液压伺服阀阀芯结构优化及实验验证
以减小阀芯在工作中所受的液动力为目标,以阀芯的外形结构参数为优化变量,对液压伺服阀阀芯结构优化的方法进行了研究。使用SPEA2算法对阀芯的结构进行了多目标优化设计,获得了Pareto最优的阀芯结构设计方案。利用CFD仿真软件计算了优化前后阀芯流场和压力分布,验证了优化效果。搭建了一套实验平台,对优化前后的阀芯液动力进行测试,通过测量阀芯在工作时的速度以及受力情况等参数,计算出阀芯在工作过程中所受的稳态液动力。测试结果显示,经结构优化后的阀芯在不同开口位移下所受的液动力均出现了下降,稳态液动力平均下降14.86%,其变化趋势与仿真计算一致,均在阀口开口位移为0.6 mm时具有最大的优化效果,进一步验证了优化方案的可行性。
插座阀芯关闭过程内部流场数值模拟研究
为研究插座阀芯关闭过程中内部流场的瞬态演化以及阀芯所受液动力大而导致延迟关闭的问题,运用Fluent动网格技术和UDF对阀芯关闭过程中的插座内部流场进行数值模拟。建立了原始与改进阀芯的插座模型,分析了不同阀芯固定开度下的稳态液动力以及阻力水头损失情况,探讨了阀芯关闭插座的瞬态演化过程以及该过程中阀芯所受的瞬态液动力情况。分析结果表明,改进阀芯所受到的稳态液动力和阻力水头损失均比原始阀芯有所降低且在阀芯开度约为1.25mm时均出现迅速增加;在瞬态演化过程中改进阀芯所受到的瞬态液动力在6.50ms之前与原始阀芯基本相近,而在6.50ms后明显小于原始阀芯所受到的瞬态液动力且内部流场变化平缓。因此,改进后的阀芯对插座在短时间内关闭而产生的延迟问题有着良好的改善。
非全周开口滑阀液动力分析及补偿
为研究某型比例阀在换向过程中,最大开口处驱动电流过大的问题,利用CFD对U形槽非全周开口滑阀的流场进行数值模拟,研究了不同阀开口处的液动力及流量,同时对原阀芯结构进行优化,在出口侧台阶上加两个对称分布的节流槽,并对不同节流槽半径和阀口开度时的液动力进行了比较。结果表明:原结构瞬态液动力在2.94 mm处到达峰值,随后迅速减小。节流槽半径为2.5 mm时,液动力补偿效果较好,相较于原结构最大液动力降低了21%,且大开口处液动力变化较为平缓。该研究为滑阀结构的优化设计提供指导。
高压阀口液动力补偿控制策略仿真分析
直动式比例伺服阀是一种新型的单级伺服阀,采用比例电磁铁或线性力马达直接驱动滑阀运动,具有成本低、频响高、抗污染能力强等优点,广泛应用于注塑机进给控制、轧机板厚控制系统等高速高精度液压控制系统中。传统的直动式比例伺服阀采用PID控制策略实现阀芯的精确位置控制,在高压大流量工况下(供油压力达到20 MPa、流量大于100 L/min),阀芯受到液动力扰动变得更加剧烈,易出现响应速度慢、阀芯抖动的现象,影响了比例伺服阀的控制精度。为了解决大液动力扰动的问题,提出了一种基于指数收敛干扰观测器的滑模控制器。通过建立阀芯动力学模型来设计滑模控制器,保证阀芯位置的高动态跟踪性能;使用基于指数收敛的干扰观测器,估计阀芯动力学模型中液动力的不确定性扰动,解决高压大流量工况下的阀芯液动力扰动补偿问题。搭建了比例伺服阀系...
一种基于状态反馈的比例伺服阀控制方法
在电液比例伺服阀中,液动力具有较强的非线性,开环控制下驱动电流与阀芯位移的线性度较差,使用传统PID控制算法难以达到良好的控制效果。针对该现象,在分析阀芯液动力特性的基础上,提出了一种位置负反馈式的控制方法。通过搭建比例伺服阀的控制器模型和阀芯受力模型,开展实验验证。结果表明,该方法能够有效地解决控制中电流—阀芯位移的非线性问题,控制稳定性有明显提升。
滑阀液动力研究及结构分析
液动力是设计、分析液压控制阀及液压系统考虑的重要因素之一。该文采用理论推导与CFD结合的方法,利用流体分析软件FLUENT进行不同开口度下的仿真实验,仿真研究了不同开口度以及不同边界条件的滑阀阀内的流场,分析了出口节流滑阀阀芯所受的最大液动力,并提出了优化方法。所进行的研究工作对于系统建模分析和滑阀液动力的补偿研究提供了依据。
阀芯直径对液压锥阀阀芯作用力的影响研究
该文采用计算流体动力学(CFD)方法对锥阀阀腔内的流场进行求解,得到不同阀芯直径下不同开口度对应的阀芯作用力.对锥阀的结构设计具有一定的参考价值.
液压滑阀流动特性分析
为研究液压滑阀的流动性能采用计算流体动力学(CFD)方法应用Fluent软件对不同开口量的滑阀进行仿真得到阀内流体的速度、压力分布图、流量特性曲线及滑阀稳态液动力.结果表明:流体流经滑阀阀口时射流角随阀开口量变化存在附壁流和自由流两种流动状态;阀口流量系数不是常数在附壁流与自由流状态切换位置流量系数发生突变使阀的流量特性变差;稳态液动力随开口量增加而增大但在自由流和附壁流状态下变化规律不同.研究结果为不同结构形式滑阀的优化设计及试验提供了理论依据.同时将可视化的仿真结果应用到理论教学中拓宽了现有的教学方式加强了教学与工程应用之间的有机结合.
液压快换接头质量检验的研究
介绍了GB/T5861-2003《液压快换接头试验方法》标准的试验项目与试验方法对标准中的部分内容提出讨论。通过实际应用叙述了带阀的快换接头在使用中出现无法形成额定流量的通路情况并对此现象产生的原因进行了分析研究最后对GB/T5861-2003《液压快换接头试验方法》标准提出了改进意见。
液压转阀技术现状及展望
液压转阀利用阀芯相对阀体做旋转运动来实现油路的开闭和换向。作为一种液压控制元件,它具有结构简单、工作频率高、抗油液污染等优点,可以广泛应用于高速换向、高速激振的液压系统中。本文简要介绍了国内外液压转阀研究现状,指出了现有液压转阀尚存在的问题,并对下一步的研究方向进行深入剖析,为以后的研究奠定基石。












