结合水的理化性质,研发了一种插装式直动水液压溢流阀.该阀的阀芯采用箭头状补偿结构,阀口采用二级阀口.基于CFD(计算流体力学)方法,研究了阀口结构参数对其水力学特性的影响.建立了该阀的数学模型,研制出试验装置,对其静动态特性进行了仿真与试验研究.研究结果表明箭头状补偿结构、合适的阀芯锥角及二级阀口能有效地提高溢流阀的性能,所研制的水液压溢流阀静动态性能良好.

针对传统直动溢流阀开启特性较差、压力超调量大的缺点,提出一种在主阀芯控制腔并联阻尼活塞弹簧结构的新型直动溢流阀,通过分析其工作原理,建立系统键合图模型和非线性动力学方程。对影响溢流阀开启特性的阻尼活塞弹簧系统的8个参数进行DOE分析,结果表明,4个参数对系统压力响应有一定的影响,其中活塞直径对溢流阀工作特性影响最为明显。以溢流阀入口压力ITAE性能指标为目标函数,基于遗传算法对影响溢流阀工作性能的4个参数进行优化,优化后的溢流阀开启响应略有延迟,但压力超调量降低了4 MPa,并提前23 ms进入稳定状态,溢流阀工作性能得到改善。