2D伺服阀矩形先导控制阀口气穴特性研究

为研究双自由度（2D）伺服阀先导控制阀口处气穴现象的影响因素及对阀芯稳定性的影响,运用Fluent软件中cavitation模型对2D伺服阀矩形先导阀口进行了气穴特性的仿真研究。研究表明,在出口压力低于1 MPa时,阀口处会出现气穴现象,且因气穴指数σ较小,故在弓形感受通道会出现气泡现象,出口压力高于5 MPa时,无明显气泡现象但阀口处的气穴仍然存在;随着入口流速增加,阀口内侧壁和外侧壁处气穴强度和分布范围增加;在出口压力0.1 MPa情况下,随着阀口开度增加气穴现象减弱。结果表明,2D伺服阀正常工作时先导阀口处会产生气穴,对伺服阀阀芯运动的稳定性产生干扰。     

2D伺服阀矩形和弓形先导级气穴特性及影响因素

二维(2D)伺服阀因其阀芯集旋转和平移运动于一体,且具有先导控制和功率放大的特性,被广泛应用于航空、军工等领域的液压系统中。由于伺服阀先导级的节流口面积非常小,流体流经此处后会因压力骤降而产生气穴现象,将直接影响伺服阀的工作特性。利用Fluent软件,在不同的阀口开度、敏感腔体积、入口压力下,对矩形和弓形2D伺服阀的先导级阀口和流道进行了两相流仿真。结果表明:矩形和弓形先导级阀口均存在一个最佳开度,对气穴现象的抑制能力最强;矩形先导级结构内的气穴现象,受敏感腔体积变化的影响较明显;入口压力越大,敏感腔体积越大,气穴现象越显著,先导级内气体含量越多。     

2D伺服阀先导级螺旋阀口稳态液动力的研究

为研究二维(2D)伺服阀的稳定性及其影响因素,结合2D阀先导级螺旋阀口双流道中心对称的结构特点,通过理论分析和流体动力学仿真,得出流体流经螺旋阀口产生的稳态液动力属于空间力,且2个对称阀口处稳态液动力的径向分力大小相同,方向相反;而轴向液动分力和周向液动分力形成的力矩随着阀口开度增加逐渐减小,yoz平面的射流角度也逐渐减小,且当阀口开度小于0.1 mm时,减小幅度很大,开度大于0.2 mm时,趋于稳定;随着入口流速的增加,轴向液动力和周向液动力矩逐渐增加。结果表明稳态液动力的轴向分力及周向力矩促使先导阀口关闭,对阀芯稳定具有促进作用。     

高水基电磁先导阀三维流动特性的可视化模拟

在FLUENT软件平台上，采用标准紊流模型模拟了液压支架系统中高水基电磁先导阀流道内流体的流动状态及阀芯所受稳态液动力的情况。通过可视化模拟和分析得知，阀道内速度与压降最大值产生的位置、流体的流动状态与漩涡的产生区域和阀芯所受稳态液动力的变化趋势及对应工况，并通过比较计算验证了可视化分析的正确性。所得结论为阀道的结构设计与优化提供了参考依据。     

矿用电磁先导阀受力特性可视化模拟与分析

在FLUENT软件平台上,采用标准紊流模型模拟了电磁先导阀阀芯的受压情况.通过可视化模拟和分析得知阀芯所受径向不平衡液压力的分布及变化趋势.所得结论为先导阀的结构设计与优化提供了参考依据.     

