为揭示高频换向阀的阀口压力特性,降低压力损失,采用格子Boltzmann方法,并结合大涡理论模拟高雷诺数下的阀口流体流动。建立基于格子-大涡理论的高频换向阀格子模型,模拟阀不同尺寸参数下的阀口特性,得出进油腔体积和最大过流面积均对阀口压力有较大的影响,且对于一定的最大过流面积,开口度对阀口压力影响最大。结果表明格子Boltzmann方法具有准确、计算效率高等优点,可以应用于液压激振系统的分析研究。

高速开关阀是一种体积小、响应速度快、可靠性高的电液控制转换元件,在各种工业场景中有着广泛的应用.四足机器人大多采用成本高昂的高性能伺服阀控制液压关节进行高速往复运动.本文设计一种阀芯旋转式高速开关阀用于机器人液压关节的高速往复运动,以代替昂贵的伺服阀.首先设计阀芯旋转式高速开关阀的结构,理论分析转速、开口数量对开关频率的影响;然后利用AMESim软件对阀芯旋转式高速开关阀液压系统进行特性分析;最后,搭建测试平台,对阀芯旋转式高速开关阀进行试验,并根据相关数据进行对比分析.仿真和试验验证了本文设计的高速开关阀的合理性与可靠性.

为研究二通插装阀的流动特性,按照二通插装阀的实际结构参数建立了二通插装阀内部流道的三维模型,利用Fluent对二通插装阀内部流道进行流场仿真分析和可视化研究,给出了阀腔内的压力场、速度场以及湍动能分布图,并研究不同阀口开度对阀内流场特征的影响规律从而得出阀口压降特性,在可视化分析的基础上,针对阀腔内存在旋涡和负压区域的问题,对阀腔内部流道进行了适当的改进,对比分析不同阀口结构的内部流场特性。结果表明,在阀口开度小于1 mm时,阀口压降减小幅度较大,在阀口开度大于1 mm时,压降减小趋势较平缓;改进结构后流场中旋涡区域的分布明显减少,有效降低能量损失。同时,阀腔内的最低负压得到提高,降低了气穴现象发生的可能性。此研究工作为二通插装阀的结构参数设计以及流道结构的优化设计提供了参考依据。