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。     

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。     

三级电反馈伺服阀的研制

为填补我所三级电液伺服阀的空白,研制了CSTD1型三级电反馈电液伺服阀。通过对三级电液伺服阀原理的研究,确定前置级先导阀和电反馈位移传感器的选择,设计了功率级滑阀和伺服放大器,并对液动力以及加工工艺对三级阀性能的影响进行了分析。经过试验表明,CSTD1型电反馈三级电液伺服阀的性能达到了设计要求。最后就进一步研究方向进行了讨论。     

数控液压伺服阀组成与伺服油缸的性能分析

首先简单介绍了数控液压伺服系统的组成,对执行元件--液压缸进行精度分析.主要讨论了伺服阀开口的精确程度、阀口距与阀杆距的一致性对数控液压缸性能影响,阀口正开口量的大小决定单腔刚度的大小;而两个阀口开口量的差别以及阀口距和阀杆距的差别决定双腔联合刚度的范围.在数控伺服液压缸精度分析中,从伺服阀的加工精度、控制各传动件之间的总间隙等方面作了阐述,要提高定位精度,就必须将各传动之间的间隙减到最小,降低活塞杆内反馈螺杆副的螺距误差和积累误差等.     

液压伺服系统讲座(九) 第三章 伺服阀与液压放大器(续)

3-3 滑阀的分类及特性滑阀是工程中最常用的液压放大器,不仅伺服阀的前置级和所有伺服阀的功率级采用滑阀,而且所有液压压力或扭矩放大器都采用滑阀。其性能的好坏直接影响着整个液压伺服系统的性能。 (一)滑阀的分类1.按其结构形式分:圆柱滑阀、旋转滑阀和平板滑阀。其中圆柱滑阀最普遍。平板滑阀是为解决圆柱滑阀制造困难而出现的新式结构。转阀应用也很早,但开启力较大。2.按节流缝隙(工作边)的数目分:单边、双边和四边滑阀,如图3-23(a)、(b)、(c)所示。四边阀的性能最好,双边次之,单边最差,故四边阀应用最多。但四边阀制造最难(三个轴向、一个径向配合尺寸),双边次之,单边最简单。     

高压电-气流量伺服阀压力-流量特性分析

介绍了高压电-气流量伺服阀的工作原理,列出了其压力-流量特性一般方程,利用MATLAB软件针对不同开口量及不同开口形状的伺服阀的压力-流量特性进行了仿真,根据仿真结果,分析了阀芯开口形状对阀性能的影响.     

电液伺服阀滑阀级饱和理论及其应用

对于某一尺寸规格量级中一些输出流量相对较大的电液伺服阀,设计时必须考虑其功率放大级滑阀部分的流量饱和问题。通过理论分析,建立电液伺服阀滑阀级考虑流量饱和的输出流量函数及流量曲线的理论线性度函数,得到了设计电液伺服阀时避免出现和减小流量饱和问题的理论依据。利用该结论对某一具有严重流量饱和问题的电液伺服阀进行了优化,设计了一新型号产品。通过与实际产品的对比,验证了该饱和输出流量函数公式的实用性及在产品设计生产时的应用价值。     

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。     

射流管式伺服阀滑阀轴向配磨及零位特性测试系统的研究

射流管式电液伺服阀因抗污染能力强、灵敏度高、失效对中等特点,被广泛应用于航空、航天、船舶及民用等领域。介绍滑阀轴向配磨及零位特性测试系统的测试原理,利用系统建模与仿真软件AMESim建立了滑阀轴线配磨及零位特性的仿真模型,分析滑阀组件四边在不同重叠量下的配磨曲线及零位特性曲线。搭建滑阀轴向配磨及零位特性试验台,验证了滑阀轴向配磨及零位特性试验台的可行性及功能性,对提高伺服阀制造工艺水平,进而提升伺服阀生产效率有着重要意义。     

基于液动力的水压阀阀口设计及试验研究

水压电液比例方向阀是智能化液压支架的核心控制元件,非线性的阀口液动力是影响比例阀性能的关键因素。非全周开口的"锥滑阀"是水压比例阀常采用的结构形式,"锥滑阀"有先节流后密封与先密封后节流两种结构形式。分别建立了两种结构的三维流道模型并进行了网格划分,通过网格无关性验证选取了合适的网格密度。利用CFD仿真方法得到不同阀口开度、不同阀口压差下阀芯所受液动力变化曲线,结果表明:两种"锥滑阀"结构阀口液动力变化趋势相同,先密封后节流结构的阀口液动力要明显小于同等工况下先节流后密封结构的液动力。最后搭建了液动力验证试验系统,通过测量阀口流量和阀口压差间接验证了CFD仿真分析的正确性。     

