电控微小量阀的结构及特性

为了满足低速高精度及位置控制系统的要求,研制了一种流量调节范围为10mL/min至10L/min的电控微小流量阀。一、电控微小流量阀的总体结构电控微小流量阀的节流阀主要有平板式和滑阀式两种结构。平板式节流阀(见图1a)利用两块相互压紧的平板所形成的节流口工作对流量的影响。减压阀采用滑阀式结构,并将减压阀阀芯与节流阀阀芯安装在同一阀套中(见图2)。     

高压节流阀节流特征及流固耦合失效分析

以川东北地区高压裂缝性气藏开发钻井现场普遍使用的楔形节流阀为例,分析开度与节流面积、节流压降、流体速度的关系,并依据伯努利方程建立节流压降与开度、流体密度、进口流量的数学模型,采用workbench流固耦合数值模拟方法,对所述条件下的节流阀内部流场和阀芯应力分布对比分析。结果表明,楔形节流阀节流能力随开度的增大迅速减小,随流体密度、进口流量的增大而增大,在一定开度下,由于阀腔内流体的高速流动,阀芯变径台阶面与轴销连接孔位置处出现应力集中,同时阀芯节流面附近有明显漩涡产生,引起阀芯振动,容易导致断裂失效;当开度较小时,节流效果显著,含固相颗粒的流体容易造成节流阀堵塞,且高速流体对阀座冲刷引起刺漏,该分析结果与现场节流阀失效情况十分吻合。     

沥青摊铺机系列讲座(六)摊铺机常用液压元件原理和构造

5．流量控制阀流量控制阀是依靠改变阀口通流截面积的大小或通流通道的长短来改变液阻,控制通过阀的流量,达到调节执行元件运行速度的目的。常用的流量控制阀有普通节流阀、调速阀等。 (1)普通节流阀普通节流阀的结构如图20所示,这种节流阀的节流通道是呈轴向三角槽式。油液从进油口P1流入,经孔道a和阀芯2左端的三角槽进入孔道b,再从出油口P2流出。通过调节手柄4使推杆3推动阀芯2作轴向移动,改变节流口的通流截面积来调节流量,阀芯2在弹簧1的作用下始终贴紧在推杆3上。     

技术讲座(气动) 第五讲 流量控制阀

问:什么是流量控制阀?主要有哪些种类?答:流量控制阀是控制流体流量的阀的总称。在气动控制系统中常用的流量控制阀主要有节流阀、单向节流阀、排气节流阀和行程节流阀。(1)节流阀节流阀是通过改变节流截面积或节流长度以控制流量的阀。图1所示是一种节流阀结构,旋转调节杆即能改变阀口的开度,从而达到控制流量的目的。     

比例阀节流负载阀口的匹配特性研究与结构改进

比例阀节流负载阀口的结构有异,为满足系统的响应要求,需要全局考虑阀的本体结构设计、阀芯运动的控制方法等。研究结果表明:执行元件的速度受节流负载阀口的影响,不同节流阀口形成的过流面积与阀芯开口之间是非线性关系。过流面积在初始阶段都有物理死区,而后面积迅速增大;改变阀口结构和尺寸可以修正面积梯度以达到动作需求。     

轴向移动式单向节流阀

在自制的气液联动机构机床中,为了实现慢速工作进给和快速退回的动作要求,往往需要在管路中装置单向节流阀,控制流量的大小,以改变速度的快慢。我厂九车间的师傅们试制成功了一种轴向移动式单向节流阀(见图),经在两台机床上使用,性能较好。单向节流阀的工作是这样的:油液从A向流入,B向流出时,由于压力油的作用,使钢球克服弱弹簧的弹力,压向下方,则油路便打开,油液     

装载机恒流阀噪声的防止

装载机在装配试机过程中,当转向盘转到极限位置时,有的机器会发出尖叫声。据现场判断,尖叫声来自装载机液压助力转向装置的恒流阀。更换恒流阀后尖叫声消失。 恒流阀的工作原理如图１所示,即当通过节流板２的油量变化而引起其两端压力变化时,通过恒流阀阀芯３的开闭来调节节流板两端的压力而起到恒流作用。当转向盘不动时,转向泵输出的液压油经恒流阀、转向阀后直接回油箱,由转向阀中的节流阀控制使系统有一定的压力储备,使恒流阀中节流板两端的压力保持相对平稳。转向阀打开、液压油进入转向缸时,节流板左端的压力减小,阀芯左移…     

