负载敏感多路阀阀芯组合节流口的空化研究

针对负载敏感多路阀阀口空化严重的现象,利用Fluent中的多相流模型对多路阀阀芯U+U型组合节流口的空化现象进行仿真分析,通过Solidworks建立具有不同长度C、宽度R、深度b的组合节流口三维模型,将节流口三维模型在Workbench中进行流道抽取,采用Fluent对抽取的流道模型进行模拟仿真,通过对36组数据对比分析,得到了大U型槽的深度、宽度、长度对多路阀阀芯节流口处气体体积分数值的影响规律。

基于BP神经网络的独立节流口阀流量-压力复合控制方法

相较传统比例阀,独立节流口阀因阀口独立控制,更易实现流量-压力复合控制功能。但由于流量、压力控制过程为多级闭环控制,仅采用传统PID控制算法难以满足流量-压力复合控制的要求。针对某型双阀芯独立节流口阀,提出了基于BP神经网络PID的流量-压力复合控制策略,利用BP神经网络算法可以逼近任意非线性函数的特性,实时调整PID控制器的参数值,并进行了理论分析和实验研究。结果表明:采用BP神经网络PID控制算法在流量-压力复合控制时,流量、压力控制精度分别为1.8%和2.1%,可以满足大多数流量-压力复合控制场合的需求。

电液伺服机构溢流阀节流口制造参数优化分析

电液伺服机构工作压力由溢流阀调定,其配套的溢流阀性能合格、稳定性对伺服机构整机性能有重要影响。针对溢流阀在研制过程中存在的压力超调、波动大和自振问题,为保证阀门开口稳定性,对节流口制造工艺参数展开优化分析。采用计算流体力学(CFD)计算流体力学的研究方法,建立圆形、方形节流口形式结构的溢流阀模型,采用航空液压油单相体系,选用Reynolds应用模型,分析阀芯内的流场静态特性,检测到方形节流口处流体压力分布均匀。同时使用阀门综合试验台,对2种结构的启动压力和关闭流量进行试验研究。结果表明:槽宽0.3 mm的节流口结构为方孔形式,有效地改善了溢流阀开启特性,确保伺服机构的工作压力平稳,性能稳定。

节流口结构对超高压插装阀液流特性的影响

超高压是液压系统未来发展的方向之一,因此分析超高压液压元件的性能非常重要。针对DN25超高压插装阀3种不同阀芯节流口结构的液流特性进行了分析。以Fluent软件为平台,建立了3种不同节流口结构的DN25超高压插装阀流场有限元模型,结合阀口的节流特性分析了流体的速度场和压力场,得到了不同阀口开度下的流量以及阀芯所受液压力,为超高压插装阀结构设计提供了理论基础。

基于流场仿真的滑阀节流口流量特性研究

滑阀阀芯处的节流口是应用最为广泛的一种液压元件结构,其流量控制特性常常用流量系数描述。由于流量系数随着节流口开度的变化会出现较大的、无规律的波动,使用起来很不方便,为此提出了"流量数"的概念,用其代替节流口流量系数与过流面积乘积。流量数的数值虽然也随着节流口开度的变化而变化,却具有良好的连续性,易于进行节流口流量特性的研究。该研究利用Fluent仿真软件,对多种典型阀芯的节流口流量数进行了计算,得到了流量数具有平滑、连续性变化的特点,并通过台架试验验证了仿真结果的正确性。为了得出节流口尺寸与流量数的对应关系,更好地设计出理想的节流阀口,提出了基于多维插值方法获得流量数的实现途径,并以U形节流口为例,进行了仿真验证。

减压阀节流口流场仿真和分析

采用Fluent软件对火箭姿态控制系统减压阀环形节流口流场进行了数值仿真,得到了流场有关参数图形。减压阀节流口气体流场为非自由、紊动、冲击、壁面射流,气体在节流口达到音速,贴壁面高速射流出去后,相互撞击、压缩并撞击阀芯柱面产生激波,气流总压损失较大,建议采用等温过程进行特性计算。减压阀环形节流口后流场存在激波,总压并不守恒,目前通用的气流稳态流动力计算公式并不合适,应借助流场分析工具进行节流元件受力分析。

