换向阀异常打开故障分析与改进

针对某型号2D换向阀在使用中出现的未供电异常打开故障,建立故障树。应用故障件失效分析方法进行了故障定位、机制分析和故障复现试验,确认故障原因是油液中析出的气体进入2D换向阀的敏感腔,降低了敏感腔内油液体积弹性模量;当向2D换向阀供油时,2D换向阀的高压腔压力比敏感腔压力建立快,导致阀芯移动超过失效临界位置,使敏感腔与回油腔连通,阀芯保持在极限打开位置。依据分析结果对2D换向阀端盖增加了限位措施。经试验验证,该措施有效。     

压力控制制动换向回路

一、工作原理图1是新设计的压力控制制动换向回路原理图。图中P为压力油,O为回油。工作原理如下:压力油通过阀体的沉割槽、油路2到达油缸A腔,推动工作台向左移动。油缸B腔的回油,经油路3→回油路O→节流阀→油箱。工作台移动到预定位置时,挡铁推动换向杠杆,使阀芯向右移动。此时阀芯右端控制腔a的压力油,通过阀芯的中心小孔流回压力油腔。左端控制腔b则通过阀芯的中心小孔补充油液。在工作台挡铁的推动下,阀芯继续右移,逐渐关闭油路2的进油口和油路3的排油口,工作台制动减     

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%。     

液压系统回油单向阀压力振荡原因分析及对策

大流量液压控制系统中常在回油路上安装插装式回油单向阀,当回油流量较大时由于该阀阀芯振荡而易引起回曲压力波动的现象,通过流场仿真和实验验证,结果表明:油液通过该阀阀口后在出口流道附近形成漩涡出现负压,空气从油液中析出进入控制腔,阻尼孔节流作用丧失,使插装阀芯极易振荡而引起回油压力波动.理论分析和工程实践证明.采用改换控制腔压力引入孔位置可有效解决回油压力的波动现象.     

基于多物理场耦合的电磁换向阀仿真

以三位四通换向阀为研究对象,分析了电磁阀阀芯的运动机理,采用多物理场耦合的数学模型方法建模,建立了电磁换向阀阀芯工作过程的动态响应数学模型。在AMESim软件环境下对电磁阀建模。运用所建立模型,对影响电磁阀阀芯位移的因素进行分析,在模型中更改电磁阀弹簧刚度,得到一组阀芯位移曲线。结果表明:当弹簧老化后,同样输入下阀芯位移会增大,使液压系统产生安全隐患。最后对仿真结论进行了试验验证。     

掘进机摇臂升降负载敏感控制系统设计与研究

针对掘进机液压系统定量泵供油、换向阀中位机能卸荷,系统耗能多、换向主阀阀芯设计复杂等问题,设计掘进机摇臂升降负载敏感系统。在验证负载敏感变量泵模型、换向阀HCD模型、掘进机摇臂平面机构模型基础上,搭建掘进机摇臂升降负载敏感控制系统仿真模型,分析掘进机摇臂升降系统中位卸荷性能,研究了平衡阀先导比、摇臂液压缸尺寸、液压缸大腔回油主阀阀芯节流面积对摇臂升降性能的影响。结果表明：换向阀处于中位,系统中位卸荷阀开启,泵处于低压卸荷工况;增大摇臂液压缸缸径、平衡阀先导比、B口SymbolnB@T口回油背压,摇臂下降启动冲击均增大;平衡阀先导比取1.0、摇臂液压缸缸径取160 mm、B口→T口回油节流面积取24.68 mm2时,摇臂下降起动冲击较小。     

