二级节流阀口空化特性表征研究

探讨了二级节流阀口空化概率的表征,并在经典空化数σ基础上提出了适用于二级节流阀口空化剧烈程度表征的空化指数计算式。在节流阀口空化表征基础上研究了U形和V形节流阀口的空化特性曲线,得出如下结论：U形和V形节流阀口的空化气蚀剧烈区始终集中在较小过流截面A2上,并且当阀口体积流量方向反转时节流空化特性表现出明显差异;当流体流入过流截面A1时A2截面上的空化指数要大于流体流出过流截面A1时A2截面上的空化指数,从宏观上则反映为流入截面A1时的体积流量要小于流出A1时的体积流量。     

基于重叠网格的阀芯振荡诱导空化的数值模拟

锥阀作为调压阀在工作过程中受到外部激励作用不可避免的会发生轴向振荡,诱导流场中出现空化现象,空化初生、发展及溃灭与阀芯振荡耦合在一起,导致整个液压系统的压力发生大幅波动。针对这一问题,基于OpenFOAM开源平台二次开发出具有动态重叠网格功能的两相空化流求解器,对阀芯振荡诱导空化现象进行数值模拟,结合实验与数值计算结果得出：阀芯振荡关阀阶段阀腔中油液受到惯性作用向出口流动,产生大范围低压区,在低压影响下促使气核剧烈膨胀,在阀腔下游产生二次空化;阀芯振荡开阀阶段阀口处压力梯度大,压差驱动油液高速通过阀口产生射流,导致阀口处形成射流空化,这将为高性能液压阀的设计提供理论依据。     

统一润滑油工程机械科学养护系列讲座控制液压油污染的主要措施

1.控制油温正常工作油温为35～55℃,最高为70℃。油温过高的不利影响:(1)油液黏度下降,危害是油膜破坏、摩擦阻力增大,引起系统发热、执行元件(例如液压缸)爬行;同时导致泄漏增加,系统工作效率显著降低;油液经过节流器时其特性会发生变化,使活塞运动速度不稳定。(2)油温过高引起机件热膨胀,使运动副发生动作不灵或卡死现象。(2)当油温超过55℃时,油液氧化加剧,使用寿命缩短,据试验确认,当油温超过55℃后温度每升高9℃,油的使用寿命缩短一半。     

电炉变压器温升过高现象的分析与改进

我厂1994年投建一座1800kVA矿热炉,电炉变压器型号为HCS-1800/10。夏季变压器油温高达96℃左右,常发生跳闸现象,严重影响设备的安全运行。 一、电炉变压器高温现象的分析 变压器运行时,若周围环境温度高于或等于变压器油温,会使变压器散热不良,造成电炉变压器温度升高,长期运行在高温下的变压器,会使绝缘介质变脆,加速变压器油氧化。现根据我厂变压器实际运行情况分析如下。 1.HCS电炉变压器属自身油循环散热,允许变压器油温在55℃以下。夏季由于环境温度高,变压器温度急剧升高,加之变压器超载运行,形成恶性循环。 2.在设计矿热炉时,因考虑电炉变压器二次输出电流很大,若铜排过长,则损耗增大。所以,电炉变压器距炉口隔墙只有0.5m,加之输出窗口没有封闭,使炉口辐射热量传至变压器室内。此外,二次铜排及各连接部分产生的热量,也使变压器室内温度增高。     

旋挖钻机液压油温度过高的排查

1台旋挖钻机连续作业5h后,旋挖钻机显示器显示液压油温超过80℃并报警停机。根据该机散热系统与主卷扬系统原理分析故障可能原因,并逐步排查,最终发现K口单向阀处有异物。清理K口异物后,观察机器施工时液压油油温始终维持在70℃左右。     

高低温工况下铝合金液压阀岛的性能测试研究

为了测试铝合金阀岛溢流阀的性能在高低温状态下能否满足使用要求,根据铝合金液压阀岛系统结构和工作原理,以及在分析其试验要求的基础上建立测试试验台的总体结构.将整个阀岛置于能够调温的高低温柜内,通过在-40～130℃的温度下对阀岛的动态特性进行测试,分析测试的动态特性曲线,得出测试的结果:液压阀岛在设定的测试温度环境下均能正常调压,无外渗漏现象;液压阀岛在-40 ～60℃的温度下工作时其响应稍为缓慢,但压力稳定可调能正常工作;阀岛在80～130℃温度下工作时电磁阀不能正常换向,但其响应速度与常温环境下几乎没有变化.     