节流口串联连续波信号发生器的冲蚀性能分析

针对现有的钻井液连续波信号发生器转阀存在易堵塞、节流口处流速高和冲蚀严重的问题,根据液压流体力学的基本原理,将连续波信号发生器的转阀设计为多个节流口串联结构。该种结构可以在获得足够信号幅值的前提下解决上述问题。建立了转阀冲蚀的三维离散相流场仿真模型。计算结果表明,转阀的冲蚀随节流口个数的增加而显著减小,当节流口个数增加到一定数量时,冲蚀又有所增加;转阀的冲蚀主要集中在节流口棱边上靠近轮毂的地方。

减震稳扭旋冲钻井提速工具可变节流口特性分析

底部钻具组合耦合振动,不仅降低了钻头的稳定性和攻击性,还易造成钻具疲劳破坏,诱发井下事故。目前,大部分常规的辅助破岩工具只能抑制单一形式的钻具振动,针对多种振动形式耦合的复杂工况,提速效果有限。为此,提出一种减震稳扭旋冲钻井提速工具,该工具集复合冲击和减震稳扭功能于一体,可有效抑制钻头不规则振动,保证钻头平稳快速钻进。以该工具冲击能量发生单元为研究重点,建立了动静阀盘可变节流口数学模型,基于MATLAB仿真模型数值分析得到了可变节流口过流面积与节流压差之间的关系,确定了动静阀盘的几何结构参数。最后完成样机试制和地面性能测试,节流压差测试结果与仿真分析结果相符,满足现场应用需求。

锥形节流口压降研究与跟随机构特性分析

跟随机构应用在井下控制工具中,既可作为主轴执行机构的前驱机构,也可作为示位机构,锥形节流口是其核心结构,目前没有针对锥形节流口压降的相关求解分析。为此,重点研究了锥形节流口的压降问题,首次给出压降计算方法和计算公式。介绍了跟随机构的结构、工作原理,同时对机构进行了动力学分析,分析了主要参数的动态特性,并建立了系统传递函数,从控制原理的角度分析了机构的工作特性。研究内容对锥形节流口压降计算和跟随机构的整体设计与使用具有指导意义。

基于节流-分流耦合的高压高速节流口空化抑制方法

开展高压高速节流口的空化抑制方法研究是提升阀的寿命和可靠性的关键环节。针对高压高速节流口空化破坏严重的问题,提出了一种基于节流-分流耦合的空化抑制方法。该方法采用多级节流的方式,实现阀口压降的多级承担,有效减小阀口压力梯度并降低流速;通过在阀出口采取多排孔分流的方式,改善流线布局,减少流体冲击。以电磁卸荷阀为例,分析卸荷阀动态性能,获得高压高速节流口实际工况,开展高压高速工况下节流口流体仿真。仿真结果显示,相较多级节流方式和多孔分流方式,所提出的方法可显著改善流场的压力和流速分布,实现了阀口空化现象的有效抑制。

具有二个固定节流孔二个可变节流口的正开口四通阀的综合分析

一、二种伺服阀前置级的比较图1为具有二个固定节流孔的正开口四通滑阀,圈2为双喷咀挡板阀,二者的结构形式虽然不同,但从实质上看,二者的组成、原理、功能和等效液压桥路却完全相同。从组成上看,二者都属于具有二个圈定节流孔、二个可变节流口的四通阀。只是图1为滑阀结构,阀口3和4为可变节流窗口;

节流口/节流杆排量信号控制机构分析与研究

节流口与节流杆机构是井下控制机构中的典型机构,既可作为主轴执行机构的前驱机构,为其提供动力,还可根据节流压降的变化监测其运动形成,达到遥控目的。介绍了节流口与节流杆机构的结构、工作原理、设计参数和设计要求,分析了节流活塞、节流口机构以及节流口+节流杆机构的工作特性。分析结果表明,若要提高节流口机构控制系统的稳定性,应增大阻尼系数或减小弹簧刚度和活塞机构质量,若要提高其快速性,应增大弹簧刚度或减小活塞机构质量;若要提高节流杆机构控制系统的稳定性,则应减小弹簧刚度和活塞机构质量,增大节流杆与孔间缝隙、孔直径等,若要提高其快速性,则应增大弹簧刚度和减小活塞机构质量,减小节流杆与孔间缝隙、孔直径。为保证上述2系统具有良好的稳定性和快速性,应调节各参数,找到二者的平衡点。

