不规则阀腔液压阀稳态液动力研究

针对不规则阀腔液压阀复杂的流动状况,运用Fluent软件,采用两相流模型,研究阀腔的流场分布,得到阀壁面的压力分布,并通过计算求出阀芯所受的稳态液动力;分析在入口压力相同条件下,阀芯开口度对于阀的壁面压力分布及稳态液动力的影响。结果表明,稳态液动力随着阀芯开口度增大而减小,在阀芯开口度到达一定值后,稳态液动力大小基本趋于稳定。     

基于AMESim的矿用先导式卸荷溢流阀的建模与仿真

先导式卸荷溢流阀由于其独特的性能被广泛应用在蓄能器等液压系统中。采用功率键合图对矿用先导式卸荷溢流阀进行了数学建模,得到了其状态方程。在此基础上利用AMESim计算机仿真软件建立了卸荷溢流阀系统仿真模型,对其主阀芯的动态特性和卸荷溢流阀出口压力变化特性进行了分析。结果表明:先导阀的阻尼孔直径对主阀芯的动态特性影响较大,主阀芯弹簧刚度对其影响较小;阀的出口压力超调量小,平稳性好。     

基于AMESim的电磁溢流阀建模与仿真

在分析了电磁溢流阀工作原理的基础上,利用AMESim仿真软件搭建了电磁溢流阀模型,分析了主阀口阻尼孔直径、先导阀口阻尼孔直径、主阀芯上腔容积、先导阀入口容积以及主阀和先导阀弹簧刚度等不同参数对电磁溢流阀动态特性的影响,从而为电磁溢流阀结构参数的优化设计提供了条件。     

液压支架换向阀的液动力计算方法及其应用

液动力计算模型是液压阀建模和特性分析的基础和前提,液压支架用换向阀流道复杂,其液动力的分析计算与常规液压阀不同,且这种复杂流道下的液动力大小不易通过试验测试得到,计算模型也无法得到较好的验证。为解决这个问题,建立了液压支架用换向阀的复杂流道模型,利用2个控制体将流道划分为两部分,采用理论计算与流场仿真的方法分别研究阀口处和阀芯折弯流道处的液动力,并根据流场分布特征对传统液动力计算公式进行修正,得到了相应的修正系数;而在液动力的验证方法上,不采用传统的直接测试法,而是分别将修正前和修正后的液动力计算公式/min的换向阀数学建模中,通过对比2种情况下换向阀动态特性的仿真结果与试验结果,间接验证液动力修正模型的准确性,避免了直接测试法在应对复杂流道问题时的不足。2种情况下的动态特性仿真与试验结果对比显示,采用修正后的模型进行仿真得到的动态特性与试验所得数据非常接近,而用未经修正的传统计算模型得到的仿真结果与试验结果存在较大的误差,此结果说明了液动力修正模型的准确性,同时验证了复杂流道液压阀的液动力计算方法与试验方法的合理性。本文在液动力的理论分析与试验验证两方面均有不同,并结合工程实际对所用方法进行了验证,提供了面对复杂流道液动力的解决办法。     

液压支架用电液主控阀的动态分析

根据电液主控阀的受力分析,建立主控阀的数学模型[1],并在AMESim环境下搭建一个完整的电液控制系统,通过分析主控阀的动态特性和2个阀芯的开启顺序,得出主控阀的位移、流量和压力响应曲线。结果表明,稳态液动力是影响阀芯动态性能的关键因素。     

风机用集成式机液伺服液压缸性能分析

对风机风量调整集成式机液伺服液压缸的动态性能进行了研究。分别从改变机液伺服阀芯的阀口面积梯度以及系统泄漏量等方面对集成式机液伺服液压缸的结构参数进行优化分析。仿真分析结果表明:将机液伺服阀芯面积梯度维持在0.5 m或将系统泄漏系数增加到3×10-9,能够提高系统的响应速度且系统有较好的稳定性,系统获得良好的动态特性。     

液压自由活塞发动机频率阀工作特性

针对单活塞液压自由活塞发动机工作频率控制的需要,给出一种频率阀结构和连接方式,对频率开启过程的两个阶段和关闭过程进行理论分析,建立了频率阀动态特性压力测试系统,并对频率控制开关过程进行试验研究。研究结果表明,提出的频率阀具有大通流能力高响应特征,主阀的大通径保证了频率阀的通流能力,先导阀的高响应和次阀的大通径实现了频率阀的高响应。频率阀开启时间延迟包括从先导阀控制信号发出到先导阀开始动作之间的间隔和从先导阀开始动作到主阀芯开始动作之间的间隔。     

液压比例方向阀死区辨识的新方法

立足于观察比例阀阀口压力的动态特性,提出了比例方向阀死区非线性辨识的新方法。液压阀因为滑阀的阀芯对阀口有一定的遮盖量,使阀芯在一定的区域内没有流体流动,形成常见的死区。死区的非线性是影响比例阀静态和动态性能的关键因素之一,消除死区主要是通过在内部控制器中实施补偿量来实现。以往该补偿量是通过一套参数集来估算的,且需要昂贵的流量传感器。而死区参数辨识的新方法只需使用压力传感器即可。结果表明,该方法成本更低,速度更快。     

液压阀冲蚀磨损特性分析与结构探讨

以传统正顶杆结构的高水基平面先导阀为研究对象,将计算流体动力学理论(CFD)与冲蚀理论相结合,建立高水基液压阀流体湍流和冲蚀的数学模型.通过可视化模拟,分析了煤粒对高水基平面阀不同部位的冲蚀磨损分布.结果表明,平面阀的阀芯冲蚀磨损发生在节流口附近.此外,液压阀在开启过程中,由于阀芯的惯性使阀芯和顶杆间产生微动磨损.磨损的叠加,加剧了阀芯的磨损率,影响液压阀使用寿命.为此,提出了一种将正顶杆结构修改为侧顶杆结构可以减轻阀芯磨损的新方法.     