带有三角形节流槽的支架换向阀工作性能分析

现有支架换向阀仅可完成支架供液"通"与"断"的开关型控制功能,为解决由此诱发的支架液压系统内压力冲击剧烈问题,提出在主阀芯布置三角形非全周开口节流槽的换向阀改进设计方案。推导出三角形阀口节流面积计算公式,基于AMESim软件搭建了阀芯带有三角形节流槽的液压换向阀模型,进行了原始换向阀与改进换向阀工作性能的对比研究。仿真结果表明:主阀芯增设三角形节流槽后实现了换向阀阀口过流面积的变梯度分段增大,即在阀芯开度小于8 mm时,阀口通流面积平均梯度为5.5 mm~2/mm,在阀芯开度大于8 mm时,这一梯度数值增大至92 mm~2/mm;阀口通流流量与阀口工作压力同样可实现分段变梯度增大,由此可实现后续液压执行机构的平稳启动,并有效缓解液压系统内的压力冲击。该方法可为液压支架大流量换向阀比例化改进设计提供参考。     

多路换向阀稳态液动力分析与结构优化

对于多路换向阀而言,稳态液动力过大会导致阀芯运动卡滞、换向阀操纵性下降。通过AMESim与Fluent软件联合仿真,发现稳态液动力峰值往往在阀口小开度时出现,且方向趋于阀口关闭;在阀芯复位过程中,稳态液动力在操纵力中最大占比为25.12%,阀芯在稳态液动力的影响下会获得过大的操纵力,破坏阀芯行程与复位弹簧力本身具有的线性关系。针对这种情况,基于流道改造法与特殊阀腔法,提出一种滑阀稳态液动力补偿方法,即在阀芯上设置一种挡流凸台。对改进后阀芯进行流场仿真分析,结果表明：凸台直径越大,降低稳态液动力的效果越明显,最多可以降低65.18%。但是过大的凸台直径会改变多路换向阀对应阀口的通流面积和水力直径,影响换向阀的压力特性,使得改进效果不理想。     

全寿命过程中影响换向阀可靠性的因素

本文先阐明了换向阀在生产安全中的重要地位，然后分析出影响换向阀可靠性的直接因素是阀芯卡阻，继而阐明了在制造和运行期间影响换向可靠性的各种因素，在此基础上提出了防止换向阀失效的对策。     

在线监测结晶器调宽换向阀阀芯卡阻方法的实现

对某炼钢厂铸机结晶器在线调宽液压系统的工作原理进行了分析,并重点分析了调宽过程中换向阀阀芯卡阻的问题,针对该问题对其液压系统进行了改进,改进后可以在线监测换向阀阀芯是否卡阻。该改进的实施在减少结晶器在线调宽时发生漏钢故障方面起到了重要作用。     

油压机“点头”现象及排除

在调试我厂设计和制造的100吨单柱油压机时,发现当三位四通换向阀处于上升位置时,工作系统的上工作台要经过一个下降过程,才能上升,即所谓的“点头”现象。通过分析发现主要原因是系统卸荷回路采用了(YF—B10K)溢流阀和二位二通电磁阀(22DO—B10H—1)。因为压力油是通过溢流阀阀芯上的阻尼孔进入溢流阀上腔,又由先导阀控制,形成上下腔的压力差来实现阀芯的启闭和操纵油路系统的压力。由于二位二通电磁阀接在溢流阀的遥控口上,使溢流阀上腔的容积明显增大。这样     

基于AMESim的液压系统压力脉冲模拟器仿真

液压系统压力脉冲模拟器是一个分布参数的复杂非线性系统,要产生符合规范的压力脉冲波形难度很大.针对这一问题,应用AMESim软件建立了液压系统压力脉冲模拟器的仿真模型,进行脉冲波形的仿真计算.分别研究油液体积弹性模量、油液黏度、蓄能器容腔大小和换向阀通流能力等参数对波形的影响.仿真和分析表明:压力脉冲的形成与多种因素有关,在系统设计中必须根据被试件特性和压力波形参数对管路的配置和阀件的动态特性等进行优化设计.     

