基于CFD的入口节流型滑阀稳态液动力研究

利用计算流体力学(CFD)方法,针对入口节流出口无节流的滑阀阀内流动方式,进行了液动力特性研究。给出了网格细分的规则,以及根据流场计算结果提取液动力的方法。计算了阀芯环形腔截面面积、环形腔长度、出口尺寸及角度、阀口开度等不同滑阀结构参数和工作条件下,入口节流出口无节流流动方式液动力的变化规律,分析了其液动力变化的内在机理。研究结果揭示了该种流动方式下液动力的复杂变化规律,为滑阀的分析和设计提供了参考。     

多路阀主阀芯不同节流槽对其稳态液动力的影响

针对工程机械用多路换向阀在不同工况下稳态液动力过大或不稳定导致滑阀卡滞,从而影响执行机构的可靠性和安全性,以某型号工程机械多路阀为例,设计矩形、半圆形、U形、2U形4种形式节流槽口的阀口,通过Fluent数值模拟研究在不同阀口开度下的流场特征并确定射流角,根据流场计算结果,搭建不同结构节流槽的滑阀模型,分析节流槽口结构形式对阀芯稳态液动力的影响。研究结果表明：随着阀芯节流槽口逐渐开大,矩形、U形、2U形节流槽阀芯所受稳态液动力变化平稳;当阀芯采用U形节流槽时,其单位节流面积受力变化幅度较大,但阀口稳态液动力仍能保持稳定;半圆形节流槽阀芯所受稳态液动力相对不稳定,梯度较大。     

阀芯旋转式高速开关阀稳态液动力矩研究

为突破高速开关阀阀芯行程对开关频率的限制,提出一种阀芯旋转式高速开关阀。采用理论计算与CFD仿真相结合的方法,研究不同阀芯旋转角度下阀芯结构参数变化对阀口过流面积、流量系数、射流角及液动力矩的影响,得到了液动力矩的变化规律。研究结果表明：液动力矩与阀口压差及流量的二次方成正比;压差一定时,液动力矩与阀口过流面积及射流角余弦值成正比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩先增大后减小;流量一定时,液动力矩与阀口过流面积成反比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩逐步减小为零。通过调整阀芯沟槽高度来改变射流角,达到补偿液动力矩的目的。     

多路阀滑阀节流槽计算方法研究

工程机械上,多路阀常通过在阀芯节流边加工不同形状的非全周开口节流槽以满足不同阀芯流量控制特性。由于非全周开口节流槽复杂多变的结构特点,传统而相对简单的截面面积计算公式难以完成面积精确的计算。利用CFD仿真软件,对双U节流槽的三维流场压力进行仿真分析,推导了面积与压力变化之间的关系,并根据节流槽液体流动结构形式确定了局部压力损失系数,得到非全周开口计算面积与节流槽结构参数之间的关系方程。通过AMESim软件进行液压系统仿真分析,并最终通过试验进行了验证。研究发现通过该方法能快速准确地完成各种非全周开口滑阀开口面积的设计,对非全周开口滑阀流量设计、液动力预测及其振动和噪声的控制具有重要意义。     

动座式节流阀阀口特性仿真与试验研究

结合水的理化性质,建立动座式节流阀阀口计算流体力学模型,对其水力特性包括流场、压力场、气蚀、流量压差特性、液动力特性等进行研究。在此基础上,研制一种新型的动座式水液压节流阀,该阀阀座台阶面上压力相等,使阀座所受轴向静压力得以平衡,采用伞状阀座有效补偿由于水冲击振动所引起的液动力;在流体经阀座进入阀芯的喷入口处,设计阀芯中杆结构,使喷出流体的液动力通过阀芯中杆传导在阀芯上,降低了液动力对阀座的冲击和侵蚀。采用Fluent软件建立相应的仿真模型,并就输入压力、阀芯锥角和阀口尺寸对系统动态特征的影响进行仿真分析,在此基础上搭建水液压试验台对仿真结果进行试验验证。研究结果表明:动座式节流阀阀口处压力迅速降低,开度越小,压降越大;二级阀口处压力变化大而低,易发生气穴现象;引流孔、合适的阀芯锥角及二级阀口结构可有效降低主阀口的工作压差及液动力,减少阀口的气蚀,能有效地提高节流阀的工作性能和使用寿命。     

强力马达伺服阀(FMV)的稳态液动力的研究

对森吉米尔轧机上的FMV阀的结构形式进行分析,建立了FMV阀的稳态液动力模型,并将常规滑阀与FMV阀的液动力进行了仿真比较,结果表明：FMV阀所采用的回流凸肩法大大降低了稳态液动力;且随着阀的流量的增大,其稳态液动力特性有较好的改善。在理论上验证了该阀结构的优越性。     

电机械执行器驱动压差可控型多路阀特性研究

现有负载敏感多路阀,由于压力补偿器受到液动力等因素的影响,存在流量控制精度低等问题。以阀后补偿多路阀为研究对象,应用补偿压差调控原理,设计由伺服电机与滚珠丝杠组成的电-机械压差控制单元,增设于压力补偿器之上,构建新型压差可控型多路阀。阐明新型压差可控型多路阀的工作原理,在SimulationX仿真平台上建立了多路阀联合仿真模型,进行仿真分析。结果表明:伺服电机采用转矩控制模式,控制电机输出转矩,对补偿器阀芯施加附加力,可以在0~3.5 MPa范围内对主阀节流口压差进行连续控制;而且可以对液动力进行估算与补偿,提高了流量的控制精度;此外,在电-机械压差控制单元非控制和控制两种状态下,伺服电机转动惯量越小,滚珠丝杠导程越大,对补偿器响应特性影响越小,压差控制动态响应越好。     

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.     

