超高压海水泵配流阀动态特性仿真研究

针对超高压海水泵配流阀运动滞后所引起海水泵容积效率降低的问题。分析了导致配流阀滞后的主要原因,建立了数学模型,运用AEMSim软件进行仿真。研究结果表明:随着余隙容积的增大,配流阀开启滞后现象越明显。随着吸液阀阀芯质量增加,对阀芯开启滞后影响较小,关闭滞后影响较大。在设计超高压海水泵时,要尽量减小柱塞腔的余隙容积和减小配流阀阀芯质量。     

新型十字摆盘驱动式水液压轴向柱塞泵阀配流系统设计

针对一种新型十字摆盘驱动式水液压轴向柱塞泵的配流阀系统结构参数与泵转速、柱塞直径不匹配导致的容积效率不足的问题,搭建了该新型泵的ADAMS-AMESim固液耦合仿真模型。在额定转速下,分析了配流阀阀芯质量、弹簧刚度、弹簧预紧力、阀芯球面直径对其容积效率的影响,并对其配流系统进行优化设计。结果表明:新型泵的容积效率随着配流阀弹簧刚度、预紧力的增加而增加,随着配流阀阀芯质量、阀芯球面直径的增加而减少,且吸液阀结构参数的变化对容积效率影响大于排液阀。因此,在设计新型泵的配流阀时可适当提高阀芯复位弹簧刚度和预紧力,适当减小阀芯质量和阀芯球面直径,以提高新型泵的容积效率。     

乳化液泵配流机理的试验研究

乳化液泵属于多柱塞阀配流往复式容积泵,以进、排液阀完成配流任务,实践中为了达到流量调节目的往往采用变频驱动技术。采用线性可变差动变压器（Linear Variable Differential Transformer,LVDT）位移传感器测量了进、排液阀阀芯和柱塞位移规律,并同步采集了泵出口处的压力数据。试验结果显示：排液阀阀芯在不同曲轴转速下的行程是变化的,且均未达到由限位结构决定的限位高度;排液阀阀芯在开启过程中存在着抖动,这种开启行程中的反向运动是由泵出口处的压力脉动导致;进、排液阀开启过程均存在滞后,而排液阀关闭滞后不明显,进液阀关闭滞后随着曲轴转速的下降而缓解。为了降低这类泵曲轴转速降低时引发的压力脉动加剧现象,可考虑采用主动控制进液阀启闭时刻的方式实现流量调节目的。     

压裂泵凡尔阀动态排液性能仿真研究

针对凡尔阀关闭滞后引起泵排量减少及凡尔阀开启阻力过大使排液性能变差等问题,在虚拟试验中,以某型压裂泵的凡尔阀为研究对象,利用系统性能仿真方法建立压裂泵液力端仿真模型,对压裂泵排液动态特性进行仿真。研究了弹簧刚度、阀盘质量对泵排出流量的影响及弹簧刚度、阀盘质量、阀座孔径对泵排出压力的影响。结果表明：泵排出流量、排出压力受阀座孔径影响较大而受弹簧刚度和阀盘质量影响较小;在各弹簧刚度和阀盘质量取值下泵的平均排出流量均在4000 L/min左右,平均排出压力均在140 MPa左右;泵的瞬时排出流量和瞬时排出压力随弹簧刚度、阀盘质量的增大而增大,随阀座孔径的增大而减小。研究结果对于优化凡尔阀设计,提高压裂泵排液性能具有重要的参考价值。     

气液单向阀弹簧刚度对开启特性的仿真分析

利用VOF法建立了混输泵出口单向阀内流场的气—液两相流CFD模型,采用UDF及动网格技术,研究了介质不同含气率下弹簧刚度对出口单向阀开启特性的影响。仿真结果表明:在一定范围内,随着弹簧刚度的增大,单向阀最大开启高度降低,开启滞后时间稍有增加;介质含气率变化对阀芯开启滞后影响明显,随含气率的增加,阀最大开启高度大幅降低,开启滞后时间增加,且随含气率增大,弹簧刚度的影响减弱。     

风能吸功泵流量特性仿真与实验研究

液压泵作为液压型风力发电传动系统中一个重要元件,其输出流量特性直接影响发电质量。针对传统液压泵在低速下流量特性不佳状况,提出一种曲轴连杆式应用阀配流的新型风能吸功泵。文章介绍了风能吸功泵结构及工作原理,并在其基础上建立其流量数学模型,借助Matlab软件分析风能吸功泵流量特性,其仿真结果与样机试验测试结果进行对比,最后重点分析配流阀相对活塞运动产生的滞后角对风能吸功泵流量特性的影响。分析结果可知,当配流阀阀芯直径减小、弹簧刚度增大以及转速减小时,风能吸功泵配流阀滞后角减小,流量脉动也随之减小。     