纯水比例溢流阀静态特性的仿真与试验

以带球阀比例节流先导级的三级座式纯水比例溢流阀为对象,在结构分析和数学建模的基础上,建立了阀的AMESim模型,仿真分析了稳态液动力、比例电磁铁、阀芯摩擦力等对阀静态特性的影响,并与试验对比.结果表明：阀芯摩擦力及力放大杠杆结构降低了阀的静态性能,阀的滞环大,且随控制信号增大的可控线性段窄,阀在低压段的滞环大于高压工况.阀的大滞环和严重的非线性降低了闭环系统稳定性,应通过改进结构和控制补偿等措施改善静态特性.     

节流槽滑阀稳态液动力研究

以挖掘机某型多路阀斗杆2联为研究对象,应用FLUENT进行了内部流场仿真,通过流场仿真分析比较了不同工况阀芯的稳态液动力,得到了稳态液动力随流量和阀芯位移的变化规律,对于阀的稳态液动力性能预测以及减小阀驱动力具有重要意义。     

基于AMESim的安全阀动态特性优化研究

在AMESim环境下建立了立柱用安全阀的仿真模型并进行仿真,得出了立柱在顶板快速下沉时,安全阀溢流时阀芯的运动曲线和阀口的压力及流量曲线。通过分析仿真结果可知适当增加弹簧的刚度,可减小阀芯的振荡,实现安全阀的动态特性优化。     

基于AMESim的凿岩钻车防卡阀的建模与仿真分析

防卡阀是凿岩钻车防卡钎系统的核心部件。对某防卡阀进行了剖析,使用AMESim的液压元件设计库搭建模型,对其动态特性进行仿真分析,通过调整阀座孔径、弹簧刚度和液动力来研究对其性能的影响,为防卡阀的设计提供依据。     

液压支架用电液阀的启动振动特性研究

以液压支架用电液阀作为研究对象,分析其结构和工作原理,建立了整个工作系统的AMESim模型。重点讨论了密封圈摩擦力、阀芯半角、先导阀控制压力对主控阀阀芯动态特性的影响,通过仿真研究分析可知,振动是造成阀芯寿命低的主要原因,在此基础上提出了相应的控制措施。     

基于AMESim的新型双阀芯系统建模及特性分析

应用大型液压系统仿真软件AMESim10.0建立了工程机械双阀芯液压系统模型,通过双阀芯模型不同参数下的阀口流量响应特性,得出了反馈通道增益、先导阀阻尼系数变化与双阀芯系统时域响应的关系,并且得出了先导阀阀芯位移响应特性;通过双阀芯开环系统频率特性分析,得出了闭环系统的稳定裕度,及较优的PID控制参数。研究结果表明,双阀芯系统反馈通道增益与流量响应成反比,流量超调量与阀芯阻尼系数成反比,较优值为80N·s/m;通过系统PID参数的优化,双阀芯系统可以达到较好的稳定裕度。     

支架液控单向阀流场的数值模拟和可视化分析

运用CFD软件Fluent对液压支架中广泛应用的液控单向阀进行数值模拟,对简化为轴对称的二维流场模型进行仿真,得出阀腔内速度场、压力场,并对阀芯上液动力进行计算,得出该阀所受稳态液动力的大小,为此类阀的优化设计提供了参考依据。     

液压支架中电磁先导阀结构优化及其动态性能仿真

针对煤矿综采工作面液压支架电液控中使用电磁先导阀的结构进行研究,首先对使用中电磁先导阀的常见故障原因进行分析,并提出以增大电磁先导阀阀芯开度实现提高电磁先导阀抗堵塞能力。为了保证在增大电磁先导阀阀芯开度后使其具有优良的响应能力,对电磁先导阀阀芯开度和电磁先导阀复位弹簧参数进行优化设计,最后利用Simulink仿真软件对优化后的电磁先导阀动态性能进行仿真分析,结果表明优化后的电磁先导阀响应时间短、动态性能好,满足使用要求。     

基于AMESim的先导式开关阀动态特性研究

阐述了先导式开关阀的结构及工作原理,在AMESim软件中建立开关阀的模型并进行动态特性仿真,分析了弹簧刚度、预压缩力、阻尼孔直径及长度对动态特性的影响,得出的结论对先导式开关阀的设计具有参考意义。     

液压绞车有感操作装置的设想

<正>液压绞车是井下钢丝绳提升的常用设备。司机操作液压绞车,是通过操作手柄推拉操作阀,控制主泵的排油方向和排量大小,继而控制提升滚筒的转向、启停和转速的变化。操作中,手柄的阻力为阀芯移动的摩擦阻力、阀内复位弹簧阻力等。虽然采用     

回液断路阀流量冲击特性分析

针对液压支架回液断路阀流量冲击问题,在分析回液断路阀大流量特性基础上,结合元件实际结构尺寸,建立了AMESim仿真模型,给出了流量冲击状态下的阀芯冲击特性,并据此实现了回液断路阀阀芯的冲击疲劳性能计算,给出了有效的解决措施。分析结果表明：由于液压支架立柱千斤顶较大的面积比,在大流量乳化液泵作用下,在液压支架降柱、千斤顶缩回等工况时会使回液断路阀形成流量冲击;且冲击流量越大,阀芯冲击力也越大,冲击速度和冲击加速度也越大;在冲击流量产生的交变应力以及阀芯台肩处的圆角应力集中综合作用下会导致阀芯疲劳损坏。