设计和优化提供思路。     

考虑阀芯阀套径向间隙的对称均等负开口液压滑阀压力特性分析

考虑阀芯与阀套之间的径向间隙,建立具有对称均等负开口量的液压滑阀压力特性数学模型,得到了负开口滑阀的压力特性曲线族及其基本特征,分析了径向间隙和负开口量对滑阀压力特性的影响。结果表明：具有负开口量的液压滑阀的压力特性曲线在阀芯位移等于负开口量处存在拐点,在拐点前假设为层流流动,因此负载压力随阀位移变化曲线是线性的,在拐点后为紊流流动,因此负载压力与阀位移成非线性关系;负开口滑阀可弥补阀芯阀套径向间隙的泄漏量,其压力增益随着负开口量的增加而降低;所建立的数学模型,可为电液伺服阀、高端比例阀以及多路滑阀的研制和分析提供技术支撑。     

水液压节流阀精细调节阀口设计与仿真分析

传统水液压节流阀阀口形式多为球阀式和锥阀式,具有良好的阀口密封性,但其存在着流量分辨率低和阀口特性线性度差等缺点。设计了一种新的非全周开口滑阀阀芯,其阀口形式由该非全周开口滑阀阀芯和空心圆柱阀套构成,具有阀芯行程大的特点。该研究进行了CFD仿真分析,结果显示,非全周开口的阀口形式保证了高线性度的阀口特性,阀芯行程的增大提高了阀口的流量分辨率,该阀口形式能够适应水液压传动系统高精度控制的应用需求。     

串联阀芯阀口独立控制多路阀设计及特性研究

现有多路阀存在大流量低压损控制难、动态特性差等问题,且阀芯机械固联,压损大、自由度低,难以满足高端主机对操纵性、节能性、智能化、负载适应性的需求。为此,基于插装阀大流量控制特性好和滑阀微动性能好的优点,创新提出换向滑阀的进出口串接两个流量放大型比例插装阀的新构型,研制串联阀芯阀口独立控制多路阀。两个插装阀可以根据控制需求设计为流量控制或压力控制功能,系统自由度高,具有很高的智能化潜力。为了实现流量和压力的高精度冗余控制,设计串联式双级位移闭环+并联式流量/压力闭环控制策略,通过仿真研究位置、流量、压力三种工作模式下阀的特性。并试制样阀,搭建试验台对压损特性、位移滞环、流量控制特性、动态响应特性和稳态负载特性进行了测试。结果表明,样阀额定流量达到300 L/min,主阀位移滞环小于1%;主阀阶跃响应小于35 ms,具有较高的动态特性;流量最大偏差小于5%,流量控制精度高。     

大通径分段式滑阀阀芯阀套配合间隙的设计

研制了一种用于某节能机械液压控制系统的大通径滑阀式换向阀, 该换向滑阀采用分段式阀芯阀套结构, 由2个二位三通阀组合成1个三位四通阀。利用 SolidWorks对换向阀阀套建模, 分析其在各种工况下的变形情况以及对配合间隙的影响, 并通过变形趋势分析异常泄漏的产生原因, 确定了阀芯阀套最优配合间隙范围为0.030~0.035 mm。试验表明, 在此配合间隙范围时滑阀换向动作灵敏, 复位可靠性高, 泄漏量适当, 满足设计及实际使用要求。     

滑阀式伺服阀阀套加工工艺

迄今为止的滑阀式伺服阀,阀套与阀芯相互配合的径向尺寸,阀套窗口与阀芯台肩相互对应的轴向尺寸,精度要求高,加工难度大,尤其是阀套上的a_2和b_2这两个尺寸(见图1),计量、修正均十分困难,致使加工费用一直很贵。     

基于CFD的液压滑阀阀芯均压槽的研究

该文首先对液压滑阀阀芯偏心且倒锥时受到的卡紧力进行数学建模,然后介绍了3种不同形状的液压滑阀阀芯均压槽,并用Fluent软件对阀套与阀芯之间的流场进行模拟仿真.最终分析结果表明,在液压滑阀阀芯上加开均压槽虽然会导致滑阀缝隙泄漏量略有增加,但能有效减少阀芯受到的径向不平衡力,避免阀芯发生卡滞现象.     

电液伺服阀阀套,阀芯加工

在电液伺服阀中,阀套和阀芯组成滑阀副,用作功率级液压放大器;在某些电液伺服阀中,还用作前置液压放大器。这对滑阀副是影响伺服阀性能的关键件。其主要技术     

先导式电液比例阀非对称死区补偿控制研究

针对先导式电液比例阀的主阀芯在左右位运动过程中,动静态特性存在较大差异的问题,对电液比例阀的先导阀芯因加工、装配公差导致先导阀芯左右位死区具有非对称的特性进行了研究。建立了包含先导非对称死区的比例阀整体数学模型,分析了数学模型中先导阀非对称死区对主阀芯动静态特性的影响,提出了基于先导阀非对称死区的非对称控制策略及变增益死区补偿算法,即对先导阀正反两个方向设置不同的死区参数和控制器参数,在比例阀试验台上对此控制策略进行了评价。研究结果表明:主阀芯超调下降了80%、稳态误差下降了60%、响应时间下降了50%等,主阀芯动静态特性显著提升。