乳化液泵配流机理的理论研究与试验分析

利用流体可压缩性、流量连续方程及阀口流量公式建立了单柱塞腔流动特性方程；在考虑了重力、弹簧力、压差力、接触力及液动力基础上，建立了配流阀动力学模型；以排液歧管过流孔道为控制体积，建立了包含3个柱塞腔、蓄能器及负载的整泵流动特性方程。用AMESim软件创建了具有3柱塞结构的BRW125/31.5C型乳化液泵模型，将不同曲轴转速下的配流阀阀芯位移及泵出口压力的仿真值与试验值对比，验证了理论分析与仿真模型的正确性。结果表明：当该型号泵驱动电机输入频率分别为50， 40， 30 Hz时，上流量脉动率分别为1.25%，1.19%，1.37%，而下流量脉动率分别为1.76%，1.73%，176%；柱塞腔内流场在从低压向高压转换时存在压力冲击；在吸、排液行程转换阶段，存在流量倒灌现象。     

泵控液压机高速配流阀设计及其参数优化研究

为了提高泵控液压机的配流效率,设计了一种具有柱塞腔压强自适应功能的高速配流阀。配流阀受到弹簧参数与阀芯结构的综合影响,引起配流系统稳定性和响应特性变化。基于AMESim平台对配流阀频率和时域特性展开仿真分析,并进行参数优化分析。研究结果表明：随着阀芯增加,配流阀频率特性谐振峰高度表现出先减小后增加变化,确定阀芯质量20 g是较优的;综合谐振高度和系统响应时间确定弹簧刚度0.8 N/m是较优的;当过流孔直径为6 mm时,系统达到了最小回流量,发生了小幅波动,获得了最小的阀座撞击力;当过流孔数量提高到6时,系统保持稳定回流量,此时阀芯运动最大运动速度和启闭时间达到最小;为锥阀阀芯底部设置阻尼孔后能有效降低阀座受到的冲击,最终将阻尼孔径设定在1.5 mm的最优值。     

多柱塞阀配流往复式容积泵流量调节策略研究

为实现多柱塞阀配流往复式容积泵的流量调节,提出一种基于进液阀在排液行程内延迟关闭原理的流量调节策略。在未考虑柱塞副泄漏效应及配流阀启闭滞后效应前提下,首先借助柱塞运动规律得到了单柱塞腔无量纲化流量方程,并以此为基础建立了单柱塞腔无量纲化瞬时排出流量与排液阀滞后开启时长间的函数关系;之后,借助多柱塞泵的各个柱塞具有相同曲轴安装角度差的结构特点,得出了三柱塞泵整泵无量纲化流量与各自排液阀滞后开启时长间的函数关系;最后,基于功率平衡原理建立了流量调节策略。该策略的核心内容是以负载压力和电机功率计算得出负载所需流量,然后再解算出排液阀所需滞后开启时长及所对应的曲轴转角。以BRW125/31.5C型三柱塞乳化液泵为原型,基于AMESim软件创建了流量调节仿真模型,仿真结果表明：随着负载压力升高,负载液压缸输入流量逐渐降低;在达到压力调节阈值后,乳化液泵需0.25 s 完成流量调节过程。可为乳化液泵的负载敏感化改进设计及面向液压支架动作过程的稳压供液技术研究提供有益借鉴。     

不同弹簧刚度系数下单向阀关闭过程仿真

针对现有单向阀在不同弹簧刚度下瞬态关闭仿真分析的不足,本文利用FLUENT软件中动网格技术对单向阀关闭过程进行数值仿真,得到了在不同弹簧刚度系数作用下,阀芯的关闭速度,关闭的总时间以及阀芯前后的压差情况。分析结果表明:当入口压力一定时,弹簧刚度系数越大则关闭越快,关闭时间越短,阀后产生的压差越大,当弹簧刚度系数一定时,阀芯的速度先增加后减小,最终速度减小到零。该仿真对合理选择单向阀的弹簧刚度具有一定的指导意义。     

