对一种新型的先导式水压溢流阀进行了动态特性的建模和仿真研究,分析了多种因素对溢流阀动态特性的影响。仿真结果表明,先导阀尾端设置阻尼腔有利于提高先导阀的工作稳定性;在主阀口前设置合适的节流孔可降低主阀口的工作压差,减小阀口的气蚀,提高溢流阀的工作性能和使用寿命;主阀心上腔容积V12、先导阀入口容积V2、溢流阀入口容积V0对溢流阀的动态特性均有较大影响。

结合水介质的特性及典型先导式油压溢流阀的结构,分析了先导式水压溢流阀存在的关键技术难题,在此基础上设计了一种新型的先导式水压溢流阀。针对关键技术难题,在结构上主要采取了如下措施在溢流阀入口设置固定阻尼孔和二级节流主阀口以减小气蚀;在材料上阀芯采用奥氏体不锈钢,阀套采用铝青铜QA19-4增加阀的抗气蚀和抗腐蚀能力;阀芯结构采用异性结构保护重要过流阀口;阀芯上加组合密封件以减少泄漏和拉丝侵蚀。对改进后的溢流阀的静态特性进行了分析,并采用AMESim对溢流阀进行了建模,分析了不同参数对阀动态特性的影响。通过静动态分析,增强了溢流阀性能的可靠性。

由于海淡水特殊的理化特性,先导式水压溢流阀更容易产生泄漏。该文对先导式水压溢流阀的内泄漏机理进行了探讨,并对影响内泄漏量的因素进行了分析。结果表明,主阀口泄漏量Δq1与先导阀口泄漏量Δq2呈非线性关系,溢流阀的内泄漏量以主阀口泄漏为主;主阀芯半锥角α的增大会导致Δq1增大,主阀芯上下作用之比G的增大会导致Δq1的增大,较小的主阀阻尼可以减小先导式水压溢流阀的泄漏量。

选取新型结构先导式水压溢流阀为研究对象,基于AMEsim建模仿真,证明该新型结构先导式水压溢流阀相比于传统的溢流阀动态性能明显改善响应时间短,超调率小。选取大小不同的阀芯质量、阻尼孔直径和弹簧刚度等结构参数,对该阀的动态特性进行仿真分析,结果表明,阀芯质量和阻尼孔直径对该阀动态性能的影响较大,需在结构设计时进行合理选择。

CFD分析方法可以快速、准确的描述液压元件、管路内流体运动情况。通过对流场的仿真分析,可以直接得出影响元件性能的问题所在,为元件的结构分析和优化提供依据和方法。

由于海淡水特殊的理化特性，先导式水压溢流阀更容易产生泄漏。该文对先导式水压溢流阀的内泄漏机理进行了探讨，并对影响内泄漏量的因素进行了分析。结果表明，主阀口泄漏量△q1与先导阀口泄漏量△q2呈非线性关系，溢流阀的内泄漏量以主阀口泄漏为主；主阀芯半锥角α的增大会导致△q1增大，主阀芯上下作用之比G的增大会导致△q1的增大，较小的主阀阻尼可以减小先导式水压溢流阀的泄漏量。

结合水介质的特性及典型先导式油压溢流阀的结构，分析了先导式水压溢流阀存在的关键技术难题，在此基础上设计了一种新型的先导式水压溢流阀。针对关键技术难题，在结构上主要采取了如下措施：在溢流阀入口设置固定阻尼孔和二级节流主阀口以减小气蚀；在材料上阀芯采用奥氏体不锈钢，阀套采用铝青铜QA19-4增加阀的抗气蚀和抗腐蚀能力；阀芯结构采用异性结构保护重要过流阀口；阀芯上加组合密封件以减少泄漏和拉丝侵蚀。对改进后的溢流阀的静态特性进行了分析，并采用AMESim对溢流阀进行了建模，分析了不同参数对阀动态特性的影响。通过静动态分析，增强了溢流阀性能的可靠性。