水压阀的研究与发展

介绍了水压阀的国内外研究与发展概况 ,并总结了研制水压阀的关键技术问题及其解决措施。

水压阀关键技术的研究

基于水压阀的研究现状和本文所进行过的相关研究得出结论 :从摩擦学的角度选择合理“阀芯 阀套”相互适宜的材料配对和设计有利于抑制空化产生的合适的阀口几何结构形式是研制水压阀的关键技术难点。基于这两方面的技术问题 。

二级节流的性能分析及其在水压阀中的应用

本文对二级节流的刚度特性和气蚀特性进行了理论分析 ,对以水作为工作介质时其流量压力特性进行了实验研究 ,并将其与一级节流进行了比较。实验结果表明这种节流形式比相同形状的一级节流具有更强的抗气蚀性能。最后 。

水压阀阀口流量系数的研究

因为水与油的理化性质不同,所以以海、淡水为工作介质的水压传动元件的设计不能按传统油压理论及实验依据米选择其系数。本文对多种型式的水压阀阀口流量系数进行了实验研究,为设计水压元件提供了基础实验数据。

基于液动力的水压阀阀口设计及试验研究

水压电液比例方向阀是智能化液压支架的核心控制元件,非线性的阀口液动力是影响比例阀性能的关键因素。非全周开口的"锥滑阀"是水压比例阀常采用的结构形式,"锥滑阀"有先节流后密封与先密封后节流两种结构形式。分别建立了两种结构的三维流道模型并进行了网格划分,通过网格无关性验证选取了合适的网格密度。利用CFD仿真方法得到不同阀口开度、不同阀口压差下阀芯所受液动力变化曲线,结果表明:两种"锥滑阀"结构阀口液动力变化趋势相同,先密封后节流结构的阀口液动力要明显小于同等工况下先节流后密封结构的液动力。最后搭建了液动力验证试验系统,通过测量阀口流量和阀口压差间接验证了CFD仿真分析的正确性。

油压锥阀与水压锥阀空化特性的对比分析

油压锥阀与水压锥阀在空化特性方面有较大差异,其流场机制尚未明确。为此,利用VOF空化两相流数值模拟算法在OpenFOAM开源平台上开展流场模拟,研究水压锥阀与油压锥阀空化特性。结果表明,水压锥阀及油压锥阀的空化分布较为一致,集中在自由剪切层、壁面剪切层及阀芯后沿等位置,同时各区域的空化诱发机制相同。油压锥阀的近壁面漩涡空化呈现径向链状特征,而水压锥阀则为分散性的片状结构,不同的空化形态主要源于转捩过程的差异。另外,在高强度空化流动条件下,直角型油压锥阀的整体空化强度相对水压锥阀较大,而倒角型锥阀则相反。水压锥阀比油压锥阀更容易发生空化初生。研究分析了水压锥阀与油压锥阀的空化特性差异及相关机制,可为不同介质的液压阀设计提供理论参考。

火力发电厂蒸汽管道ZG15Cr1Mo1V铸造水压堵阀裂纹缺陷成因分析

铸造水压堵阀裂纹缺陷已是火电金属监督检验典型问题之一,为探究裂纹缺陷成因,指导现场检验和缺陷处理,本文以ZG15Cr1Mo1V主汽和再热热段堵阀大规模裂纹缺陷为研究对象,从材料特性、水压堵阀结构特征、制造工艺、服役特点等方面展开分析。结果表明:堵阀制造阶段已存在微小原始缺陷,运行服役后扩展形成裂纹缺陷;材料特性和制造工艺决定其存在原始缺陷的倾向较大;分型铸造方式导致阀体两侧缺陷差异明显;水压试验时堵阀仅前侧受力的状况造成阀体前后侧裂纹缺陷差异;相贯线过渡区域、口环连接区域易形成缩松、微裂纹等缺陷,且过渡区域多为应力集中区,导致裂纹缺陷易在此富集与扩展;制造热处理和运行服役阶段温度、压力的作用,促使裂纹缺陷的生成与扩展。

一种新型水压直动式溢流阀的动态性能仿真和实验研究

介绍了新研制的带油气减振装置的水压直动式溢流阀结构特点 ,建立了对该阀的动态性能进行仿真分析的数学模型。实验验证了本文所建数学模型的正确性和模型阀所具有的合适的动态性能 ,同时也验证了油气减振装置对提高该阀的工作稳定性和减小压力波动有明显的效果。

水压锥阀阀口气穴数值模拟与可视化研究

气穴是研制水压阀存在的主要难题。认识阀口形状与气穴的关系,避免产生气穴现象极其重要。应用有限体积数值计算方法针对阀座倒角长度变化对水压阀阀道内流场的影响进行数值模拟和可视化研究,得到了一些有益的结论:倒角长度的改变对阀口间隙以及阀芯锥面与柱面相接的地方的负压会产生比较大的影响。

新型带油气减振装置水压溢流阀的研制

本文介绍了一种带油气减振装置的水压溢流阀结构特点和对该阀进行实验研究的结果。研究结果表明油气减振装置能较好地解决水压溢流阀的动态性能及工作稳定性,还能提高水压溢流阀的工作可靠性。

水压锥阀内流场的数值模拟

在大雷诺数下应用雷诺应力湍流模型和计算流体力学方法对锥阀的内部流场进行数值仿真计算,着重研究阀的结构参数、入口压力、出口压力、阀口开度等对锥阀流场的影响.研究结果表明:阀的结构参数对流场的分布和气穴的产生有较大的影响.同时随着阀口开度、入口压力的增加,低压区逐渐扩大,压力逐渐下降,产生气穴的区域也随着扩大;而随着出口压力的升高,低压区的压力也逐渐升高,产生气穴的区域也逐渐缩小,对气穴有一定的抑制作用.

