定量泵压力补偿系统中三通压力补偿器特性仿真分析

将具有负载敏感功能的三通压力补偿器应用于定量泵压力补偿系统中,对该压力补偿器的工作原理和结构进行分析.在此基础上,应用AMESim仿真软件建立压力补偿器阀芯的仿真模型,对三通压力补偿器的动态特性进行了仿真分析.结果表明:使用该补偿器实现了压力与负载相适应,保证进行复合动作时实现与负载变化无关的流量分配.     

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。     

重型AT闭锁润滑油路油压特性及其优化

为了提高重型液力自动变速器闭锁润滑油路的油压动态特性,基于对该部分调压系统工作原理分析,使用AMESim软件建立闭锁润滑液压系统仿真模型。改变阀芯质量、弹簧预紧力、弹簧刚度、控制腔阀芯直径参数,对变矩器压力调节阀、润滑压力调节阀油压调控动态特性影响进行仿真分析。最后采用遗传算法,对影响变矩器压力调节阀、润滑压力调节阀油压调控动态特性较大的结构参数进行优化。优化结果表明：优化后的变矩器压力调节阀、润滑压力调节阀调压过程中油压波动幅度明显减小,油压达到稳定所需时间也明显减少。     

压电驱动精密流量阀流场分析

为实现对流量的精密控制,利用压电陶瓷的逆压电效应来驱动阀芯运动,建立压电陶瓷驱动精密流量阀和内部流场三维模型,利用Fluent软件分析了阀内部的流场特性,取得了阀稳态时的内部压力场、速度场的分布规律和内部流体的迹线规律。分析结果表明:阀芯节流口处压力损失较大,并形成局部负压,流体在此处速度达到最大且以喷射流形式流入低压腔,阀芯与阀体接触处应采用抗冲刷及高强度材料;阀出口处进行倒圆角处理,可有效消除负压并使流体迹线稳定。     

结构参数对直动式溢流阀动态性能影响研究

给出直动式溢流阀结构简图及工作原理,建立其流量连续性方程和阀芯动态力平衡方程,结合数学模型基于AMESim仿真软件建立其动态仿真模型,系统研究结构参数对其动态性能的影响规律。仿真结果表明:阀芯质量增大,超调略有增大,动态压力稳定时间延长;弹簧刚度增大,超调减小,稳定压力增大,阀芯位移变化不大;阀芯阻尼增大,压力超调增大,稳定时间延长;阀座直径减小,压力超调减小,稳定压力增大,阀芯位移增大;阶跃流量增大,压力超调增大,稳定压力增大。     

液动多路阀主阀芯瞬态运动的实测

设计建立了液动多路阀阀芯运动过程测量试验台,获得了快速操作先导手柄时液动多路阀的主阀芯位移、主阀芯两端压力、阀油口压力及油缸位移实测信号,得出阀口开启和关闭的时间、主阀芯运动最大速度和加速度等特征量,呈现出液动多路阀主阀芯位移、阀口面积变化、进出油口压力和油缸位移的时间历程.该研究对于深入理解液动多路阀瞬态过程、工作特性及设计具有普适性意义.     

基于AMESim的比例方向阀阀芯受力建模与仿真

探究比例方向阀的控制信号叠加固定幅值、频率颤振信号时,阀芯随开度增加,位移颤振幅值出现衰减的现象。根据阀芯动力学方程搭建比例方向阀的数学模型,其中包括运用牛顿内摩擦定律分析阀芯与阀体间隙处和阀腔内的摩擦力;运用AMESim软件仿真该模型得出:阀芯随开度增加,位移颤振幅值出现衰减现象,且衰减是非线性的;进一步探究影响衰减的因素。结果表明:不同阀芯开度下,摩擦力是非线性变化的,液动力和弹簧力基本上是线性变化,从而得出摩擦力是引起颤振衰减现象的主要因素。     

阀芯直径对液压锥阀性能的影响

采用计算流体动力学方法对锥阀阀腔内的流场进行数值求解,并比较分析不同阀芯直径下不同开口度对应的流量系数与液动力值.结果表明:对应相同开口,阀芯直径的变化基本不会引起流量的变化,并且流量系数基本保持不变,为0.85左右;阀芯直径对阀芯作用力及稳态液动力的影响较小.该结论为锥阀的结构设计提供一定的参考.     

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.     