改进单向行程节流阀

我们厂是曲轴专业生产厂家, S1－ 130B/S1－ 247两种专机是加工曲轴连杆颈和主轴颈的主要生产设备;然而在生产过程中经常出现扎刀,轻则掘断工件,重则毁坏机床,不仅浪费维修费用而且耽误生产。曾经有许多维修人员查出故障原因是单向行程节流阀的问题,然而经过修理或更换新阀,都未能从根本上解决问题。　　(1)故障原因 单向行程节流的作用是刀台在快退过程中单向阀打开,工件进给时单向阀关闭。液流通过在凸轮控制的节流口进油,以实现工作进给;节流口大小由机械硬性控制没问题,因而故障只能出在单向密封上。该单向阀采用钢球圆孔…     

新型筒形控压钻井节流阀研制及其性能试验

针对国产控压钻井节流阀节流特性差、使用寿命短、设计方法不科学等问题,设计了一种新型筒形控压钻井节流阀。介绍了该节流阀的整体结构、阀芯阀座设计方法、阀腔尺寸的优化方法,并对节流特性进行了试验验证。试验测试结果与理论吻合,表明该节流阀控压线性度好,设计方法合理。通过克里金响应面法优化了阀腔尺寸,提高阀芯使用寿命高达30.2%。该节流阀的研制方法为节流阀的设计提供了一种科学可重复的设计思路,为节流阀的进一步设计提供了理论参考。该节流阀在节流阀特性和使用寿命等方面的优势将在一定程度上促进控压钻井技术在国内的推广。     

基于workbench流固耦合节流阀数值分析与优化设计

针对川东北地区高压陆相裂缝性气藏开发过程中,由于含固相流体高压冲击作用,节流阀在现场使用过程中频繁出现楔形面遇刺、堵塞及阀芯台阶面和销钉孔连接处断裂等问题,以钻井现场普遍使用的楔形节流阀为例,采用workbench流固耦合数值模拟方法,对不同条件下节流阀内部流场分布及阀芯静力学进行对比分析。结果表明,由于阀腔内流体的高速流动,阀芯台阶面与销钉连接孔位置处出现应力集中,同时楔形导流面处有明显漩涡产生,引起阀芯振动,容易导致断裂失效,该结果与现场阀芯失效情况十分吻合。综合现场与分析结果,优选阀盖伸出量长度为26 mm,并提出楔形节流阀阀芯新型连接结构,改善阀芯工作条件,延长使用寿命。     

控压钻井节流阀工作特性数值模拟及试验研究

针对研制的一种新型控压钻井节流阀,对其阀座倒角处理前后节流阀阀腔内部流场进行数值模拟,并结合理论推导及现场试验对新型节流阀的工作特性进行研究,得到开度、节流压差及流量系数等性能参数间的影响关系。结果表明:新型控压钻井节流阀能够满足节流压差随阀芯开度线性变化的控制要求;采用倒角处理的阀座能在保证控压节流特性的基础上缓解流体介质对节流阀的冲刷作用,延长控压钻井节流阀的使用寿命。     

高效节能的功率敏感泵

功率敏感泵的输出压力和流量可随负载变化,从而可使液压系统的效率大幅度提高。功率敏感泵的工作原理如图1所示。 负载敏感阀Ls与系统中可调节流阀组成调节器,限压阀Pc控制泵出口的绝对压力。 1． 压力适应过程。当负载压力PL发生变化时,节流阀的可变节流口面积A不变,节流阀两端压差由Ls阀调定,也近似不变,泵出口压力Pd随PL变化,同时泵的输出流量不变。 2． 流量适应过程。当改变节流阀节流口面积A时,泵出口压力发生变化,Ls阀阀芯移动,引起变量活塞移动,从而使泵的输出流量变化。 在实际工况下,泵的输出流量和压力与负载相…     

CA6140车床尾座的改进

CA6140车床在钻孔时,尾座移动频繁,劳动强度大,生产效率低。为此,我们利用液压技术对尾座进行了如图所示的改进。 在图示位置中,二位四通电磁阀4通电时油液径单向行程节流阀10进入液压缸右腔,回油径节流阀3和电磁阀4回油箱9,实现了尾座快进。当挡块把单向行程节流阀10的阀心压下时,油液进入节流阀     

拖拉机电液比例提升阀静态特性仿真与试验

电液比例提升阀由定差溢流阀和二位三通比例节流阀组成。定差溢流阀使节流阀两端压差稳定,从而稳定提升阀的输出流量。在对比例提升阀建立静态仿真模型时,由于定差溢流阀与节流阀的阀芯节流口形状和流动状态较复杂,使用传统的液动力公式难以准确计算阀芯所受的稳态液动力,从而影响阀的静态性能计算精度。为了准确地通过计算获得比例提升阀的静态特性,采用Fluent软件进行流场仿真计算节流阀与定差溢流阀在不同阀口开度和压差下的稳态液动力数值,并对其进行插值处理得到阀口稳态液动力与阀口开度、压差之间的插值模型,再代入仿真模型中解得比例提升阀的静态性能。试验结果表明,稳态液动力采用流场仿真插值法所获得的静态性能仿真结果与试验结果具有很高的吻合度。     

