双喷嘴挡板电液伺服阀前置级流固耦合分析

分析双喷嘴挡板电液伺服阀前置级的动态流场,研究衔铁挡板组件受力发生偏转导致前置级流场发生变化,分析固定节流口、喷嘴、回油口处的流速、压力变化和功率损失,以及衔铁挡板组件、滑阀阀芯的位移及受力情况。该研究利用ANSYS软件,采用流固耦合分析方法对双喷嘴挡板电液伺服阀衔铁挡板组件及前置级流场进行分析,为双喷嘴挡板电液伺服阀的流场分析提供了一种更接近实际的分析方法,得到更为精确的分析结果,为模型结构参数及固体材料的选择提供一定的指导。     

双喷嘴挡板伺服阀前置放大器的流场分析

运用FLUENT软件对伺服阀双喷嘴挡板级进行了三维流场分析,获得了不同喷嘴挡板距的控制压力和恢复流量,运用二次函数拟合得到控制压力与恢复流量的数学模型,并分析了喷嘴挡板内部流道对伺服阀性能的影响。     

喷嘴挡板伺服阀性能参数的研究

该文系统地研究了双喷嘴挡板电液伺服阀的工作原理和影响其性能的结构参数,建立了伺服阀结构参数数据库,并基于双喷嘴挡板伺服阀的数学模型开发了伺服阀面向结构参数的仿真平台.将应用软件MATLAB/Simulink进行动态仿真的结果与试验结果进行比较,验证了仿真平台的可行性.利用实验和仿真平台分析了影响伺服阀性能的主要参数.     

单级喷嘴挡板电液伺服阀的压力特性研究

针对单级喷嘴挡板电液伺服阀压力特性研究,分别在不同工况下对其静态特性及动态特性进行压力仿真分析,将分析结果与实测数据进行比较,结果相吻合,为开展单级喷嘴挡板电液伺服阀正向设计提供理论依据.     

基于GMA喷嘴挡板伺服阀的动态特性

提出基于GMA喷嘴挡板伺服阀的新结构,研制了GMM电－机械转换器及其喷嘴挡板伺服阀,分析其结构特点与需要解决的关键技术,建立动态数学模型。构建基于GMA喷嘴挡板伺服阀动态特性的试验系统,试验研究GMA喷嘴挡板伺服阀的阶跃和幅频响应特性,试验测得其阶跃响应上升时间为1 ms、幅频宽达680 Hz;将试验结果与仿真结果进行对比分析,两者基本吻合,论证动态数学模型的正确性。研究结果表明,用GMM设计新型电—机械转换器,可提高喷嘴挡板阀乃至整个电液伺服系统的频响和精度。     

电液伺服阀喷嘴挡板阀流场分析

分析了力反馈两级电液伺服阀喷嘴挡板阀处的流场.首先利用Gambit软件进行网格划分,建立Solidworks三维模型,采用CFD计算流体动力学方法得到了喷嘴挡板一级阀的压力场和速度场.结果表明:固定节流口、喷嘴挡板间隙和回油阻尼口处存在节流减压现象,最高流速发生在固定节流口和喷嘴挡板间隙处.分析结果对喷嘴挡板阀的数字化...     

喷嘴挡板式压电伺服阀的研究

传统的电液伺服阀采用电磁马达作为驱动源，该文介绍的双喷嘴挡板式压电伺服阀是利用压电叠堆作为驱动源，给出了双喷嘴挡板式压电伺服阀的基本机构。对该伺服阈采用的压电叠堆和柔性铰链的特征参数进行了深入的研究，并通过试验初步验证了双喷嘴挡板式压电伺服阀的相关性能，进行了流量、压力特性的测试，分析了试验结果进行。     

两级电液伺服阀双喷嘴挡板阀内流场计算与分析

双喷嘴挡板阀是两级电液伺服阀的前置级,其结构参数对电液伺服阀的性能有着重要的影响。利用流场计算软件,对双喷嘴挡板阀的喷嘴在不同结构参数组合下的流场进行了计算,并分析了其液流特性,如速度特性、压力特性、流量特性等。研究表明:通过喷嘴挡板阀的流量随喷嘴直径、喷嘴端面直径和喷嘴外夹角的增大而增加,喷嘴挡板阀的压差却相应地减小;而喷嘴长度、喷嘴内夹角和腔内径对喷嘴各项性能影响不大。通过比较分析找到最佳结构参数组合,为双喷嘴挡板电液伺服阀喷嘴的工程设计提供理论依据和参考。     

喷嘴挡板伺服阀力矩马达振动特性的谐响应分析

针对伺服阀自激噪声产生机理的问题,对伺服阀力矩马达的振动特性进行了研究,给出了一种双喷嘴挡板伺服阀力矩马达的结构及工作原理。基于结构力学基本原理,建立了该双喷嘴挡板伺服阀力矩马达衔铁挡板组件的振动特性有限元分析数学模型;采用有限元分析方法,对伺服阀力矩马达衔铁挡板组件进行了模态分析,计算了前7阶振型下衔铁挡板组件的固有频率,并通过谐响应分析得到了衔铁挡板组件在电磁力作用下的响应曲线。研究结果表明:衔铁和反馈杆是伺服阀力矩马达产生振动的关键部位,其在工作平面内的振动对伺服阀的工作性能影响最大,同时衔铁挡板组件的谐振峰值主要集中在低频范围内;通过谐响应分析给出了一种计算谐振振幅的方法,为伺服阀的性能改善及结构的优化提供了理论参考。     