不同温况点下铝合金液压阀岛溢流阀性能的测试研究

为测试铝合金阀岛溢流阀的性能在(-50～140)℃温况下能否满足使用要求,根据铝合金液压阀岛系统结构和工作原理,并在分析其试验要求的基础上构建了阀岛溢流阀测试平台总体结构.将整个阀岛置于能够调温的高低温柜内,通过在(-50～140)℃的温况下对阀岛溢流阀的动态特性进行测试,分析测试的动态特性曲线,得出测试的结果:液压阀岛在设定的测试温度范围内均能正常调压,无外渗漏现象;液压阀岛溢流阀在(-50～20)℃的温度下工作时其响应稍为缓慢,但压力稳定可调能正常工作;在(-21～79)℃温况下工作时其响应与(80～140)℃温况下基本没有差异.液压阀岛电磁阀在(-50～79)℃温况下能正常换向,在(80～140)℃温况下却不能.     

渐扩型流道空化特征的实验研究

渐扩型流道是液压元件中最常见的一种阀口结构,为了研究渐扩型阀口结构中的空化流动特征,该文设计了一种渐扩型阀口流道结构,通过实验研究了随进口压力的提升,阀口空化现象的变化。实验研究发现,空化首先出现在阀口拐角上侧;随着进口压力的提升,空化体积向着类三角形形态发育;渐扩型阀口空化体积随进口压力的提升,呈线性分布。     

装载机作业无力故障的排除

我单位一台厦工产ＺＬ５０型装载机,在作业过程中当变矩器油温达到８５℃时,出现作业无力、行走困难的现象。此时,变速器油压０．１１ＭＰａ、水温７０℃、动力系统油压０．２５ＭＰａ,均属正常。若停机使油温下降至７５℃时,行走、作业又恢复正常,但油温只要升至８５℃,则故障依然。 一般情况下,装载机油温超过１１０℃才会影响工作,而油温８５℃应该是最佳工作油温。为排除故障,拆检了变速泵、变速操纵阀、油温表等处,清洗后安装试机,但故障依旧。于是又将汽轮机油放出换入新油。这时发现油中混有铝屑和水珠,怀疑是变矩器出…     

液压阀口典型激振流动及其可视化实验方法

液压阀口通常伴随剧烈的介质流动，诱发空化相变、流体自激、结构振动等复杂气液固耦合激振问题。通过流动可视化实验，获得流动现象的直观捕捉，有助于深入理解现象的物理本质，揭示问题的内在机制，获得合理的建模依据，进而提出解决问题的有效办法。在分析液压阀口流动可视化实验研究进展基础上，综合实验内容要素，阐述了 “看”、“听”、“演”的可视化实验研究方法与技术手段。     

节流槽形式对滑阀空化流场的影响

为了提高采煤工作面液压支架推移拉架准确度,降低空化现象对控制滑阀性能的影响,采用Pumplinx建立了不同节流槽形式下滑阀内部流体域动态模型。仿真分析了不同节流槽形式滑阀在不同开度时,压力场和空化分布以及气体体积分数的变化趋势。结果表明:不同节流槽形式对滑阀内部的压力分布和空化分布具有不同的影响;气体体积分数随着阀口开度的增大,呈现先稳定波动然后陡增最后在阀口完全开放后迅速降低的现象;交错分布形节流槽空化剧烈起始位置为4.5 mm,最大气体体积分数约为0.12,相较于其他槽形明显降低。     

液压锥阀启闭过程及空化的研究

在锥阀启闭过程中,阀口处流道形状较为复杂,这会促使阀口处产生空化,从而对液压系统的稳定性和可靠性产生不利影响。通过OpenFOAM 3个分支版本的foam-extend-4.1开发出应用浸没边界法的两相空化流动求解器,使用该求解器在阀芯启闭过程及阀口空化的数值模拟研究中尝试应用浸没边界法且得到了较好的计算效果。研究表明,开阀时的空化是因为阀口处高速射流所导致的射流空化,关阀时的空化是由于液压油惯性导致的二次空化。     

低压下锥阀振荡空化的可视化试验研究

锥阀是压力控制阀中常用的阀结构形式,其阀芯的轴向振荡直接影响着压力控制阀的调压精度和工作稳定性。针对先导级锥阀,运用可视化的试验方法,研究锥阀在弹簧预压缩量不变且开启压力低于2.5 MPa时的阀芯振荡过程和阀口空化现象。结果表明,阀芯的振荡型态与流量密切相关。在流量低于2.0 L/min的失稳振荡现象中,阀芯会撞击阀座,阀口处流场瞬间断流,大量气泡在阀口尾部快速溃灭,并出现明显的回弹现象;在流量高于2.6 L/min的失稳振荡现象中,阀芯不会撞击阀座,阀口处出现有空化和无空化两种情况,且有空化失稳振荡时的阀芯振动和压力波动幅值明显大于无空化时;流量介于2.0~2.6 L/min时,阀芯的失稳振荡处于过渡区间,撞击阀座和不撞击阀座的现象都可能出现。     

