插装式比例节流阀动态响应的影响因素

插装式比例节流阀系统中叠加了位移反馈环节构成电闭环控制,介绍插装阀的结构及其工作原理,并应用仿真软件Simulation X建立插装比例节流阀仿真模型。通过仿真模型分析了主阀芯面积增益、主阀控制腔体积、先导阀弹簧压力等重要的结构参数对比例节流阀动态响应的影响,从而优化节流阀结构参数,使比例节流阀具有主阀开关响应速度快、超调量小、稳态误差小等良好的动态响应特性。     

二通插装式电液比例流量阀的仿真分析

为解决原始电液比例节流阀(结构简单但刚性差)负载变化大的执行元件的速度稳定性问题,基于Valvistor型液压插装阀的流量反馈原理,设计了具有较好的动静态特性的插装式流量反馈型电液比例流量阀,用位移传感器检测先导阀的位移,并对该原理的比例流量阀的动静态特性作了仿真分析,验证所提原理的正确性。     

液压锥阀内部流场的CFD动态仿真

针对液压技术中广泛应用的插装型锥阀,建立三维模型.对锥阀阀芯开启和关闭的运动过程,应用CFD分析软件Fluent进行了仿真计算和可视化研究,给出了锥阀阀腔内的速度场、压力场分布.对比分析表明CFD动态仿真,可更准确地反映液压锥阀内部的流场情况.     

高速大流量插装式比例节流阀的建模与验证

插装式比例节流阀在高速大流量时表现出强非线性,在高速、高精度电液伺服系统设计中,其模型不能简单地视为线性系统.分析插装式比例节流阀的工作机理,建立了插装式比例节流阀简单、实用的非线性数学模型.模型计算值与实验数据的比较表明,该模型能较准确地描述阀的动/静态特性.     

大流量插装式比例节流阀的特性研究

采用内部机械反馈通道上叠加电闭环通道的控制方法,设计了63通径插装式电液比例节流阀。介绍其结构组成和工作原理。参照初步设定阀的结构和参数,用Pro/E软件建立了三维几何模型。应用Simulation X仿真软件建模与仿真,并进行稳定性和动态响应分析,最终确定了阀的主要结构参数。研究结果表明阀控制流量精度高,动静态性能优良。     

某双阀芯电液比例多路阀主阀进口节流流场及阀口压降特性研究

以某系列双阀芯电液比例多路阀为研究对象,采用CFD流场仿真技术和PIV可视化测速技术对不同阀口开度和流量下的主阀沿进口流道、节流口、阀腔的流场进行了流体仿真和试验可视化研究。应用Fluent软件仿真研究了主阀进口节流流场分布并得出阀口压降特性;采用PIV试验研究的手段对流场分析结果加以验证,应用2D-PIV技术获得主阀腔内部一个截面上的流场分布,并通过相似理论计算得出阀口压降特性。CFD流场仿真和PIV试验结果表明：该双阀芯电液比例多路阀主阀出油环形腔内会形成较大旋涡,且阀口开度和流量对主阀进口节流内部流场结构和阀口压降特性有重要的影响。研究结果对定性分析双阀芯电液比例多路阀主阀内能量损失和噪声、主阀的结构和流道的设计以及优化具有重要实际意义,为CFD技术和PIV技术在双阀芯多路阀领域的应用研究提供了参考。     

插装式比例节流阀多目标遗传算法结构优化

提出了插装式比例节流阀先导级结构参数优化设计方法。在插装式比例节流阀非线性数学建模的基础上,通过仿真研究了先导级结构参数的改变对整阀动态特性的影响规律。为提高设计效率,充分考虑了优化过程中各参数的约束条件。提出了基于多目标遗传算法的插装式比例节流阀结构优化方法,以提高其动态特性。对优化前后的整阀动态特性进行了验证。研究结果表明:基于优化设计方法设计的整阀动态特性显著提高。     

插装型液压锥阀内部流场的数值模拟及可视化分析

针对液压技术中广泛应用的插装型锥阀，依照实际所用阀的结构和参数，分别对简化为轴对称的二维流场模型和不经过任何简化和近似处理的三维面对称流场模型两种情况，应用CFD分析软件nuent，进行了仿真计算和可视化研究，给出了锥阀阀腔内的速度场、压力场和流线图。对比分析表明，采用基于三维流场的可视化分析，可更清楚全面地反映锥阀内部的复杂流动情况，为从机理上分析锥阀内部流畅和能量损失及流道结构的优化设计提供了更充分的理论依据。     