高速行程制动阀制动节流口的计算机仿真设计

本文利用液压系统快速制动过程的计算机动态仿真结果,提出高速行程制动节流口的仿真设计方法,显著提高了该阀的制动控制能力。

薄壁节流口流量方程的修正

本文对薄壁节流口的紊流流动进行了理论分析，并导出了节流流量方程的修正式。

矿用车辆自动液压制动系统节流口优化设计

介绍了矿用车辆自动液压制动系统的工作原理和用途,并利用AMESim软件对该系统流控阀的调节性能进行了仿真分析,指出了L型节流口的不足之处;最后,对该节流口进行了优化设计和仿真分析。结果表明,在流量一定的情况下,优化后流控阀的压降随阀口开度呈线性变化,流控阀的调节性能得以提高,系统更加易于调试。

典型液压节流阀口的动态特性

为改善液压系统的性能,选择合适的液压控制阀节流阀口,建立了5种典型液压节流阀口过流面积的数学模型;采用AMESim软件建立了相应的仿真模型,并分别就输入信号、负载和阀口尺寸对5种节流阀口系统动态特性的影响进行了仿真分析.研究结果表明:外形尺寸相同时,L形节流阀口适用于重载、系统压力快速建立的情况,三角槽形节流阀口适用于压力稳定、灵敏度要求高的情况;适当增大阀口的外形尺寸可改善系统的动态响应性能.

节流槽阀口静态流动特性研究

研究了3种具有代表性结构特征节流阀口的静态流动特性。采用流场仿真分析了阀口处的压降分布特性,并描述了节流面位置随开度的变化过程。推导了阀口过流面积公式,分析了3种节流阀口的节流特征。从流量-压差特性出发,结合试验研究和理论分析,推导出了流量系数与雷诺数的数学关系式,得到了流量系数稳定值Cdst,并探讨了流量系数随开度的变化规律。在理论计算值和试验结果相互吻合的基础上,进一步研究了阀口稳态液动力和节流刚度特性,并利用试验测量结果验证了其正确性。研究表明:球形槽的通流能力强,初始段流量系数大,适用于需要快速建立系统压力的情况;三角形槽节流刚性足,流量增益平稳,适用于需要精确控制的场合;渐扩U形槽既能保证启闭时的灵敏性,也能满足运行的平稳性。

一种新型圆锥式节流阀口的特性分析

本文分析了用于水压传动的二级圆锥式节流阀口的刚度特性、流量系数等问题,与一级节流阀口相比,二级节流阀口有较大的优越性。

纯水节流阀口抗气蚀性能实验研究

介绍了纯水节流阀口和气蚀试验模型的设计,实验对比研究了异型纯水节流阀口和常用的锥形节流阀口的抗气蚀性能。在不同的流量、压力和阀口开度等实验条件下,研究了两种不同结构节流阀口的流量-压差特性;对在不同阀口开度和进口压力下阀出口压力脉动进行了频域分析,得出了其相应的临界气穴系数。实验结果表明:采用异型原则设计的纯水节流阀口较常用的锥形节流阀口流量-压差特性曲线的斜率小,即刚度大,临界气穴系数小,抗气蚀能力强,阀口两端能够承受更大的压差。

节流阀阀口结构与功能辨析

节流阀作为液压控制系统中的调速元件,其阀口结构形式及功能直接影响系统的工作稳定性。通过对细长孔、薄壁小孔及介于二者之间的短孔的结构与原理的分析,探索影响节流阀流量稳定性的因素,并由实际节流调速回路进行验证,为液压控制系统的设计提供了理论和实践依据。