液压滑阀阀芯卡紧力研究

以ADINA软件的流固耦合求解器为计算平台,对液压滑阀的液压卡紧进行了数字模拟研究。主要研究阀芯与阀套的间隙特性对卡紧力的影响,矩形均压槽对减小卡紧力的作用效果。卡紧力推动阀芯移向阀套,可能导致阀芯卡紧;与偏心距相比,锥角对卡紧力的影响更大;开设均压槽后,能有效地减小卡紧力;通过研究均压槽的位置和结构尺寸对卡紧力的影响关系,得到了均压槽的最优位置及合理的结构尺寸。     

温度对伺服阀滑阀副摩擦力的影响研究

以伺服阀滑阀副为研究对象,分析了温度变化对伺服阀滑阀副工作时所产生的摩擦力的影响。伺服阀滑阀副工作时产生的摩擦力主要由阀芯和阀套直接接触产生的摩擦力和阀芯与液压油液产生的摩擦力组成。通过分别分析其与温度的关系,推导出伺服阀滑阀副工作时产生的摩擦力与温度之间的理论计算公式。分析表明:在-50～50℃的范围内伺服阀滑阀副的阀芯与液压油液的摩擦力随温度升高下降较快,阀芯与阀套直接接触的摩擦力随温度升高逐渐下降。在50～100℃范围内阀芯与液压油液的摩擦力数值较小并随温度升高下降缓慢,其值远小于阀芯与阀套直接接触的摩擦力。在工作温度-50～150℃范围内,伺服阀滑阀副摩擦力随温度升高而逐渐降低。     

基于Fluent的液压滑阀阀芯卡紧力研究

通过仿真分析,研究液压滑阀阀芯在不开均压槽、开3条矩形槽、开5条矩形槽、开5条三角形槽4种情况下,阀芯歪斜时阀芯卡紧力的变化。由仿真结果可知:阀芯歪斜时,在阀芯上开均压槽可以有效减小卡紧力,开的均压槽越多,卡紧力越小;开相同数量的矩形槽比三角槽的卡紧力大,但是更利于使阀芯趋于同心。     

高速电液比例阀先导阀阀芯台肩均压润滑槽应用设计与分析

对液压滑阀台肩均压润滑槽进行了数字模拟研究。主要通过研究国外公司均压润滑槽的位置和结构尺寸设计实例,分析阀芯台肩所开设的矩形均压润滑槽尺寸及位置对减小卡紧力的作用原理,并与传统均压槽开设方式对卡紧力减小效果进行对比。通过研究均压润滑槽的位置和结构尺寸设计对卡紧力以及泄漏量的影响关系,得到了均压润滑槽最优位置及合理的结构尺寸。     

表面微织构椭圆轴承的热效应分析

目的 提高摩擦副润滑性能,从而研究表面微织构不同参数对椭圆轴承热效应的影响,同时采用试验方法进一步说明微织构的减摩作用机理。方法 建立表面微织构椭圆轴承仿真模型、编写UDF程序定义黏度,同时采用面–面接触形式的摩擦磨损试验,从理论和试验两个方面研究不同微沟槽宽度和微沟槽轴向分布率的椭圆轴承的热效应变化规律。结果 表面微织构能够有效改善摩擦副表面的摩擦学性能,沟槽状微织构椭圆轴承较光滑椭圆轴承温度均有所降低,主要承载区出现轴向呈条状的低温区域,出现位置大致与沟槽分布位置一致。随着微沟槽轴向分布率的增大,微沟槽降温效果增强,轴承承载力先升高后降低,摩擦力先降低后升高,端泄量先减小后增大,沟槽轴向分布率取0.6较为合适。随着微沟槽宽度的增大,轴承承载力呈先升高后降低的变化趋势,摩擦力呈先降低后升高的变化趋势,当宽度在0.6～0.8 mm时,椭圆轴承有较优的润滑性能。结论 理论分析和试验研究均表明,表面微织构椭圆轴承的摩擦力随着微沟槽宽度的增大先降低后升高,合适的微织构参数才能最大程度地发挥其减摩作用,从而实现提升轴承润滑性能,降低轴承温升的目的。     