液动力对换向阀作用的ANSYS有限元分析

对换向阀换向时的液动力进行理论分析,探讨液动力对系统的影响。用ANSYS软件构建阀芯的有限元分析模型,选用蒙特卡罗法进行换向阀应力的可靠性分析,获得该有限元分析模型的应力概率分布特征和压力载荷等设计参数对应力分布的敏感程度。对换向阀进行有限元模态分析,结果表明:换向阀运行时产生的激励频率与结构的固有频率都不相等或相近。此结论与实际情况相符,验证用ANSYS软件进行模态分析的可靠性。     

多路阀控液压系统在工程机械中的应用研究

针对挖掘机挖掘工况的复杂性,采用AMESim以铲斗挖掘为例对挖掘机的多路阀控液压系统进行分析。结果显示:在铲斗齿尖过垂直位置之前,有杆腔压力一直大于无杆腔压力,在开始阶段液压泵出口压力为0,随着阀芯的移动,中位过流面积逐渐减小,系统开始建立压力。     

枪钻冷却系统的改进

冷却系统中 ,半数以上的故障是由于油液污染造成的。某汽车传动轴厂的一台枪钻出现以下故障 :1 整台机床切削油精密过滤系统失效。2 液压阀外泄严重 ,系统压力只有额定压力(6ＭＰａ)的一半。3 刀具损坏严重。该机床冷却系统原理图如图 1。通过对原理图及机床的分析 ,认为故障原因如下 :1 由于切屑多为细屑 ,使油液中固体颗粒含量很高 ,这些固体颗粒经过滤油器 1(10 0目、网式 )的简单过滤后吸入齿轮泵 ,然后到阀组 2。油液中含有大量 10 0目以内的金属颗粒 ,齿轮泵很快研伤 ,直至失效。同时 ,大量金属颗粒进入阀组 2的元件运动副内 ,堵塞液…     

三通2D数字阀电-机械转换机构的设计

针对三通2D数字阀传动机构和阀芯零位保持问题,设计了一种2D数字阀电-机械转换机构,实现了2D数字阀步进电机对阀芯径向运动的精确控制,并使阀芯在初始状态下轴向和径向保持在规定的零位位置。试验结果表明:该电-机械转换机构满足2D数字阀使用要求。     

行走马达溢流阀高温溢流压力特性研究

全液压挖掘机行走马达的性能对挖掘机的整体性能有重要影响,其中行走马达上集成的溢流阀对马达起缓冲保护作用,挖掘机工作时油液温度较高,若高温时溢流阀溢流压力偏低则会造成行走无力。着重对行走马达上集成的溢流阀高温溢流压力特性进行研究,建立溢流阀的数学模型,分析影响因素,对其中最重要的阀芯阀套间隙进行动态仿真分析,并根据仿真结果进行相应的试验验证。试验结果表明,阀芯阀套间隙是影响高温溢流压力的决定性因素。     

一种新型插装式水压电磁换向阀的仿真研究

基于二通插装阀结构,提出了一种新型插装式水压三位四通电磁换向阀的设计方案,并介绍了其工作原理;同时建立了水介质条件下插装式换向阀的AMESim仿真模型,分别分析了不同的阀芯面积比、阀芯阻尼孔直径、先导阀孔直径、阀芯质量以及弹簧刚度等在空载情况下对插装式换向阀动态特性的影响,并基于AMESim仿真分析得到插装式电磁换向阀的最优结构参数及其动态特性曲线。仿真结果表明,具有最优结构参数模型的该电磁换向阀换向迅速、稳定、可靠。     

自动变速器供油调压系统减压回路的稳定性分析

以自动变速器供油调压系统中由定值输出减压阀组成的减压回路为研究对象,建立其由初始状态至建立起稳定压力全过程的数学模型,并利用Matlab/Smulink软件进行仿真,分析减压阀阻尼孔、敏感腔容积、二次回路腔室容积以及阀芯所受库仑摩擦力等因素对二次压力稳定性的影响,为自动变速器供油调压系统中减压回路的参数优化设计打下基础。     

电磁换向阀铁芯管开裂故障分析

针对某大型钢结构液压系统发生多起电磁换向阀铁芯管开裂故障,从阀件工作压力、服役环境和产品质量3个方面进行故障机制分析,通过平台动作过程中T口压力检测和铁芯管开裂特征材料失效分析,找出故障原因。结果表明:回油调速导致阀控箱内回油管实际压力大于阀件T口允许工作压力,并最终导致故障发生。