基于AMESim的跨越防护装备起竖系统平衡阀动态特性分析

以一种新型跨越装备液压起竖系统使用的平衡阀为研究对象,分析了螺纹插装式平衡阀的工作原理,针对起竖油缸工作时负载重心越过旋转中心的情况,通过建立其静力学方程并构建基于AMESim的平衡回路仿真模型,对液压起竖系统工作过程进行仿真,研究了平衡阀参数的变化对平衡回路动态性能的影响。验证了平衡回路的稳定性,为平衡阀的优化提供了理论依据。     

液压平衡回路动态特性建模与仿真

液压平衡回路是液压系统的基本控制回路,其广泛应用于工程机械领域,其中大部分平衡回路都是由平衡阀构成。平衡阀作为平衡回路中的关键元件,对平衡回路的稳定运行有着重要影响。通常情况下平衡阀的内部结构参数难以获取,因此基于平衡阀样本中的先导全开节流特性和溢流特性建立其数学模型,进而构建平衡回路的数学模型。采用MATLAB/Simulink对平衡回路进行仿真,结果表明,构建的数学模型可以反映平衡回路的动态特性以及使液压设计人员能够对平衡阀的选型进行评估。     

关于平衡阀和平衡回路

平衡阀是液压系统中的重要元件,属于压力控制阀,但在一般的教科书中对其结构都不作介绍,使得人们在选用时缺乏指导和参考,常常不能正确合理使用。文中从原理结构的角度分析了FD平衡阀的结构特点,进而分析了其代表性应用回路,期望对平衡阀的认识和平衡回路的设计有所帮助。     

平衡阀平衡回路节能技术分析研究

针对常见的平衡阀平衡回路存在的能量损失问题,通过对其功率损失进行计算分析,提出了平衡阀平衡回路节能技术的两个研究方向,从这两个方向着手研究,提出了自重下降、再生回路、能量回收利用三种节能型平衡阀平衡回路,并对其节能性能进行了详细的分析研究。     

基于AMESim的螺纹插装式平衡阀动态特性仿真研究

介绍了螺纹插装式平衡阀的工作原理及结构特点,建立了平衡阀的数学模型和某种平衡回路的AMESim模型,对回路模型进行仿真得出动态响应结果,并就平衡阀主要结构参数的变化对系统动态特性的影响进行了仿真和分析,为平衡阀的优化设计提供依据。     

特殊功能平衡阀及平衡回路设计

对平衡回路、锁紧回路进行了分析,指出了通常所用的平衡回路的不足,介绍了在特殊工况下使用的几款知名厂家的特殊功能平衡阀,并介绍了几种相应的平衡回路。     

基于AMESim的螺纹插装式平衡阀动态特征的仿真分析

介绍了螺纹插装式平衡阀的三维结构及其工作原理,利用仿真软件AMESim建立了液压平衡回路的仿真模型。进而针对液压缸负重、平衡阀弹簧刚度及预紧力、控制阻尼孔和阀口锥角等主要参数对平衡阀及其平衡回路动态特性的影响进行了分析。对动态响应结果进行分析,为螺纹插装式平衡阀的优化设计提供了有力的依据。     

液压平衡回路设计

对液压平衡回路、锁紧回路进行了分析,指出了通常所用的平衡回路的不足,介绍在特定工况下使用的几款知名厂家的特殊功能平衡阀,并设计与分析了几种相应的平衡回路。     

全限流型插装式平衡阀建模与仿真分析

分析了全限流型插装式平衡阀的工作机理,建立了平衡阀数学模型和仿真模型,根据实际测绘得到的结构尺寸对仿真模型参数进行了设置。搭建平衡阀特性实验回路,通过仿真与实验结果对比,验证了仿真模型的准确性。并以此仿真模型为基础,分析了O形圈摩擦力对平衡阀特性的影响。结果表明O形圈提高了平衡阀稳定性,其静摩擦力影响平衡阀启闭压力,而动摩擦力影响滞环。     

平衡回路稳定性优化措施的仿真研究

该文搭建了一种典型平衡回路模型,立足于工程实际对惯性载荷、液压缸缸径和平衡阀动态特性等因素分别进行仿真分析,通过调整各参数,得出适用于CBCG平衡阀的回路稳定性优化措施,对进一步提高超越负载平衡回路工作稳定性具有一定的指导意义。     

全周边液压滑阀冲蚀形貌及性能演化特性

针对高端液压元件因滑阀冲蚀磨损引起阀口轮廓变动与性能不确定性问题,考虑颗粒物撞击阀口的概率事件,提出了基于Edwards冲蚀模型的全周边滑阀冲蚀圆角定量计算方法,并以阀控对称缸为例,揭示了四边滑阀各阀口冲蚀后的轮廓及阀特性的演化规律。研究结果表明,阀口的冲蚀圆角由颗粒物尺寸、颗粒物数量、撞击速度、阀口大小等因素直接决定;阀口流量越大、颗粒物数量越多、压差越大,颗粒物的撞击速度就越大;颗粒物尺寸相对阀口开度越大,颗粒物撞击阀口的概率就越大;在阀控缸动力机构中,液压缸的结构尺寸、运动速度、负载决定了各个阀口流量、压降和阀口开度。在负载恒定、液压缸恒速情况下,阀控对称缸4个阀口的流量相同但压降不同,冲蚀后的阀口圆角不一致。冲蚀导致滑阀压力增益降低,泄漏量增大,且产生零偏,零偏位移可通过惠斯通桥路平衡原理求出。     