钻机空压机温度异常故障的排除

一台已工作3650h的芬兰汤姆洛克公司CHA660型露天钻机,作业中突然出现空压机油温急剧升高的现象。当时环境温度为5～11℃,早晚作业时机器温度升高很快。当用直径89mm的钻头钻至深3m时,油温很快由40℃升高至75～105℃,如果继续作业,则油温报警指示灯即闪烁,且发动机会自动熄火。但是,有时空压机也能在正常温度下(75～90℃)连续工作。     

节流阀小开度下空化特性的数值分析

基于计算流体动力学方法,数值研究了节流阀开度变化对节流阀内压力场、速度场及空化区域的影响。结果表明:随着开度的减小,下游槽(尤其是节流口处)流体的流速会迅速增大,空化区域逐步增大且空蚀程度逐渐加深,但当开度很小即节流阀阀口接近于闭合时,空化程度反而减弱,且空化区域向节流口移动。此外,阀内压力较大的区域位于上流道,压力较小的区域位于下流道,随着开度的减小,阀内的低压区逐步向阀口处转移。     

电炉变压器线圈引线烧断

一、事故现象 冶炼用HCSSP-1800/10电炉变压器工作时要求大电流、低电压运行。正常运行时的二次电流12000～15000A、电压78～84V;油温50～80℃。1997年3月21日,我厂2~#变压器油温突然升高,达到设定温度90℃并报警,电炉吃料下降,电流指示忽高忽低,电压指示异常。经吊芯检查,发现3档线饼处抽头烧断后,引线落在2档线饼上,     

V形节流阀口瞬态空化特性研究

采用Fluent中修正后的RNG κ-ε湍流模型、壁面函数、Z-wart空化模型对滑阀V形节流口的空化特性进行数值计算。结果表明:V形阀口产生空化的主要原因是:油液在快速流经阀口时受到了强烈的剪切作用,导致内部微小气泡被释放出来,V形节流槽斜面逐渐生长起来的气泡在节流边脱落,这主要与边界层的分离现象有关。背压对气穴现象有明显的抑制作用,背压较高时空泡的脱落周期变短、空化范围明显减小,气穴位置移向靠近阀芯处。     

声空化条件下传动液中空气析出与溶解过程的研究

传动液中空气的析出与溶解影响传动系统的控制精度。传动液起到传递动力的作用,本身会溶解少量空气,溶解的空气随着压力的变化产生溶解和析出过程,破坏了液流的连续性,造成传动性能的下降,甚至影响传动系统的使用寿命。为此,基于斜压流模型,引入气体析出与溶解的气泡模型,建立传动管内的气液两相流含气率模型,考虑空气质量分数和体积分数,得到空化流动相关方程式。采用特征线法和一维有限差分法求解,获得了气液两相流主要参数的变化,包括空气析出与溶解时间常数、压力和温度对含气率的影响,并研究了含气率对体积弹性模量的影响。结果表明：传动管内的传动介质压力越大,空化程度越少;空气析出速率越小,含气率越低。传动介质受压引起其温度的变化;在空化区域,温度变化较小。当传动管内压力高于空气分离压时,传动介质的压力和体积弹性模量随含气率增大而减小;当压力低于空气分离压时,发生空化现象,含气率增加较快,但对体积弹性模量影响较小。     

WY80型挖掘机铲斗挖掘故障的排除

1.故障现象 一台合肥矿山机器厂生产的WY80型液压挖掘机,在刚开始施工时铲斗挖掘速度缓慢,但其他各项动作都正常;工作一段时间以后,随着油温的升高铲斗缸逐渐变得无力,铲斗装不满直至不能正常工作。 2.故障检查与分析 检查先导压力。机器刚开始工作时,油温较低,先导压力为3.5MPa,铲斗进行挖掘工作时,先导压力降至2.5MPa;当油温升高至55℃以上后,     

液压泵柱塞副油膜热-流耦合特性研究

针对柱塞副油膜超薄、易破坏进而加速柱塞副磨损失效的问题,将黏温-黏压效应考虑在内后,建立了油膜热-流耦合模型。开展了对不同柱塞腔入口油温下柱塞副油膜特性的分析,建立了入口油温与整体油温、油膜厚度之间的关系;使用有限体积法离散雷诺方程和能量方程,结合周期性三对角循环算法对离散方程进行了求解;随后,在一种360°油膜特性试验台上,对柱塞副油膜3个区域内的温度及偏心量进行了测量。研究结果表明:在入口端和出口端,柱塞副油膜温度整体变化较为平缓,但有微小凸峰的存在,在中段整体呈"线性"上升;柱塞副最小油膜厚度随温度上升而变薄,且处于排油区时,变化更为明显;当油温超过45℃时,油膜热平衡被破坏,最小油膜厚度急剧减小。