固定阻尼孔影响水压伺服阀静态特性试验研究

以试验研究的方式,分析、探讨了固定阻尼孔对水压伺服阀静态特性的影响,这些特性主要包括水压伺服阀的零位泄漏特性、空载流量特性、负载流量特性和压力特性等。试验结果表明:两级固定阻尼孔直径相差不大时,水压伺服阀静态特性较好;固定阻尼孔的加工误差导致阻尼特性不对称,并导致水压伺服阀静态特性对称性变差。

水压伺服阀静态特性试验台的研制

该文论述了自行研制的水压伺服阀静态特性试验台的功用、试验原理和系统组成,并使用该试验台对某型水压伺服阀的静态特性进行了试验,结果表明该试验台能够满足使用要求。

基于AMESim的压电式水压伺服阀的研究

首先对水压伺服阀的智能驱动器压电驱动器作了介绍,建立压电驱动器的数学模型,并在Simulink中建立仿真模型,分析其动态响应性能;然后设计一种压电式水压伺服阀,在AMESim中建立其模型,并进行了仿真分析。

应用冷补焊工艺对火电厂主蒸汽管道水压堵阀裂纹的现场修复

在对内蒙古某热电厂1号机组主蒸汽管道水压堵阀进行无损检测时,在阀体发现一条长约200 mm的裂纹。综合分析裂纹所处部位与裂纹产生原因,最终采取镍基材料冷补焊工艺对堵阀进行现场补焊修复。修复后机组已经运行约10000 h,对补焊位置进行复检,各项检测结果均符合要求,表明该补焊修复工艺是合理可行的。

水压锥阀阀芯表面微造型的润滑性能研究

以水压锥阀为研究对象,通过在阀芯表面加工规律分布的表面微造型以改善阀腔内的润滑性能。基于CFD方法建立仿真模型,研究表面微造型的形貌、几何尺寸以及分布密度对阀腔内润滑性能的影响,研究结果表明:加工有圆台形表面微造型的水压锥阀阀腔内润滑性能较好;当单元微造型面积占有率Sp选择在40%左右,高度比δ选择在1.2左右时,阀腔内润滑性能较好;表面微造型分布密度越大,阀腔内润滑性能越好。

单体液压支柱水压锥阀阀口结构优化

以水作为工作介质的矿用单体液压支柱,水压锥阀阀口结构及流场分布直接影响支柱的支护性能,利用GAMBIT建立三种不同锥角的阀口结构,用FLuent分别对其压力、速度和湍动能进行仿真分析,得最优结构,并在此基础采用二级节流结构进行优化;研究表明:在传统的阀口结构中,阀口锥角为60°时流体流场分布较好,但仍存在负压和能量损失,优化后的二级节流结构内部流场分布更加均匀。

水压锥阀空化射流流场结构与流量特性的相关性研究

为了研究水压锥阀空化流场与流量特性的相关性,对两种阀座结构的水压锥阀内部的空化射流开展了三维动态流场仿真。结果表明,直角型锥阀和倒角型锥阀均在阀芯后沿存在分离流诱发的附着型空化,在阀口下游有漩涡空化;此外,倒角阀座流道内亦存在分离流现象并形成附着型空化。倒角型流道入口处的分离流造成流体的局部加速,对于0.6 mm开口度,在非空化流动下倒角型锥阀的射流中心流速比直角型锥阀高约30%,其节流系数分别为1.02和0.7,表明节流系数与射流中心流速值相关。在空化流动条件下,直角型锥阀的空化区域位于阀口较下游处,射流的剪切强度增强使有效通流面积变大,节流系数基本不变;倒角型锥阀受到附着型空化额外节流作用,节流系数缓慢减小。

倒角阀座式水压锥阀空化射流动态行为数值模拟

使用可压缩的VOF空化两相流算法对倒角型阀座水压锥阀的空化射流进行了三维瞬态流场仿真。模拟结果揭示,空化结构首先在狭窄的倒角阀座流道内以附着空化的形式出现;在压差为4.4 MPa的工况条件下,空化分布集中在3个区域,阀座流道内及阀芯后沿的附着型空化,阀座流道至阀芯后沿的漩涡空化。射流势核在阀座流道入口及阀芯后沿均有分离流现象,从而诱发附着型空化;而大尺寸漩涡结构主要分布于射流势核的自由剪切层侧,漩涡空化亦相应地集中在自由剪切层侧,壁面侧偶发性形成薄层型漩涡空化。由于整体的空化行为涉及多个不同类型空化的耦合,其动态演变的周期特性受到干扰。阀座流道后部的脱落空化伴有明显的三维漩涡结构,阀芯后沿的漩涡空化与附着空化通过耦合作用形成大尺寸汽泡结构,揭示了后沿下游稀疏分布的大尺寸空化结构的产生过程。通过开展三维瞬态模拟,结合流场结构探索了空化射流的动态特性,从流体力学的层面解释了实验观测到的空化形态及分布规律。

去除水压试验堵阀后电厂主蒸汽管道支吊架整改及应力计算

采用等值刚度法计算程序对某电厂主蒸汽管道在水压试验堵阀去除后其附近支吊架的工作载荷、管道受到的应力以及管道对锅炉末级过热器出口联箱的推力进行了计算分析。结果表明:去除堵阀后,其附近支吊架的工作载荷减小,主蒸汽管道受到的一次应力极大升高,且最大应力点发生了转移。因此,需要对管道上的支吊架结构进行整改,将堵阀附近的一横担恒力吊架改为单个恒力吊架。等值刚度法计算结果表明:该整改方法即可保证主蒸汽管道在水压试验堵阀去除后能够正常运行,同时利于水压试验堵阀的回装。