起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统研究

目前,起重机普遍使用的传统抗流量饱和负载敏感液压系统存在响应速度慢、速度精度差、能耗大的缺点。为克服这些缺点,建立以电子压力补偿原理为基础的起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统。对起重机典型负载原理进行分析,提出一种以手柄开度信号为阈值的多模式控制策略。建立传统抗流量饱和负载敏感液压系统AMESim仿真模型,并通过试验验证了仿真模型的正确性。建立起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统AMESim仿真模型。仿真结果表明:与传统抗流量饱和负载敏感系统相比,双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统在变幅油缸单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度精度更高,速度跟踪误差分别降低26.2%和56.5%,卷扬马达单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度跟踪误差分别降低46.1%和69.8%。     

阀结构对水介质插装阀性能的影响

针对水介质插装阀在高压工况下容易产生气穴、气蚀和噪声的问题,设计不同的阀芯结构以及阀座结构来减小气穴及气蚀现象。通过理论分析得出减小气穴产生的方法,运用FLUENT仿真软件,研究不同的阀芯、阀座结构在高压工况下的气穴产生情况。结果表明:带有倾角的二级节流口具有较好的抗气穴特性,椭圆形阀芯能够降低压降集中;椭圆状阀芯与带倾角的二级节流口相配合时,气穴发生的程度相对最小。研究结论为设计水介质液压阀提供参考。     

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。     

高压清洗机柱塞泵的关键结构的有限元分析及结构优化

针对现有的高压清洗机柱塞泵可靠性低的特点,对某型号的柱塞泵排液阀芯进行了结构分析和优化。利用三维软件Pro/E的建模功能,建立高压清洗机柱塞泵的关键零部件排液阀芯模型,运用Pro/M的有限元功能分析阀芯各部分的受力和位移情况,并在此基础上完成阀芯的结构优化设计。     

一种伺服电机驱动的比例换向阀结构设计与特性分析

针对传统的电动伺服比例换向阀存在结构复杂、动态特性差的不足,提出一种伺服电机驱动的大流量比例换向阀,采用定差减压阀进行压力补偿,直流电机作为动力元件,通过丝杠螺母机构连接阀芯轴,以此控制主阀芯的位置。设计双闭环控制系统提高阀芯控制精度。运用动力学原理建立比例换向阀数学模型,对比例换向阀稳态性能进行理论分析,研究其动态性能。进一步利用MATLAB/Simulink软件搭建了比例换向阀控制系统仿真模型,并进行了稳态与瞬态特性仿真。结果表明：比例换向阀阶跃响应速度达到36 ms,验证了所提出的比例换向阀具有较好的响应速度和稳定性;通过瞬态特性仿真得到比例换向阀的阀口流量随电机转角的变化曲线,获得电机转角和阀口流量特性控制函数;验证了采用定差减压阀方案可以在负载变化时进行较为理想的压力补偿,比例换向阀的控制精度达到98%。     

基于键合图和SIMULINK的定压阀的建模仿真

运用键合图和SIMULINK对定压阀进行建模仿真,通过分析定压阀阀芯的运动特性,提出了一种用于定压阀动态设计和动态分析的方法。     

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。     

一种超高压数字换向阀的研制

设计一种超高压数字换向阀,用电机代替电磁铁不受通电时间的影响;用螺纹的旋转进给运动替换传统换向阀阀芯的直线滑动运动,阀芯的螺旋进给运动比传统的直线滑动更不易卡死,抗污染能力强;增设了阀套结构,避免整个阀体都采用贵重的硬度高的金属材料,节省了成本。     

某型发动机用减压阀性能建模研究

设计一种直接作用式波纹管减压阀,介绍其工作原理,基于计算流体动力学方法对其内部流场进行分析;运用力学方程、流量方程和连续性方程建立其数学模型,利用AMESim仿真软件对其静态特性进行分析,并通过试验验证仿真模型准确性;分析主要结构参数如主弹簧刚度、弹簧腔及反馈腔阻尼孔直径、阀芯直径以及阀芯及波纹管组件质量对其动态特性的影响。结果表明：增大主弹簧刚度、弹簧腔及反馈腔阻尼孔直径,均能改善减压阀的动态特性;增大或减小阀芯直径和阀芯及波纹管组件质量,对其动态特性影响较小,但阀芯直径的增大,会使得出口稳定压力也相应增大。