通过对一种两级气动直接力控制阀进行结构参数设计和基于计算流体力学(CFD)的静态特性仿真研究,比较分析了前置级阀挡板及主阀芯在不同位置时阀腔内流场的流动状态和压力损失情况并提出优化措施,得到了挡板位置-流量特性曲线和位置-气动力特性曲线、主阀芯位置-流量特性曲线以及主阀输出推力。利用推力测量试验台进行了原理样机的热试,实测结果与仿真结果基本一致,证明了对两级直接力控制阀的静态特性分析是准确的。分析结果表明,在入口压力保持不变的情况下,前置级阀挡板及主阀芯开口度增大,喷管的输出流量也增大,处于中位时两喷管输出总流量最大;当挡板自中位向极限位置运动时,气动力逐渐增大,是帮助挡板运动的主动力,反之恰好相反;该阀输出的644N大推力完全能满足导弹控制系统的要求。

为研究采用液压缓冲设计的分离螺母工作过程及降冲击效果,利用经典内弹道理论构建了分离螺母工作过程仿真模型,此外,以降低分离螺母内筒运动速度为缓冲目标,进行了液压缓冲设计,并以液压反作用力方程对内弹道模型进行了反馈补偿控制,最终建立液压阻尼作用下的分离螺母内弹道模型。研究表明,缓冲设计的内筒运动速度大幅度下降,工作时间大幅度提高,验证了缓冲设计的有效性,并通过试验进行了验证。本研究为同类产品的仿真分析及缓冲设计提供了参考。

为解决严酷环境中液压执行机构因两腔渗油引起的活塞杆位置偏移失控,针对某液控单向阀原阀芯结构的弊端进行了优化设计。通过采用非金属橡胶滚压成型和集成阀芯自平衡设计,优化设计出具有整体锥形软密封的高可靠液控单向阀,并进行了流道仿真分析和阀芯密封比压分析。试验结果表明,优化后的液控单向阀密封可靠、启闭顺畅,可确保伺服执行机构在任意位置都完全关闭。

闭式液压伺服系统在工作过程中液压油温度升高、体积膨胀,设置低压安全阀是为了防止伺服系统低压油路压力升高破坏液压系统。针对某型号低压安全阀产品全开流量低于指标要求的情况展开理论计算和仿真分析。根据CFD仿真得到的流场压力云图,找出了全开流量偏低的原因——阀芯爪部倒角偏小,证明了增加阀芯爪部倒角可提高全开流量,并最终提出了合理的优化方案。经对比试验验证,优化改进方案可行,确有实用性和可操作性,该问题得到解决。