双喷嘴挡板伺服阀非线性建模及其线性化

为从理论上研究喷嘴挡板伺服阀控电液伺服系统的动静态性能,需要建立较精确的电液伺服阀数学模型。考虑伺服阀喷嘴挡板处阀口流动等非线性因素影响,分析电液伺服阀的电信号输入到阀芯位移的输出特性,建立双喷嘴挡板两级伺服阀的非线性数学模型以描绘实际系统;根据实际模型特点,采用输入/输出线性化方法中的非线性状态反馈变换获得局部线性化模型,并通过分析系统零动态稳定性,从理论上证明了线性化模型的有效性。以常规泰勒展开线性化为对象,对提出的输入/输出线性化模型的精确性进行相应的仿真和实际试验对比。结果表明,该方法所建模型更接近实际系统,具有较强的鲁棒性,可用于精确分析实现阀控液压伺服系统的动静态性能。     

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。     

水压喷嘴挡板阀口流动特性的试验研究

该文主要借助水压阀口特性综合试验台架系统,对喷嘴挡板阀口的压力流量特性进行了相关试验研究,重点讨论了喷嘴-挡板阀的喷孔直径、喷嘴平台直径、喷嘴挡板间隙等因素对阀口流量系数的影响情况,试验结果表明:在喷嘴平台直径比较小的情况下,喷孔直径越小,流量系数越大;喷孔直径越小,流量系数越不容易受到喷嘴挡板间隙变化的影响,但同时受到喷嘴平台直径的影响也就越大;适当增大喷孔直径,有利于提高流量系数相对喷嘴挡板间隙的敏感度。     

Numerical Simulation and Experimental Study of Heat-fluid-solid Coupling of Double Flapper-nozzle Servo Valve

The double flapper-nozzle servo valve is widely used to launch and guide the equipment. Due to the large instantaneous flow rate of servo valve working under specific operating conditions, the temperature of servo valve would reach 120℃ and the valve core and valve sleeve deform in a short amount of time. So the control precision of servo valve significantly decreases and the clamping stagnation phenomenon of valve core appears. In order to solve the problem of degraded control accuracy and clamping stagnation of servo valve under large temperature difference circumstance, the numerical simulation of heat-fluid-solid coupling by using finite element method is done. The simulation result shows that zero position leakage of servo valve is basically impacted by oil temperature and change of fit clearance. The clamping stagnation is caused by warpage-deformation and fit clearance reduction of the valve core and valve sleeve. The distribution rules of the temperature and thermal-deformation of shell, valve core and valve sleeve and the pressure, velocity and temperature field of flow channel are also analyzed. Zero position leakage and electromagnet's current when valve core moves in full-stroke are tested using Electro-hydraulic Servo-valve Characteristic Test-bed of an aerospace sciences and technology corporation. The experimental results show that the change law of experimental current at different oil temperatures is roughly identical to simulation current. The current curve of the electromagnet is smooth when oil temperature is below 80℃, but the amplitude of current significantly increases and the hairy appears when oil temperature is above 80℃. The current becomes smooth again after the warped valve core and valve sleeve are reground. It indicates that clamping stagnation is caused by warpage-deformation and fit clearance reduction of valve core and valve sleeve. This paper simulates and tests the heat-fluid-solid coupling of double flapper-nozzle servo valve, and the obtained results provide the reference value for the design of double flapper-nozzle force feedback servo valve.     

射流管伺服比例阀前置级流量的影响因素研究

射流管喷嘴与接收器之间的流场存在淹没射流等复杂的流动情况,导致流场特性不易预测。在喷嘴形状为矩形的情况下,通过对矩形接收孔和圆形接收孔的射流管伺服比例阀前置放大器进行流场数值仿真,得到了喷嘴位移、接收孔与喷嘴的重合面积、射流管入口压力以及负载对先导级流量的影响。通过比较,发现先导级流量与射流管入口与出口的压差的开方成正比关系,喷嘴位移、接收孔与喷嘴的重合面积以及负载大小对先导级流量的影响较小。建立了射流管流场的等效液压桥路,推导出了先导级流量的方程,并通过泰勒展开式分析了影响先导级流量的因素。提出了流量接收率的概念,并分析了流量接收率对先导级流量的影响。     

先导式纯水溢流阀仿真与试验研究

针对具有高压引流和二级节流新型结构阀口的先导式纯水溢流阀进行仿真和试验研究,建立阀的AMESim仿真模型,分析先导阀导向间隙、阻尼孔直径、敏感腔体积、阀芯质量以及弹簧刚度等不同参数对先导式纯水溢流阀特性的影响,在纯水液压综合性能试验台上进行先导式纯水溢流阀的静动态试验,并对仿真和试验结果进行对比分析.仿真与试验结果表明,液阻直径是先导式纯水溢流阀最主要的影响参数,而阀芯质量变化的影响则基本可以忽略;在小于20 L/min的小流量工况下的定压精度较低,而大于20 L/min的大流量工况下的定压精度较高;阀的动态响应试验表明,入口压力超调量小于30%,并且压力上升时间小于80 ms.     

液压颤振器的流固耦合振动研究

介绍了一种液压颤振器的结构和工作原理,采用ANSYS Workbench、CFX和AMESim联合仿真,对颤振器流固耦合振动进行了CFD数值模拟,分析了颤振过程中的耦合场。实验研究发现,单作用颤振液压缸的流固耦合振动与双作用液压缸颤振结果有较大区别。     

液压伺服实验台的设计

介绍一种可用于教学实践与工业应用的伺服阀综合实验台的组成、特点及其控制回路的设计,阐述了伺服实验台测试伺服阀静态、动态性能的原理,提出用压力闭环来保持伺服阀压降恒定的技术手段.