旋转式换向阀的动态响应特性及稳定性分析

为了实现电液激振系统的高频振动,提出一种旋转式换向阀。推导了旋转换向阀的动力学方程并通过MATLAB对旋转换向阀的动态响应特性进行数值求解,分析了阻尼系数、转动惯量、液动力矩对旋转换向阀动态响应特性及稳定性的影响规律。研究结果表明:阻尼系数、转动惯量、液动力矩对旋转换向阀的响应速度、稳定性及工作带宽均有较大影响,其中液动力矩对旋转换向阀的影响程度最强,阻尼系数对旋转换向阀的影响程度最弱。研究结果可为提高旋转换向阀的动态响应特性及稳定性提供数据支撑和优化导向。

旋转式换向阀非定常空化流动特性研究

针对旋转式换向阀空化现象会导致噪声及其性能恶化,进而影响液压激振系统的问题,对旋转式换向阀非定常空化流动特性进行了研究。利用SolidWorks软件建立了阀口的三维模型,利用前处理软件ICEM对几何模型进行了网格划分及边界条件的设置;借助Fluent软件中的Mixture气穴模型和RNG湍流模型,建立了流场数学模型,采用滑移网格技术对阀口空化流动进行了数值模拟;探究了不同开度下旋转式换向阀压力场、速度场以及气穴分布的变化趋势。研究结果表明:开度的大小会影响阀口的压力场和速度场的分布,阀芯沟槽极易出现漩涡,并且开度的变化会影响漩涡的大小;空化区域的分布也会随阀口开度的变化而变化;最大气体体积分数随入口压力和阀芯转速的增大而增大,随背压的增大而减小。

新型旋转式换向阀的内部流场分析

为解决传统伺服阀结构复杂、工作上限频率较低及价格高昂等问题,提出了一种带有中间轴的双阀芯双自由度的旋转式四通换向阀。应用计算流体动力学方法(CFD)对所设计的旋转式换向阀内部流场进行了分析,研究了转阀在不同旋转角度时,静、动态情况下内部压力与速度的分布情况,比较了静态以及动态的分析结果。研究结果表明,转阀内部压力损失主要集中于左阀芯与中间轴轴向流道的接触部分,随着旋转角度增大,接触部分的压力损失逐渐减小,低压区域也随之减少,同时接触部分的速度变化趋于平缓,转阀内平均速度随之增大。

新型捣固装置的结构建模与仿真

针对国内捣固装置技术长期依赖引进,缺乏自主知识产权,通过对比分析Plasser,Matisa,Harsco 3家公司捣固装置的激振原理和结构特点,提出一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置,以克服捣镐振动产生的夹持液压缸的摆动问题,并设计一种新型转阀来提高液压激振系统的频率和流量.通过建立捣固装置的数学模型,采用Matlab/Simulink软件进行研究.分析结果表明,当阀芯旋转频率为10 Hz,阀口轴向面积导通宽度为10 mm,阀芯沟槽的最大周向导通宽度为8 mm时,激振液压缸最大位移为4.2 mm,从而实现捣镐振幅为8.82 mm,激振频率为40 Hz的振动.阀口面积和激振液压缸位移的大小由阀口轴向面积导通宽度决定.当激振频率越大,激振液压缸位移和运动周期越小.