水压比例节流阀的稳态特性仿真分析

介绍了新型水压比例节流阀的结构及特点,建立了水压比例节流阀的稳态控制特性、稳态流量特性和稳态负载特性的仿真模型,并通过MATLAB/SIMULINK软件进行了仿真分析,确定了影响稳态特性的主要因素,并求出了位移起始电流、流量起始电流、死区和滞环等稳态特性指标.分析表明:水压比例节流阀的阀芯位移与输入电流之间具有良好的线性关系;水压比例节流阀的输出流量不仅与阀口型式有关,还受工作压差的影响;为获得良好的稳态特性,应对阀口的工作压差进行补偿或采用闭环控制方式.     

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。     

水压比例节流阀的滑阀静态特性仿真分析

介绍了新型水压比例节流阀的结构及特点,建立了水压比例节流阀的滑阀流量-压力方程.通过利用MATLAB/SIMULINK软件对滑阀的流量特性、压力特性和流量-压力特性仿真分析,得到了负载快进与工进时的阀芯位移范围.分析表明:在稳态情况下,负载流量与阀芯位移之间为线性关系,且负载快进时滑阀对负载流量的控制比负载工进时灵敏;当通过节流阀口的流量不变时,阀芯位移越大,滑阀的压力放大系数越小;当阀芯位移一定时,负载压降越大,通过负载的流量越小;而当负载压降一定时,阀芯位移越大,通过负载的流量越大;阀口开度越小,阀的流量-压力系数越小,阀的刚度越大,反之,阀口开度越大,阀的流量-压力系数越大,阀的刚度越小.     

水压节流阀口流量特性的实验研究及水压节流阀的研制

本文将介绍作者自行研制的水压阀阀口流动特性的实验装置，用该装置完成了各种典型水压阀阀口流动特性以及空化影响流动特性的实验研究，依据实验的结果完成了水压元件性能试验台所需各类水压阀的研制。     

水压阀阀口流量系数的研究

因为水与油的理化性质不同，所以以海，淡水为工作介质的水压传动元件的设计不能按传统油压理论及实验依据来选择其系数。本文对多种型式的水压阀阀口流量系数进行了实验研究，为设计水压元件提供了基础实验数据。     

先导式水压溢流阀静动态特性的仿真研究

结合水介质的特性及典型先导式油压溢流阀的结构,分析了先导式水压溢流阀存在的关键技术难题,在此基础上设计了一种新型的先导式水压溢流阀.针对关键技术难题,在结构上主要采取了如下措施:在溢流阀入口设置固定阻尼孔和二级节流主阀口以减小气蚀;在材料上阀芯采用奥氏体不锈钢,阀套采用铝青铜QA19-4增加阀的抗气蚀和抗腐蚀能力;阀芯结构采用异性结构保护重要过流阀口;阀芯上加组合密封件以减少泄漏和拉丝侵蚀.对改进后的溢流阀的静态特性进行了分析,并采用AMESim对溢流阀进行了建模,分析了不同参数对阀动态特性的影响.通过静动态分析,增强了溢流阀性能的可靠性.     

一种新型圆锥式节流阀口的特性分析

本文分析了用于水压传动的二级圆锥式节流阀口的刚度特性，流量系数等问题，与一级节流阀口相比，二级节流阀口有较大的优越性。     

纯水节流阀口抗气蚀性能实验研究

介绍了纯水节流阀口和气蚀试验模型的设计,实验对比研究了异型纯水节流阀口和常用的锥形节流阀口的抗气蚀性能。在不同的流量、压力和阀口开度等实验条件下,研究了两种不同结构节流阀口的流量-压差特性;对在不同阀口开度和进口压力下阀出口压力脉动进行了频域分析,得出了其相应的临界气穴系数。实验结果表明：采用异型原则设计的纯水节流阀口较常用的锥形节流阀口流量-压差特性曲线的斜率小,即刚度大,临界气穴系数小,抗气蚀能力强,阀口两端能够承受更大的压差。     

提高高压水阀寿命的研究

叙述了高压水阀中零件材料、热处理、表面处理的差异及零件结构的改进对高压水阀寿命试验结果的影响,确定了提高高压水阀寿命的关键问题是提高高压水压溢流阀阀口的抗气蚀性能,运用流体力学的理论得出了溢流阀阀口气蚀破坏的产生与溢流阀溢流压力值及阀出口背压值之间的关系表达式,并且通过试验得出二级同心型溢流阀阀口不产生气蚀时溢流阀压力值与阀出口背压值之间的关系曲线,最后应用本文研究结果研制了一种新型抗气蚀高压水压溢流阀。     

先导级带环形间隙阻尼的水压溢流阀的开发

针对水液压传动中水介质黏度低、水压溢流阀阀芯和阀套之间难以形成有效润滑膜的特点，设计一种先导级带有环形间隙阻尼的水压溢流阀新结构。通过阐述新开发水压溢流阀的结构方案、工作原理，建立和推导了水压溢流阀的动态数学模型和传递函数。由基于数学模型的仿真分析得知所设计的阀是不稳定的，为此设计了输出反馈补偿来使阀得到稳定的输出压力，一方面通过仿真优化了阀的补偿参数，另一方面通过分析补偿的实现和特征，发现所设计的补偿是一个动压反馈补偿，它可以阻止主阀和先导阀之间的高频压力脉动传递。     