某高速开关阀阀芯液压力影响因素研究

随着数字液压技术的发展,对高速开关阀的性能有了更高的要求,高速开关阀阀芯力学特性决定了其整体性能。建立了某高速开关阀的CFD模型。针对不同工作压差、不同工作温度、不同底座孔径、不同底座角度以及不同开口度的某高速开关阀内部流场速度场进行了分析。分析不同工况下某高速开关阀阀芯液压力影响因素,进一步研究了阀口开度、阀口形状、阀口压差、油液温度对该阀芯液压力的影响规律,为高速开关阀设计提供了理论基础。     

基于CFD的伺服滑阀冲蚀磨损特性分析

目的研究颗粒杂质对伺服阀污染磨损的特点及规律,为提高伺服阀使用寿命提供参考意见。方法将计算流体力学与冲蚀理论相结合,建立伺服滑阀流场的冲蚀模型,对滑阀的冲蚀磨损情况进行可视化仿真。结果冲蚀磨损最严重的部位发生在阀口控制面锐缘,且沉割槽端面锐缘的磨损速率明显大于凸肩侧面锐缘。阀口的磨损速率与颗粒浓度基本成线性关系,且正相关,而随着阀口开度的增大,沉割槽和凸肩控制面锐缘的磨损速率均降低。质量流率不变时,阀口磨损速率整体上随颗粒直径的增大而增大,并对某一直径颗粒较敏感,且随着阀口开度的增大,所对应的敏感颗粒的直径也逐渐增大。结论应对阀口部位进行工艺处理,以增强其耐磨性。滑阀多处于大开口度下工作,可一定程度上减轻磨损。大直径颗粒对滑阀磨损更严重,在油液净化过程中应当严格控制。     

阀芯旋转式高速开关阀稳态液动力矩研究

为突破高速开关阀阀芯行程对开关频率的限制,提出一种阀芯旋转式高速开关阀。采用理论计算与CFD仿真相结合的方法,研究不同阀芯旋转角度下阀芯结构参数变化对阀口过流面积、流量系数、射流角及液动力矩的影响,得到了液动力矩的变化规律。研究结果表明：液动力矩与阀口压差及流量的二次方成正比;压差一定时,液动力矩与阀口过流面积及射流角余弦值成正比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩先增大后减小;流量一定时,液动力矩与阀口过流面积成反比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩逐步减小为零。通过调整阀芯沟槽高度来改变射流角,达到补偿液动力矩的目的。     

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。     

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。     

平衡阀对掘进机液压平衡回路稳定性的影响研究

以螺纹插装式平衡阀为研究对象,分析其结构参数对掘进机截割部升降过程中液压平衡回路稳定性的影响。建立截割部的静力学方程,对截割部油缸负载进行模拟仿真,运用AMESim对平衡阀动态过程进行仿真,搭建试验台并进行平衡阀动态性能试验,利用FLUENT对平衡阀阀芯开口处流场进行仿真。结果表明:油缸负载随着截割头的升高逐渐减小,动态性能的仿真与试验结果基本一致,较小的负重、阻尼孔和弹簧预紧力,以及较大的弹簧系数,有利于系统的稳定;较大的阀芯锥角和较小的开口度,有利于减少和避免气蚀和低频抖动现象发生。     

电液伺服阀动态特征信息在线提取方法的研究

电液伺服阀是电液伺服控制中的关键元件,其性能关系到整个伺服系统的控制精度和响应速度。当前,伺服阀的故障诊断仍以离线为主,缺乏在线诊断的有效手段。根据伺服阀的工作特性,提出一种反映伺服阀动态特征的状态信号选取方法;通过对伺服阀阀芯开口度进行时频联合分析,结合所选取的伺服阀特征参数,提取出反映伺服阀动态特征信息的特征向量;采用粗糙集理论对特征量进行约简以提高在线诊断效率。基于人工神经网络的伺服阀性能在线诊断的实验结果表明:所提取的特征向量能够准确反映伺服阀动态特征信息,有效判断伺服阀的异常状态,为电液伺服阀的在线故障诊断提供了参考。     

伺服阀科学使用的研究

分析伺服阀零位流量增益、零位压力增益、零位流量压力增益系数、零位内泄漏流量的重要作用,并利用伺服阀测试曲线说明阀芯、阀套锐边的磨损是导致伺服阀零位特性下降和零位内泄漏流量增加的主要原因。提出根据不同工况,将零位特性较差的伺服阀更换使用位置,不仅可以降低设备维护成本,同时可保障伺服液压系统性能和产品质量。