液压多路换向阀组合矩形节流槽稳态液动力分析

基于液压多路换向阀组合矩形节流槽流量微动特性的试验和稳态液动力的计算,对组合矩形节流槽油液流入与流出方向的稳态液动力进行了研究,获得了稳态液动力的变化规律。研究发现:组合矩形节流槽稳态液动力与油液流动方向关系密切,当油液流出组合矩形节流槽时,液动力朝向阀口关闭方向;当油液流入组合矩形节流槽时,液动力随阀芯行程增大由开启方向过渡至关闭方向。由于受到稳态液动力的影响,阀芯的实际控制行程与设计行程存在偏差。在控制启动冲击压力的前提下,采用流入方向组合矩形节流槽结构,阀芯行程偏差较小。     

液压支架用大流量换向阀振动冲击分析

大流量电液换向阀的性能好坏直接决定了井下工作面自动化生产效率。针对该阀在使用中易出现的阀芯断裂失效和弹簧损毁的问题,利用AMESim软件研究机械限位行程和阻尼孔对换向阀振动冲击的影响。通过研究发现,机械限位设置不合理容易造成阀芯在开启阶段产生振荡致使弹簧损毁,同时阀芯与机械限位面产生碰撞冲击,致使阀芯薄弱处应力集中并出现疲劳断裂。结果显示,通过合理设计机械限位行程来消除阀芯振荡,同时控制阀芯开启时的加速距离以降低阀芯碰撞速度,减小碰撞应力。合理设计主阀控制腔前端的阻尼孔直径,能在保证阀芯响应速度的前提下进一步大幅减小阀芯与机械限位面的碰撞速度,从而降低碰撞力。     

阀芯行程对角座阀流量特性影响的数值研究

采用数值模拟和实验研究相结合的方法,研究阀芯行程对角座阀流量特性的影响。将阀芯行程为10 mm和14 mm时阀内介质流量的测试数据和数值计算结果进行对比,验证了数值模拟的准确性。在此基础上,对不同行程条件下阀内的速度场、压力场和流动旋涡进行分析。结果表明：随着阀芯行程的增加,阀门出口处的低压区域逐渐向下游移动,阀内的高流速区域更集中,流动旋涡更规则;因此,在较大的行程条件下,阀内介质的流动稳定性更好,流动阻力更小,具有更高的流量系数;在阀芯弹簧受力允许的条件下,应尽可能增加阀芯行程,提高阀门流通能力。     

先导式溢流阀的常见故障

１．调节无压力 故障原因：阻尼孔堵塞;主阀芯在开启位置被异物卡死;主阀芯复位弹簧弯曲或折断;先导阀调压弹簧折断。 处理方法：清除异物,清洗阻尼孔和主阀芯;更换复位弹簧或调压弹簧。 ２．压力调不高 故障原因：主阀芯与阀套配合不良,造成内泄;先导阀的锥阀与阀座密封不良,造成内泄;调压弹簧长度不足,弯曲或刚度太差。 处理方法：用细砂纸研磨阀芯与阀座,清除毛刺,若配合间隙过大,可更换阀芯和阀座;用合格的弹簧更换调压弹簧。 ３．压力突然上升 故障原因：主阀芯工作时,在关闭状态下突然被异物卡死;先导阀的锥阀打不开…     

2D阀控大流量高速开关阀的研究

为控制高速液压缸设计了大流量高速开关阀,开关阀采用二级结构,先导阀为2D高频伺服阀,主阀为大通径滑阀。主阀采用并联双节流边的结构,减小主阀芯行程,减小所需导控流量,减小阀芯尺寸及质量,提高主阀动态响应特性。主阀采用负开口设计,设置死区,确保主阀完全导通过程的快速性。对主阀芯进行了动力学分析,并在MATLAB上建立了阀芯开启时的运动模型,进行了仿真研究。     

基于COMSOL液压节流阀内部流场数值模拟研究

针对不同开度下U型节流阀内部流场的变化,基于软件COMSOL Multiphysics建立CFD数值计算模型,得到了节流阀内部流场的速度、压力分布等随着阀口开度变化的特性云图。研究结果表明：节流口处压力下降梯度较大,并出现局部低压区。阀内流体速度在经过阀口处急剧变化,阀口附近流速达到最大,并沿流体流动方向形成一个空心锥形高速射流区域。即流体出口端射流出射方向倾斜指向出口,另一过流面中流体出射方向指向阀座,并沿阀体壁面流动。此外,随着阀口开度减小,阀口处速度大小和阀口附近压力几乎不变,但是节流口流体出射方向角度变大。