液动力对锥阀振动特性的影响

针对实际工程中锥阀经常出现振动、噪声等现象,通过设计实验观察振动情况,发现锥阀的振动是规律的周期振动。将CFD的计算结果同系统动力学模型的参数结合起来,对可能引起锥阀振动的原因如稳态液动力和瞬态液动力进行仿真分析。结果表明:稳态液动力并非引起锥阀发生周期振动的原因,瞬态液动力才是锥阀产生周期振动的原因。     

液压控制阀稳态液动力补偿方法的探讨：阀套运动法

本文提出了锥阀和圆柱滑阀的稳态液动力的一种补偿方法－阀套运动法，指传统的关于内流式锥阀稳态液动力的分析中的不妥之处，提出了一些新的看法，并在实验上得到证明。     

数字微小流量阀的试验研究

本文介绍了一种新型数字微小流量阀，并通过试验研究介绍了其静动态特性。     

电液数字控制阀的原理、现状与发展

电液数字控制阀具有价格低、精度高、可靠性高、使用寿命长且可以直接进行数字控制等优点.首先介绍了增量式电液数字控制阀和高速开关式电液数字控制阀的工作原理、应用特点、性能的优缺点,并对未来的发展趋势进行了综述.     

以高速开关阀为先导阀的锥阀性能研究

通过分析以高速开关阀为先导阀的锥阀控制腔压力动态响应过程,以及高速开关阀控制锥阀的流量特性,得出了如下结论:锥阀控制腔压力响应过程受阀芯阻尼孔直径及控制腔体积的影响,其中阻尼孔直径对控制腔压力响应速度影响不大,但是稳定后的控制腔压力则随阻尼孔直径变大而变大;控制腔体积越大,其压力响应速度则越慢;当高速开关阀的调制率在一合适范围内变化时,高速开关阀作为先导阀能实现对锥阀较大流量的线性比例控制.     

插装阀系统故障分析及处理方法

介绍了插装阀在步进梁式加热炉液压系统中的应用;分析了系统逻辑锥阀的故障原因,在把逻辑锥阀由单锥面改为双锥面后,系统故障消除了。     

电液集成元件及其应用

本文介绍了电液集成技术的基本元件：电液管、液管、液阻，通过理论与实验简析了电液集成基本油路的性能特点，并介绍了电液集成技术在实际应用中的两个例子。     

射流管伺服阀滑阀形变对伺服阀性能的影响

射流管伺服阀以抗污染能力强、灵敏度高、失效对中等特点,被广泛应用于航天、航空、船舶等领域。介绍射流管伺服阀滑阀在不同工况下形变对伺服阀性能的影响,建立了滑阀摩擦的数学模型;利用有限元软件ANSYS对射流管伺服阀滑阀形变进行了静力学分析,同时结合AMESim分析了滑阀形变对伺服阀性能的影响;试验验证了射流管伺服阀滑阀在不同工况下,滑阀形变对伺服阀性能的影响,为滑阀结构设计、滑阀摩擦研究提供参考。     

气动比例控制技术在滴灌带生产线中的应用研究

通过在滴灌带生产线中使用气动节流阀和使用电控气动比例方向阀两种设计方案的比较试验,揭示了比例控制技术的优越性,从而使滴灌带生产线研制取得了圆满成功。     

先导式比例流量阀控制系统的建模和仿真

对Marrota阀的工作原理进行研究,根据其工作原理,加入了控制部分并建立了数学模型.在此基础上应用Matlab的Simulink模块进行控制系统的仿真.并通过对仿真结果的分析研究来验证数学模型的正确性,为引入更为复杂的控制算法打下基础.     

电液伺服/比例阀用电-机械转换器的研究进展

电-机械转换器是电液伺服/比例阀的关键元件之一,其按照工作原理的不同可以分为电磁能量转换式和基于功能材料的电-机械转换器等两大类。对这两大类电-机械转换器的研究进展进行了综述,详细介绍了其工作原理并比较了各自的优缺点。最后对其在当前电液伺服/比例阀中的实际应用情况和存在的问题作了总结和讨论。     

负荷传感多路阀主阀的动态特性分析

以负荷传感多路阀中的主阀为研究对象,建立多路阀主阀数学模型和仿真模型,分析其动态特性以及相关物理参数和结构参数对动态特性的影响规律,研究结果为多路阀设计和研究提供指导和依据。