多路阀主阀芯不同节流槽对其稳态液动力的影响

针对工程机械用多路换向阀在不同工况下稳态液动力过大或不稳定导致滑阀卡滞,从而影响执行机构的可靠性和安全性,以某型号工程机械多路阀为例,设计矩形、半圆形、U形、2U形4种形式节流槽口的阀口,通过Fluent数值模拟研究在不同阀口开度下的流场特征并确定射流角,根据流场计算结果,搭建不同结构节流槽的滑阀模型,分析节流槽口结构形式对阀芯稳态液动力的影响。研究结果表明：随着阀芯节流槽口逐渐开大,矩形、U形、2U形节流槽阀芯所受稳态液动力变化平稳;当阀芯采用U形节流槽时,其单位节流面积受力变化幅度较大,但阀口稳态液动力仍能保持稳定;半圆形节流槽阀芯所受稳态液动力相对不稳定,梯度较大。     

某滑阀卡紧故障机理分析(英文)

针对高温工作状况下由滑阀几何形状引起的阀芯径向液压卡紧力进行了理论推导,进行了温度变化对阀芯与阀套配合间隙影响的温度场仿真分析,并对阀芯与阀套做了热应变分析,得到了滑阀顺锥与倒锥结构对阀芯受力的影响及油液、阀体温度不同情况下滑阀流道的温度场分布。通过对计算结果的分析,得出滑阀卡紧故障的原因,为滑阀设计提供了理论参考。     

基于流固热耦合的滑阀温度特性研究

针对中高压系统中,滑阀阀芯、阀套（或阀体）间配合间隙较小,且在使用过程中常出现卡紧现象,建立了液压滑阀的计算流体力学（Computational fluid dynamics,CFD）三维模型和稳态传热模型（FEA）。利用流固热耦合方法,分析黏性加热效应使油液温度升高导致阀芯变形的现象,得出阀芯在不同开口度和不同阀芯材料下的阀芯温度场分布与变形情况,为液压滑阀的设计计算提供了参考。     

液压滑阀配合间隙的卡紧敏感性研究

履带车辆综合传动装置在油源单一、污染严重的工况下,换挡操纵液压阀系统容易因滑阀卡紧而导致换挡不灵敏,更严重的可能因滑阀卡死而导致挂双挡等严重故障。针对这种情况,建立液压滑阀污染卡紧力模型,探究其在综合传动装置的特殊工况下该套液压阀系统的最敏感间隙范围,并对该液压系统搭建台架进行试验验证。结果表明:阀芯和阀孔的平均径向间隙在9.0010.00μm之间时,卡紧力最大,对综合传动装置的特殊工况最为敏感;偏心率对滑阀性能影响非常大,等间隙下偏心率的增大既导致滑阀泄漏量增大,又增大其污染卡紧力。     

某航空液电阀主密封结构密封性能分析及优化

针对液电阀阀芯处密封结构，采用组合式密封结构的设计思路，通过压缩波簧提供预紧力和补偿力。建立密封结构数值模型，对液电阀动密封面的接触应力和转动摩擦力矩进行分析。根据不同的影响因素模拟动密封面间的接触应力分布以及峰值接触应力的变化情况，通过施加流体压力，研究各因素对液电阀转动摩擦力矩的影响规律。设计正交试验并进行直观分析和方差分析，确定最优密封结构。结果显示：优化后主密封副间接触应力增大，转动摩擦力矩减小，有效提升了主密封结构的密封性能。     

滑阀式超高压液压电磁换向阀静、动态分析

应用有限元分析方法对超高压液压电磁换向阀进行受力分析,按照换向过程中受到的最大推力和阻力,找出阀体、阀芯在静态过程中应力及变形的最大部位,并得到推杆在换向过程中的动态特性及压力损失、泄漏量随时间变化的特性曲线,为换向阀的设计提供了理论依据.     

单线圈磁流变阀阀芯结构对压降特性的影响分析

根据磁流变液的可控流变特性设计了3种不同阀芯结构的单线圈磁流变阀,同时对单线圈磁流变阀的压降特性进行了理论分析。采用ANSYS有限元仿真软件对3种不同阀芯结构的磁流变阀进行了电磁场仿真分析,得出了磁流变阀磁力线分布、磁场强度分布以及液流通道处磁感应强度大小的变化规律。研究了阀芯倒角、输入电流大小和流量大小对系统压降的影响。结果表明：不同阀芯结构磁流变阀的总压降随着输入电流和流量大小的增加而增大,且无倒角的单线圈磁流变阀压降最大。为实际磁流变阀结构设计提供了参考。     