4通径2D数字伺服阀的静态特性实验研究

阐述了2D数字伺服阀的结构及工作原理,在此基础上,对4只4通径的2D数字伺服阀进行了静态特性实验研究,测试其空载流量特性曲线、零位泄漏特性曲线。     

正开口2D数字伺服阀的静态特性实验研究

为了考核2D数字伺服阀加工一致性,该文分析了2D数字伺服阀的结构和工作原理,在此基础上,对8台12.5mm通径的正开口2D数字伺服阀进行了静态特性实验研究,测试其空载流量特性曲线和零位泄漏曲线。实验表明正开口2D数字伺服阀具有理想的静态特性和较低的导控级零位泄漏,且2D数字伺服阀具有较好的加工一致性。     

球阀阀口气穴流场的数值模拟与实验研究

将PNGκ-ε湍流模式与多相流技术相结合，对球阀阀口的三维气穴流场进行了数值模拟，计算了小球在对称位置与非对称位置的气穴流场。运用高速摄像机观察了阀口附近的气穴现象，与模拟结果比较，相当吻合。对球阀有无气穴现象分别进行了噪声测试和频谱分析。实验结果表明阀口气穴现象以2500Hz的频率周期性地发生，小球及小球弹性系统在轴向的固有频率远小于2500Hz，而且频率2500Hz对应的噪声级很高，比较了数值模拟得到的对称与非对称气穴区域与实验观察到的气穴云变化。进一步预测阀的横向振动使得气穴现象周期性发生。     

伺服阀前置级流场气穴现象的仿真及试验研究

针对液压阀中的气穴现象会引起液压阀的噪音、性能恶化,甚至导致液压阀失效等问题,对伺服阀前置级喷嘴和挡板之间流场中的气穴现象进行了研究.利用Pro/E软件对流场进行了三维建模,用前处理软件Gambit对三维模型进行了网格划分及边界条件设置,利用标准k-ε模型和混合气穴模型建立流场的数学模型,运用FLUENT软件对不同喷嘴入口流速下流场的分布特性及气穴特征进行了仿真分析;同时利用高速摄像机对喷嘴挡板之间的流场分布进行了观测和记录.研究结果表明,在低雷诺数流动条件下,气穴开始在喷嘴外壁和挡板前端的边缘形成;随着雷诺数的增大,在挡板弯曲的附体气穴逐渐长大并随着射流流速的增加出现云状的气穴.将不同流动条件下流场结构和气穴分布的数值计算结果与试验观测结果进行比较,两者基本吻合,说明伺服阀前置级流场气穴仿真模型和数值计算方法是可靠的.     

2D数字电液四通换向阀：2D数字阀系列报告之一

本文介绍了一种新型2D数字换向阀,该阀运用伺服螺旋机构的原理设计,采用数字控制的方式工作;实验证明,该阀具有结构简单、频响高、线性度好、重复精度以及可靠性高等优点.     

2D数字伺服阀

2D数字伺服阀的阀体部分采用伺服螺旋机构将阀芯的旋转运动转换为阀芯轴向运动,实现伺服阀液压功率放大,并利用步进电机驱动阀芯在一定的角度范围内运动实现电-机械信号的转换作用。为了保证步进电机作为电-机械转换器具有较高的响应速度和定位精度,应用DSP设计了一种嵌入式数字阀专用控制器,对其进行闭环伺服控制,保证对输入信号的连续快速跟踪,以该控制思想设计的电-机械转换器实现了对步进电机的控制,其频响达200Hz以上。为了获得2D数字伺服阀的性能,建立实验平台对阀的性能进行实验研究。实验结果表明,2D数字伺服阀具有良性的静态特性,其分辨率和滞环皆在1%以内,2D数字伺服阀同时还具有良好的动态特性,在幅值25%的最大阀开口的正弦输入信号下,对应-3dB频宽约为130Hz。     

锥阀阀口气穴流场的数值模拟与试验研究

采用NNGk-ε湍流模型数值模拟了锥阀阀口的气穴流动。运用工业纤维镜与高速摄像机等组成流场可视化试验系统,多方位地观察了阀口附近的气穴现象,对其进行数字图像处理后,获得了气穴流场的分布信息,与仿真结果比较,吻合良好,表明RNGk-ε湍流模型能有效地描述锥阀等液压元件的阀口气穴流动。同时采用涡流式位移传感器、激光位移器和数字应变测量仪等构成的检测系统,研究了气穴流场诱发的阀体与阀芯振动。     