电比例斜盘式恒压柱塞泵的联合仿真与特性研究

为了研究电比例斜盘式恒压柱塞泵的动静态特性，在分析其工作原理、运动特性和流量特性的基础上，利用SimulationX软件搭建恒压泵的机械、液压联合仿真模型进行研究，分析了变量缸大小腔直径比、变量缸弹簧刚度和主控压力阀的阀芯直径对恒压泵动态特性的影响。研究结果表明：电比例斜盘式恒压柱塞泵泵具有良好的动静态特性；主控压力阀阀芯直径越大，压力稳态值越接近设定压力值；弹簧刚度的增大和变量缸大小腔直径比值的减小都会提高恒压泵的动态响应速度，但超调量也会随之增大。     

液气开关启闭特性分析

液气开关作为控制系统中气动油泵的主控开关,控制系统油液压力.当系统油压足够大时,液气开关切断气源,气动油泵停止充压;当系统油压不足时,液气开关连通气源,气动油泵自动补压,直至液气开关切断气源,液气开关启闭特性直接影响系统压力稳定性.通过数值建模,从气源压力、弹簧刚度、机构摩擦力3个方面对液气开关启闭特性分析,并进行试验...     

液压支架大流量安全阀冲击特性影响因素仿真分析

随着我国煤炭资源开采强度、深度的增加,液压支架受到冲击地压的强度和频率大大增强.提高大流量安全阀的冲击特性是应对冲击地压的重要手段,为研究大流量安全阀冲击特性的影响因素,建立了FATA1000安全阀数学模型,通过AMESim软件搭建冲击特性仿真模型,对其弹簧刚度、阀芯质量、溢流孔数量和直径等影响因素仿真分析.结果 表明...     

液压滑阀径向间隙温度场的CFD研究

在中、高压系统中,节流作用使油温升高很快。油温升高使阀心受热膨胀,阀套与阀心间的配合间隙减小, 阀心有可能被卡死在阀套里。针对使用过程中因节流发热而发生的阀心卡死现象,建立了计算流体动力学 (Computational fluid dynamics,CFD)二维模型。对不同工作压力、不同径向间隙、以及不同开口的间隙内温度分布进行了解析。得到了各种情况下径向间隙内的温度场分布,并对计算结果进行了分析,得出工作压力、径向间隙和开口大小对径向间隙内温度分布的影响,为滑阀设计提供了理论参考。     

某型导弹发射筒安全阀设计及动态特性仿真分析

安全阀是导弹发射筒装置上的一个重要元件,用于导弹发射后发射筒的安全卸压,从而对导弹发射筒及空气压缩机起到保护作用。针对某型导弹发射筒超压泄放的特定需求,设计出一种新型发射筒安全阀,并在此基础上建立其AMESim仿真模型,对其动态特性进行仿真分析,得到安全阀流道直径、容积腔体积、阀芯质量和弹簧刚度对该安全阀入口压力、流量、阀芯速度及阀芯振幅的影响规律。结果表明:在满足压力和流量要求的前提下,流道直径、容积腔体积和阀芯质量越小,弹簧刚度越大,阀芯振幅和速度波动越小,安全阀动态稳定性越好。     

膜片式先导水压溢流阀仿真与试验研究

由于水的粘度低和润滑性差,先导型水压溢流阀中主阀芯与阀套之间的密封与润滑问题一直是影响阀静动态性能的关键性技术难题。设计出一种采用膜片密封的新型先导型水压溢流阀,较好地解决了先导型水压溢流阀的密封与润滑难题。建立该阀的数学模型,对其静态特性进行理论分析和计算,对其动态特性进行仿真,分析主阀下腔容积、阻尼孔直径、先导阀弹簧刚度、主阀上腔容积以及阀芯质量对阀压力响应和压力超调量等动态性能的影响。制作样机并对其调压范围、启闭性能和动态性能进行试验研究。试验结果表明,样机的压力调节范围较大、启闭特性非常好、压力超调量较小以及升压时间较短,验证了该阀能较好地解决主阀芯与阀套之间的密封与润滑难题。     

液控自动闸阀在给排水泵站中的应用

液控自动闸阀是利用水泵在启动和停机过程中工作压力的变化,通过吸扬水管中的工作介质控制液控自动闸阀的换向控制阀,使闸板按照水泵工作程序自动完成启闭。该阀于１９９４年获得了国家专利,专利号为ＺＬ９４２３７９２９．２。本文介绍了液控自动闸阀的结构,工作原理和性能特点,分析了液控自动闸阀在实际工作中的使用条件。