针对多路阀在使用过程中的发热、异响、压力损失过大等问题,应用数值模拟的方法对液压挖掘机多路阀动臂联进行流场分析。基于流体动力学理论,利用Fluent软件得到了动臂2联阀芯在开启过程中,节流槽前、后的流速、压力及其差值的变化情况。通过数据分析,得到了多路阀动臂联稳态流场的内部流动规律和稳态液动力变化规律。观察发现动臂2联阀口开度在2.1~4mm时,压差与速差同时发生突降现象,并且液动力的变化较大,容易产生振动、噪音和气穴等现象。研究结果表明,通过对多路阀阀芯开启过程的流场分析,所获得的流速、压力和液动力等数据可以作为多路阀优化设计的参考依据,从而提升多路阀的工作效率和使用寿命。

针对某连续运输设备行走速度不够,设备行走回路实际流量比设计流量低的问题,采用理论分析、AMESim仿真和实验验证三种方法对其进行了研究。首先结合液压元件原理和现场测试结果,从理论上分析了出现故障的原因,得出解决流量不足故障的理论依据;然后利用AMESim仿真软件对电液双控负载敏感比例多路阀控系统进行建模仿真,验证理论解决方案的正确性;最后通过实验对分析结果进行验证。结果显示,在电液双控负载敏感比例多路阀系统中,较长的先导管路沿程压力损失是造成该系统流量故障的主要原因。数字仿真和试验结果皆表明,增大长管道管径减小压损,或增加先导油源使长管道入口压力增大来补偿先导长管路造成的压力损失,将有效改善行走系统流量不足的问题。

在掘进机智能化发展过程中,远程遥控和机载控制并存状态是必不可少的。掘进机一般采用电液双控系统来实现该功能,但实践中采用电液双控系统会出现液控动作缓慢的问题。当掘进机装载运输同时动作并采用液控操作时,装运马达转速缓慢甚至停转,严重影响正常工作。结合现场故障现象,分析掘进机电液双控系统的工作原理及各元件原理,排除故障并进行深入研究。基于现有技术条件,提出改造方案并选择可行方案试验,最终从根本上解决问题。

系统回路是在学习机械设计与制造及流体传动与控制基础后,在模拟调试液压元件和现场实践经验的基础上,综合运用所学相关知识结合现场经验对片式负荷传感型多连阀液压调试系统的设计,根据多连阀变量特性的要求制定出可行性的方案,结合现场实际工作状况设计出合理的系统回路,以确保多连阀的溢流保护装置的起闭性和使用寿命。

整体式多路阀因流道结构复杂、金属表面粗糙,阀口始终存在节流损失和内部流动阻力损失,而且阀芯和阀体之间的配合间隙仅为数微米,当工程机械在恶劣环境下作业,常会发生运动缓慢甚至卡滞现象。综合考虑液压挖掘机的实际工况,针对其复合动作,考虑了多路阀阀口各种不同形式的节流口和阀体内部的复杂流道结构,并对内部流动阻力发生的主要部位及损失大小等问题进行深入研究,对流道结构进行了仿真分析和优化设计。

本文设计了一套基于CAN通信的液压多路阀试验系统,通过对液压原理设计、测控系统构建等方面进行阐述。在LabVIEW平台通过CAN通信板卡设计应用程序,编写信号发生器对多路阀进行控制,之后通过信号处理及曲线绘制生成多路阀流量特性曲线。系统研制完成后进行试验,结果表明系统精度高、稳定性强、能有效体现出产品的流量特性。

工程机械多路阀试验台用于挖掘机、装载机、叉车等液压多路阀性能检测试验。设计并制造了多路阀性能测试试验台,主要设计了液压系统、电控系统与数据采集系统。试验台测试项目与技术参数都达到了国内同类产品先进水平。

现今PVG32比例控制多路阀在工程机械设备中广泛使用。根据PVG32多路阀的特点设计了全性能液压测试和控制试验系统的试验台。该设计采用了针对性强多工况负载选择和计算机辅助试验的方法。试验台得到的测试数据更加全面真实试验过程方便快捷试验结果对实际使用具有指导作用。

主要针对阀前负载敏感技术在执行机构进行复合动作,泵流量不能满足系统需要时系统出现流量分配与负载有关的问题,提出了一种新的抗饱和原理并通过仿真软件进行了仿真分析及台架试验,结果表明:新的抗饱和原理可以实现在泵流量不能满足系统需要时与负载无关的流量比例分配。

采用流体仿真软件对多路换向阀的桥路进行流场仿真，并通过速度场和压力场的对比，指出了多路阀桥路流道结构的优化方向和优化结果。仿真结果表明，在桥路结构转折处采用圆弧过渡，能够大大减少压力损失、平缓流场，为液压元件流道结构设计提供了一种工程设计的新途径，具有广阔的应用前景。