一种插装式比例节流阀主阀套通孔新结构研究

基于传统插装式比例节流阀圆形通孔的主阀套结构,提出一种腰形通孔的主阀套新结构,利用CFD技术对以上两种通孔形式的阀的流量特性、主阀芯受力情况进行对比分析,并基于相似理论进行了可视化实验研究。研究结果表明：主阀套采用腰形通孔结构相对于传统的圆形通孔结构,不仅增加了阀的通流能力,还改善了主阀芯所受的径向不平衡力。研究结果为插装阀的结构优化设计及实验研究提供了理论依据。     

插装型液压锥阀流场与气穴仿真研究

以插装型液压锥阀为研究对象,研究了几何结构参数及边界条件对锥阀流场及气穴现象的影响。按照实际使用中的插装型液压锥阀的参数,建立了锥阀的几何仿真模型,利用FLUENT软件多相流模型对插装型液压锥阀内的流场及气相分布情况进行了仿真计算,并与修改阀芯几何结构进行对比。研究表明:增大阀口开度,增大出口压力,并对阀芯结构进行修改后,插装型液压锥阀阀口气穴现象均可有效减弱。     

电液推杆新型插装式组合阀研究

介绍了一种新型电液推杆插装式组合阀研制,以提升电液推杆的控制水平、扩大其使用领域.所研制新型插装式组合阀以电液比例压力、流量复合阀和插装阀为基本元件,根据工况条件和控制要求而集成;构成对电液推杆的压力、方向、流量的精确控制,实现预定控制要求,其适用性较强.     

Structure optimization of conical spool and flow force compensation in a diverged flow cartridge proportional valve

In this article, a method aims at reducing the steady-state axial flow force working on the main spool of a diverged flow cartridge proportional valve was proposed. The maximum flow force of original main spool can reach as high as 24% of the control force, which will definitely cause a huge disturbance to the proportional control of main spool, and consequently, the work condition of valve will be in an unstable status. The main contents of this paper are as follows: first, describing the damping flange and its parameters which may influence the effect of compensation; second, the rule that how these parameters influence the flow force was found by a series of computational fluid dynamics (CFD) simulations, and then, according to the analysis, the optimal structure can be gained, besides, the effect of damping flange on pressure difference is also taken into account; at last, a test-bed was built up to validate simulative results. The experiment results shows that the result of simulation is reliable and the proposed methods is feasible.     

基于Fluent的调节阀内部流场数值模拟

建立了调节阀内部流场三维模型,采用通用CFD软件Fluent对其内部复杂流场进行了三维粘性数值模拟,通过对调节阀流量系数模拟值与理论值的比较,表明应用Fluent对调节阀进行模拟计算是可靠的,为调节阀结构改进提供了理论依据.     

先导式安全阀流道结构对排放性能的影响

分析了先导式安全阀流道结构几何参数对其排放性能的影响,并采用CFD商业软件FLUENT对先导阀主阀流场进行数值模拟,得出了先导式安全阀排放性能与流道结构的关系及其不同流道结构下流场的分布和排量系数的仿真曲线,为先导式安全阀排放性能的研究提供一定的理论依据。     

螺纹插装式缓冲溢流阀的流场分析及结构改进

螺纹插装式缓冲溢流阀作为缓冲阀的一种,已经广泛应用于各类工程机械。在分析液压回转马达缓冲式溢流阀结构及工作原理的基础上,运用Fluent流场仿真软件对其流道模型内部流场进行仿真研究。通过流场速度矢量分布图及压力云图,对不同参数下该阀的流场特性进行分析,据此对缓冲溢流阀进行结构改进。结果表明在阀芯上加均压槽有助于减小阀腔内的局部高压而降低系统的压力冲击,从而提高缓冲式溢流阀的缓冲性能。     

Study on the metrological performance of a swirlmeter affected by flow regulation with a sleeve valve

