论文部分内容阅读
液压锥阀由于结构简单、密封性好、开启无“死区”等特点成为液压传动与控制中重要的基础元件,广泛应用于插装阀、溢流阀、单向阀等液压阀中用来控制液压系统的压力、流量和方向等。但是锥阀在工程中由于振动带来的控制精度降低、噪声污染甚至液压阀功能失效等问题,严重的限制了其应用场合。近年来随着插装技术的成熟与普及,对锥阀的性能提出了更高的要求,因此对液压锥阀在工程应用中振动特性的研究具有非常重要的意义。由于锥阀应用场合不同,因此引起锥阀振动的主要原因也不同。论文主要基于液动力修正的锥阀振动系统仿真模型,以广泛用作流量阀的插装型锥阀和压力阀的先导式溢流阀为对象研究锥阀的振动。论文主要包括五个部分内容:(1)对三种插装型锥阀进行计算流体动力学(CFD)稳态计算,结合压力分布云图指出了通过理论公式计算液动力的不准确性。利用CFD移动网格技术计算插装型锥阀的瞬态液动力,并计算得到瞬态液动力公式的重要参数阻尼长度“L”的值。(2)在SIMULINK中建立基于液动力修正的锥阀振动系统动力学仿真模型,稳态液动力和瞬态液动力采用CFD的计算结果,实现液动力和阀口结构参数的关联。仿真分析三种插装型锥阀的振动特性,得到了试验阀1的结构比其余两种阀更容易稳定以及瞬态液动力是影响插装型锥阀振动的主要原因。(3)对插装型锥阀振动特性进行试验研究,验证了仿真模型和仿真结论的正确性。(4)根据仿真和试验结论分析阀口结构参数对插装型锥阀振动特性的影响,指出调整阀座直径使得锥尾处阀芯和阀座间隙适宜、设计阀座直径和阀芯锥角接近有助于提高锥阀的稳定性。(5)结合插装型锥阀振动分析结论设计先导式溢流阀,分析油液含气量、油温以及溢流阀结构参数等外部因素对先导式溢流阀的先导阀芯振动特性的影响。结果表明,减少油液含气量、降低油温以及适当调节溢流阀相关结构参数有利于先导阀芯的稳定。