双节流阀组合调速回路负载特性分析及实验研究

为解决传统的节流阀式节流调速回路的负载特性不足的问题,探索双节流阀组合调速模式,设计了双节流阀组合调速模块,对不同的双节流阀组合负载特性进行了理论计算,优化了调速回路的负载特性;同时,搭建了双节流阀组合实验平台,测试基于不同负载的两个节流阀节流面积任意组合时的油缸速度,利用MATLAB对实验数据进行分析,得到双节流阀组合的负载特性曲线,验证了双节流阀组合实验负载特性与理论分析相符。     

基于AMESim的电子称重阀建模与仿真分析

为了分析列车架控制动系统配套电子称重阀的关键特性,利用AMESim软件建立电子称重阀的仿真模型,研究反馈节流孔大小、先导节流孔大小2个关键参数对电子称重阀充气性能的影响规律,同时分析主调节器复位弹簧力大小对电子称重阀控制精度的影响规律,结果表明:反馈节流孔径大于Ф1 mm时,电子称重阀无过充现象;先导节流孔径大于Ф0.8 mm时,电子称重阀充气时间满足要求;主调节器复位弹簧力越大,电子称重阀控制精度越低。     

多路阀阀芯节流槽拓扑结构的优化设计

针对挖掘机多路换向阀开启过程中所受稳态液动力使得操纵力过大的问题，基于ANSYS对阀芯节流槽进行热流固多物理场可视化研究，通过分析半圆形节流槽阀芯下流动状态，提出新型节流槽拓扑结构，并建立Non-Parametric Regression响应面模型，研究新型节流槽结构尺寸对稳态液动力与质量流率的影响。结合多目标遗传算法寻优求解，并对比分析优化前后流动状态及阀芯所受稳态液动力等。结果表明：新型节流槽结构能够降低稳态液动力，有效提高了多路阀开启过程的换向性能。     

新型电控比例流量控制阀的设计和仿真

现有的滑阀式电控比例阀难以做到大流量。针对这一问题,提出一种新型电比例流量阀的设计方案,突破了滑阀的结构,采用两个可以独立控制的电比例节流阀,利用压力传感器采集节流阀的进出口压力,通过控制器对电比例节流阀进行压力-流量的联合控制。根据新型电比例流量阀的体系结构,推导了变负载下压差恒定的流量控制算法,并通过仿真测试对PID控制参数进行整定,优化了系统方案和控制算法,提高了方案的实用价值。     

节流阀在非平衡式型腔排列注射模中的应用

介绍了节流阀在非平衡式型腔排列注射模中的应用、模具工作过程,并分析了节流阀的设计要点.通过在注射模中合理地应用节流阀,可实现非平衡式浇注系统的人工平衡设计,以减少成型缺陷,提高塑件质量.     

电液比例节流阀动态特性的试验研究

通过试验研究,对电液比例节流阀的性能进行测试分析,并与理论分析结果进行对比,验证数学模型的正确性.对电液比例节流阀动态流量测试的难点进行进一步研究,提出用被测电液比例节流阀与一阻尼短孔间的压力来替代难以检测的动态流量的方法,并从理论和试验两方面验证该方法的可行性.     

新型直通式平板节流阀压降分析及冲蚀模拟北大核心

在控压钻井过程中,常规钻井节流阀压降梯度大,冲蚀较强,在开关度控制精度为3%~5%时误差大,达不到精细控压工艺要求。针对上述问题,利用CAD和流体仿真软件建立油田常用PFF系列直通式平板节流阀的力学模型,对其在不同开度下的阀芯压降变化进行分析,仿真结果和现场实际记录结果相符。在基于分流减压的优化方案后,对阀板结构进行改进,新型节流阀阀孔设计为盾牌形。优化结果表明:新型直通式平板节流阀在现场常用的开度区间(20%~40%)内压降呈线性变化趋势,相关性可达88%以上。此优化方案大大延长了节流阀的工作寿命。     

电磁比例节流阀新型节流槽的建模与特性仿真

提出一种线性节流槽,利用它能够实现节流槽的过流截面面积与节流槽开口的大小呈线性正比例关系。将它用于电磁比例节流阀,可以实现通过节流阀口的流量与阀芯位移呈线性规律变化,配合使用比例电磁铁,很容易实现电磁比例节流阀的电信号对通过阀口流量的比例控制。根据电磁比例节流阀的实际工作环境,以MATLAB作为仿真平台,对电磁比例节流阀的稳态特性进行仿真,得到了电磁比例节流阀在不同开口时的流量特性曲线、刚度特性曲线和阀口开度与流量关系曲线,并对仿真结果进行分析,分析结果对于优化电磁比例节流阀的设计参数有重要的指导意义。