滑阀式超高压换向阀优化设计及动态仿真

本文讨论超高压电磁换向阀主要设计参数的优化问题，建立该阀的数学模型，由计算机进行求解，在此基础上求得阀的设计参数，利用MATLAB对阀的动态特性进行仿真，进一步证实优化结果的可行性。     

先导式溢流阀主阀芯振动位移检测中阀芯材料的选择

针对溢流阀主阀芯位移检测系统中主阀芯材料的选择问题,从不同材料对传感器检测性能的影响和对主阀芯力学性能的影响两个方面研究确定主阀芯材料。利用Ansoft Maxwell研究4种材料对涡流检测的影响,分析线圈阻抗随检测距离的变化规律及对变压器型等效电路的适用性;而后研究4种材料下主阀芯的力学性能,分析比较主阀芯应力和形变分布及寿命和安全系数;最后选定主阀芯材料。结果表明:铝合金材料可用在涡流检测中,适用于变压器型等效电路,并且符合主阀芯力学性能要求,因此选定铝合金为主阀芯材料。     

滑阀副配合对伺服阀性能的影响研究

电液伺服阀按结构形式可分为喷嘴挡板伺服阀、射流式伺服阀和直接驱动伺服阀,主要区别在于前置级选取了不同的液压放大器。一般均采用圆柱形滑阀副作为第二级功率放大级,滑阀副的性能同样直接影响伺服阀的性能。为此,从零开口、正开口、负开口形式的轴向配合和径向配合组合方面,分析了伺服阀滑阀副配合对伺服阀性能的影响。同时,分析非对称滑阀副开口对伺服阀性能的影响,并通过实验验证了分析结果。     

不同滑阀节流边形式的磨损研究

为了掌握滑阀阀芯在不同节流边形式下的磨损情况,以电液比例控制阀的功率级滑阀为研究对象,根据计算流体力学和冲蚀磨损理论,利用有限元分析软件(FLUENT),对滑阀阀体的磨损情况进行了研究和分析。通过建立滑阀阀体的二维模型,在相同的初始仿真条件下,研究了具有不同几何形状的节流边的磨损情况,以及同一种几何形状的节流边在不同开口度下的磨损情况。最后根据各种情况下的磨损率分布曲线图,可以判断滑阀的工作状况,并得出具有最小磨损的节流边形式。     

滑阀式多路阀流固耦合有限元分析

液压阀在液压传动中的作用至关重要,其阀门失效将致使整个液压系统的稳定性下降,也对工作人员的正常作业构成了安全隐患。为解决阀门失效问题,建立了液压滑阀阀腔内流体与阀门组件的流固耦合分析模型,经仿真得到阀门内部应力集中分布区域,并提出了相应的改进措施。此研究可为滑阀式多路阀的安全性、可靠性设计提供理论依据。     

基于AMESim的典型滑阀阀口快速建模方法

液压滑阀阀口结构形式多样,阀口过流面积和水力直径计算繁琐,建模仿真复杂,在AMESim仿真环境中,这些问题可以得到较好的解决,但目前相关介绍的文献比较少,没有详细的阐述。作者结合前人的研究成果,对圆周开口、常见非圆周开口、组合型缺口、异形缺口滑阀阀口模型进行了分析,详细阐述了如何在AMESim仿真环境中快速搭建不同形式滑阀阀口的建模方法。以某工程机械多路阀的主阀为例,建立了其AMESim仿真模型。对于主阀芯的异形缺口阀口,采用MATLAB与AMESim联合建立。经过仿真分析,并与该控制阀样本比较,流量特性曲线基本一致,符合建模仿真要求。该研究结果为液压滑阀的设计、系统的动态特性分析等提供了一定参考。     

射流管伺服阀滑阀形变对伺服阀性能的影响

射流管伺服阀以抗污染能力强、灵敏度高、失效对中等特点,被广泛应用于航天、航空、船舶等领域。介绍射流管伺服阀滑阀在不同工况下形变对伺服阀性能的影响,建立了滑阀摩擦的数学模型;利用有限元软件ANSYS对射流管伺服阀滑阀形变进行了静力学分析,同时结合AMESim分析了滑阀形变对伺服阀性能的影响;试验验证了射流管伺服阀滑阀在不同工况下,滑阀形变对伺服阀性能的影响,为滑阀结构设计、滑阀摩擦研究提供参考。