The metrological performance of flowmeters dominated by internal flow characteristics is often affected by flow regulation with valves in fluid transportation industries. This paper aims to study the metrological performance of a swirlmeter from the analysis of flow characteristics affected by flow regulation with a sleeve valve, and to have a comprehensive understanding from disturbed internal flow field in swirlmeter to fluctuation of flow signal, then to influence in metrological characteristic. With experimental setup developed and numerical simulation employed, throttling effect caused by flow regulation with the sleeve valve was considered in the context of positional relation between the swirlmeter and the sleeve valve (case I, sleeve valve at upstream and swirlmeter at downstream; case II, swirlmeter at upstream and sleeve valve at downstream) to compare the metrological performance under various operating conditions (including flow velocities and valve openings). Flow coefficients in two cases were comparatively examined to assess the throttling effect. Periodic pressure variation of the internal flow was monitored and its corresponding characteristic frequency (vortex precession frequency) in both cases was analyzed under different valve openings. It was found that the metrological characteristic of the swirlmeter in case II was extremely affected by the throttling effect spread upstream from the sleeve valve. In both cases, small valve openings were dominantly responsible for great relative errors in flow measurement. The flow mechanism of air compressed by throttling effect for depressing the vortex precession frequency in metrological characteristic was revealed through analyzing distributions of pressure and entropy production rate (EPR) of internal flow field. The average density of compressed air in the swirlmeter was adopted to evaluate the throttling effect, which was shown a greater dependence on operating conditions in case II. Furthermore, good correlation of average air density with operating conditions in sensitive case II was explored. Finally, this work can provide helpful insight for the metrological performance in fluid engineering.     

一种脉宽调制式数字流量阀性能分析

数字阀有抗干扰、抗污染等优点,但直接控制的脉宽调制（PWM）式数字阀控制流量小、出口流量不连续等缺陷而限制了其应用。为此,设计出一种两级数字流量控制阀,其先导级采用基于PWM的高速开关阀,主级采用基于流量-位移反馈的插装阀,该数字阀具有结构简单、能量利用率高、先导数字控制、主阀连续输出流量等特点。阐述了该数字流量阀的工作原理,在SimulationX软件中建立了相应的数学模型,利用试验数据对主阀和先导阀模型进行了验证,通过仿真和理论推导得出主阀阀芯位移、总流量、放大倍数等参数与结构参数的关系,并对其性能进行了分析。结果表明：该数字阀工作原理是可行的,通过调整先导阀PWM控制信号占空比即可改变主阀出口流量。研究结果对该数字阀的进一步研发和改进有重要意义。     

比例电磁铁在插装电磁阀上的应用

介绍一种新型插装式电磁阀,它采用二级控制,将先导阀和主阀芯集成在一起,组成一个插装件。与传统的插装式电磁阀相比,该电磁阀的电磁铁采用比例电磁铁,根据电磁吸力与弹簧力的平衡调节先导阀的启闭,使主阀芯出口压力保持恒定,应用于小流量恒压控制系统中,做大地提高了液压系统的安全性。     

一种高压大流量插装式先导型溢流阀的仿真分析与优化设计

针对一种高压大流量插装式先导型溢流阀展开仿真分析与优化设计。首先对溢流阀主要结构参数进行初步设计计算;然后根据溢流阀内部结构建立AMESim仿真模型并进行仿真,对主阀阻尼孔、先导阀阻尼孔、主阀弹簧刚度、主阀弹簧预紧力、先导阀弹簧刚度、先导阀弹簧预紧力等重要参数进行特性影响分析;最后根据仿真分析结果,采用响应曲面与非支配排序遗传算法相结合的方法,求解一定范围内溢流阀最优结构参数,实现溢流阀满足高压大流量指标且调压偏差尽量小的要求。     

节流口结构对超高压插装阀液流特性的影响

超高压是液压系统未来发展的方向之一,因此分析超高压液压元件的性能非常重要。针对DN25超高压插装阀3种不同阀芯节流口结构的液流特性进行了分析。以Fluent软件为平台,建立了3种不同节流口结构的DN25超高压插装阀流场有限元模型,结合阀口的节流特性分析了流体的速度场和压力场,得到了不同阀口开度下的流量以及阀芯所受液压力,为超高压插装阀结构设计提供了理论基础。