2D电液压力伺服阀的实验研究

为了满足飞行器的舵机控制和刹车控制等领域的需要,特推出2D电液压力伺服阀。目前,压力伺服阀种类很少,而且多采用压力传感器作为输出进行闭环,这类伺服阀受环境温度变化影响,温漂较大。2D电液压力伺服阀采用两级结构。以LVDT传感器检测先导级阀芯位移作为反馈量,对先导级阀芯进行闭环控制,可以有效避免压力传感器温漂大的问题。实验结果表明,滞环大小为2.82%,线性度大小为3.4%,经试验研究,2D电液压力伺服阀的频宽可以达到70Hz。     

大流量2D伺服阀的设计与实验研究

介绍了一种2D结构的大流量伺服阀的工作原理,通过理论分析和产品样机试验,研究该阀的泄漏特性、空载流量特性以及阀芯运动过程的动态特性,并结合试验数据阐述了大流量2D伺服阀设计中需要注意的问题.该阀在单边压降为3.5 MPa时,流量可达到1000 L/min,并且具有良好的动态特性,且频宽约为120 Hz.     

2D阀控电液激振器振动偏置控制实验研究

激振器的偏置控制是控制激振器围绕偏离液压执行元件(液压缸或液压马达)平衡位置特定距离振动。提出了一种高频激振的2D阀控电液激振器的偏置控制方法,该方法是将一个数字伺服阀与2D激振阀并联,从而实现振动中心的偏置控制。在并联数字伺服阀开口分别正偏50%,100%和负偏50%,100%的情况下,对激振器低频和高频情况下输出的载荷力变化情况进行了实验研究。实验结果表明:激振器在低频和高频下的偏置量与并联阀口开度成一定关系。该方法旨在实现激振器的振动偏置控制。     

液压先导锥阀开启特性的仿真分析

液压先导锥阀是液压驱动系统的最基本控制部件,其开启特性的优劣直接影响系统的品质。在对先导锥阀的结构及工作原理分析的基础上．建立了其等效单自由度振动模型,并借助MATLAB仿真出在不同参数下锥阀芯开口程度随时间的变化规律曲线。通过对曲线的比较,从中得出针对不同的功能要求设计锥阀的依据。     

2D伺服阀控单出杆缸的实验研究

为了研究2D伺服阀控制液压单出杆缸位置闭环系统输出对输入的响应特性,设计了2D阀控单出杆实验的原理和结构及其同步电液数字伺服系统,并在此基础上完成2D阀控单出杆的稳定性分析和响应特性分析的实验研究。实验结果表明对2D阀控单出杆缸位置闭环实验,当输入信号幅值为0.1 V（8 mm）时,阶跃响应的上升时间为1.2 s,调整时间为2.5 s,系统稳态误差为0,-3 dB时对应的频宽为5 Hz。     

安全阀用电磁先导阀的流通特性分析

电磁先导阀作为安全阀的先导驱动机构,其流通特性对安全阀的功能和性能至关重要。通过SOLIDWORKS软件对电磁先导阀进行了流体仿真分析,并与实体流量试验结果进行了对比。结果表明：仿真分析结果和实验结果基本一致,表明该方法适用于此类产品的分析。     

矿用水压先导阀阀口流量特性仿真研究

基于Fluent流场仿真软件,对一款新型矿用水压比例阀先导阀内部流场进行仿真研究。在相同计算环境下,分别对不同开口度及不同阀口压差下三维流场模型进行单相流及两相流稳态仿真,对结果进行对比分析,得到先导阀内部流场气体分布规律、气体对先导阀流量特性影响规律及气体对先导阀流量系数影响规律:相同压差条件下,随着阀口开度增大,流场气体占比减少,流量系数随之降低;相同开口度条件下,随着压差增大,流场气体占比增大,流量系数随之降低;研究不同背压下气穴分布情况;对阀口进行圆角结构优化,优化结构使得流量系数有所增加,说明圆角对流量特性有较大改善。