ABS高速开关阀液压力影响因素研究

高频小流量高速开关阀用于汽车防抱死制动系统 (ABS)增压与减压的控制,在不同温度环境下,其可靠的动态特性是ABS正常工作的重要指标。高速开关阀阀芯高频运动过程中,主要受到电磁力、液压力等因素的影响。针对液压力,建立高速开关阀不同温度、阀口两端压差、阀口开度的有限元仿真模型,分析温度、阀口两端压差和阀口开度不同时,高速开关阀液压力的变化规律。仿真结果得知,在相同的阀口开度和压差下,液压力随温度的升高而减小;阀口开度越大,液压力受温度的影响越大;同一压差和温度下,液压力随阀口开度的增大而减小。通过探寻温度、阀口两端压差及阀口开度大小对高速开关阀液压力的影响,为准确研究高速开关阀动态特性提供理论依据,从而为提高汽车ABS响应特性奠定理论基础。     

基于Fluent的某滑阀内部流场仿真与分析

基于Fluent流场仿真软件,对某滑阀内部流场进行数值模拟和可视化研究。在相同计算条件下,分别对不同阀口开度下的三维模型进行稳态模拟仿真,得到滑阀内部流场的速度压力、流量特性以及流量系数的变化规律：在相同的压差条件下,随着阀口开度的增大,阀口处的最大速度、流场的最低压力、流量系数都随之降低。通过改变节流槽的形状进行仿真比较,得到流量系数与节流槽截面形状密切相关,在阀口开度相同的条件下,随着进出口压差的增大,半圆形节流槽滑阀的流量系数变化比较明显。研究为滑阀的优化提供了有效数据,并且对同类型产品的相关研究具有一定参考价值。     

考虑阀口压差和阀芯运动方向的比例方向阀死区补偿

为研究比例方向阀的死区补偿,提出考虑阀口压差和阀芯正返行程的死区补偿方法。使用设计的控制器在变压差条件下进行实验,该方法可直接调整补偿值的大小,提高补偿响应速度,在阀静态特性不佳的情况下,依然有较好的补偿结果。以2 MPa压差实验结果为例,补偿前正、返行程阀的流量线性度分别为6.00%和4.83%;补偿后正、返行程阀的流量线性度分别为5.00%和3.56%。补偿前,阀的静态流量曲线滞环比较大;补偿后,阀的静态流量曲线滞环减小。2 MPa压差时,流量阀的曲线滞环补偿前为8.30%,补偿后为1.21%。提出的死区补偿方法对死区的减小或抑制效果明显。     

Fluent平台上滑阀流态切换现象仿真研究

针对某三级电液伺服阀功率级滑阀,在0～3mm的阀开口量范围内,建立不同阀开口量对应的二维几何模型并进行网格划分,通过Fluent软件仿真得到理想滑阀流量特性曲线,发现该滑阀阀口存在流态切换现象.仿真分析了改变阀杆直径、在阀芯壁面挖槽和阀芯根部倒圆角对流态切换现象的影响,为功率级滑阀的设计提供参考.     

液压滑阀阀芯温度场的流-固-热耦合研究

针对液压滑阀在中高压系统的使用过程中,黏性热效应使得油流温升显著,阀芯受热膨胀而出现磨损甚至卡紧,导致液压滑阀失效的现象,建立了液压滑阀的计算流体力学三维模型,从不同开口度、不同槽口深度和宽度三方面进行流场和温度场的耦合分析,得到液压滑阀的最高流速和最高温度大小和区域的分布情况,以及阀芯和阀套的径向变形量,为液压滑阀卡紧机理分析提供了强有力的支撑和参考。     

基于不同阀口形状的阀芯旋转式电液激振器振动波形研究

为了给阀芯旋转式电液激振器的阀口形状设计提供依据,设计三角形阀口、半圆形阀口以及矩形阀口的阀芯旋转式四通换向阀,分别对三种不同阀口建立对应的过流面积模型。在分析该电液激振器工作原理的基础之上,建立数学模型,对该电液激振器在三种不同阀口形状下的振动波形进行理论数值仿真和试验验证研究。研究结果表明：矩形阀口的过流面积呈线性变化,三角形阀口和半圆形阀口的过流面积呈非线性变化;在三种不同阀口形状中,矩形阀口的过流面积峰值最大,半圆形阀口的过流面积峰值最小;采用矩形阀口可以在供油压力一定的情况下获得振幅最大的振动波形,但同时加速度波动最大;采用半圆形阀口可以在振幅一定的情况下获得加速度波动最小的振动波形,但需要提供最大的供油压力。     

基于Fluent的电磁卸荷阀主阀流场数值仿真分析

利用流体仿真软件Fluent建立了乳化液泵站电磁卸荷阀主阀的二维网格仿真模型,并利用建立的模型对主阀内的流体运动流场进行了仿真,得出在开口度不同以及压差不同时,主阀腔内流体的速度分布云图以及压力分布云图。通过分析得出：在一定条件下,主阀开口度越大,阀口拐角处的压力损失越少,流体流经阀口的流速越慢;流体的最大流速均出现在阀口处,主阀入口压力越大,流体流经阀口的流速越快。增加节流口,可减少工作介质对阀口产生的瞬间冲击、阀芯的振动、气蚀损害,可提高电磁阀的使用寿命。     

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。