基于三维数值仿真的球式配流阀阀口空化流场特性研究

针对球式配流阀在配流过程中阀口出现的空化问题,建立三维流域仿真模型。结合Zwart-Gerber-Belamri空化模型和湍流黏度修正后的重整化群κ-ε湍流模型对球式配流阀空化现象进行数值模拟,通过典型工况下流场体积分数云图与气相等值面图,揭示阀口空化强度及空泡形态的周期性演变规律,并基于速度场和压力场分析,阐明空化周期性演变过程中的流场特性。同时探究阀口开度、入口压力和背压对空化流场的影响规律。结果表明:球式配流阀阀口空化特性受开度影响,开度越大,空化范围与强度越小,周期性的空化流场演变在开度超过0.3 mm后不再出现;背压的增高使空化区尾部无法向出口发展,抑制了流场空化范围,同时降低了流场周期性脉动频率;增大入口压力将加快阀口空化初生速率,当开度超过0.4 mm后,入口压力对阀口空化强度影响减弱。

基于振动烈度的乳化液泵配流阀弹簧故障特征提取研究

针对乳化液泵配流阀弹簧故障识别难度大、故障特征提取困难等一系列问题,提出一种基于振动烈度的乳化液泵配流阀弹簧故障特征提取方法。基于AMESim软件搭建乳化液泵仿真模型,通过分别设置不同参数模拟吸、排液阀弹簧故障形式,得到正常和吸、排液阀弹簧故障状态下的出口压力信号;根据振动烈度理论,将泵出口压力信号转换成加速度信号,在频域上对出口压力信号进行烈度特征值的提取和分析。研究结果表明:当吸、排液阀分别发生故障时,对出口压力烈度特征值的影响规律不同,随着吸液阀弹簧故障程度的加深,出口压力烈度特征值由正常时的15.82 mm/s^(2)增大到20.58、28.18、34.85 mm/s^(2),且在断裂时达到最大值;随着排液阀弹簧故障程度的加深,出口压力烈度特征值由正常时的15.82 mm/s^(2)减小到15.77、14.88、9.28 mm/s^(2),且在断裂时达到最小值。该结果可为后续乳化液泵的故障诊断提供理论依据。

配流阀结构特征对微型高压柱塞泵流量输出特性的影响

为满足航空泵高功率密度化要求,微型高压柱塞泵采用阀配流方式能够有效减少泄漏,提高容积效率。针对影响微型高压柱塞泵流量输出特性的主要因素,建立阀配流微型高压柱塞泵数学模型,通过AMESim搭建不同结构的单向阀配流模型,将球阀、锥阀、平板阀等不同形式的单向阀芯进行不同组合结构的建模及仿真试验,对微泵的余隙容积、斜盘倾角、负载压力及单向阀的弹簧刚度、阀芯质量等影响因素进行仿真分析。结果表明:在现有结构下,吸液阀和排液阀均为平板阀时是最优配流阀组合形式;微泵在变转速工况下容积效率稳定,阀芯质量对配流阀迟滞性影响较小;增大斜盘倾角及减小负载压力和余隙容积能够有效改善配流阀开启滞后角,进而提高容积效率。

配流阀可靠性设计技术研究

配流阀作为柱塞泵的关键元件,直接影响柱塞泵的性能技术指标,尤其是高速高压条件下,配流阀的可靠性要求更高。基于概率统计理论与可靠性设计方法研究高速高压微小型轴向柱塞泵的配流阀密封副固有可靠度,并分析关键变量对配流阀固有可靠度的影响规律,进一步通过样机试验验证。研究结果表明:壳体材料、配流阀环形内外径、弹簧的材料特性、钢丝直径、弹簧中径以及弹簧预紧力对其固有可靠度影响显著。

球式配流阀内空化数研究

针对配流阀吸水过程发生空化带来水压泵容积效率低的问题,作者以表征空化特征的空化数为角度,分析了影响配流阀空化数变化的主要因素,开展了配流阀吸水过程相关实验和AMESim仿真研究。结果表明,泵腔内压力变化随工况不同而变化,全工况内的实验与仿真计算所得空化数变化趋势一致。利用阀配流系统模型综合对比了柱塞直径、柱塞行程、阀座锥角、入口直径、余隙容积各特征参数对空化数的影响,得出高转速下各因素对吸水空化程度的影响规律,结果发现,阀座锥角和入口直径不影响空化初始时间,阀座锥角变小后空化程度会有波动变化;柱塞直径和行程的大小只会影响空化发生的先后,并不改变最小空化数;余隙容积增大可显著减小吸水空化发生的时间。

水压柱塞泵配流阀的设计及试验研究

基于水介质粘度低、汽化压力高、有腐蚀性等特点 ,对配流阀的结构、材料及参数进行了分析与设计 ,并对多种配流阀的配对进行了试验研究。试验表明 ,由于气穴现象 ,阀配流水压柱塞泵的转速不能过高 ;

新型液压振动破碎锤先导式配流阀的研究

介绍了最新研究设计的一种新型先导式配流阀 ,使用该阀可以实现液压破碎锤的压力反馈控制 ,即通过调节先导阀的调定压力 ,来控制液压系统的压力 ,从而达到无级调节液压破碎锤冲击能的目的。对新阀进行了动态计算机仿真研究 。

水压柱塞泵配流阀动态特性仿真研究

针对水压柱塞泵配流阀的动态性能进行理论分析,建立了数学模型,通过仿真研究了该泵的配流特性以及影响因素。研究结果表明,余隙容积越大,吸入真空度越高,则配流阀滞后越严重;适当减小配流阀阀芯的质量,提高弹簧刚度或预压力,则有利于提升配流性能;水压泵的转速不宜过高,且工作压力对配流阀的开启滞后存在一定的影响。

新型液压破碎锤先导式配流阀的仿真研究

介绍了作者最新研究设计的一种新型先导式配流阀 ,使用该阀可以实现液压破碎锤的压力反馈控制 ,即通过调节先导阀的调定压力 ,来控制液压系统的压力 ,从而达到无级调节液压破碎锤冲击能的目的。本文对新阀进行了动态计算机仿真研究 。

液压自由活塞发动机配流阀工作特性

研究液压自由活塞发动机配流阀工作特性,以提高系统效率和可靠性.建立了液压自由活塞发动机配流阀工作全过程动态模型及其试验装置,结合仿真和试验分析了配流阀动作过程与泵腔压力变化之间的关系,研究了配流阀工作特性对系统性能的影响.结果表明提高吸油阀关阀速度可以提高系统燃油经济性.排油阀在下止点相对于活塞位移的滞后响应降低了系统低频工作的可控性.配流阀阀芯在开启时易与限位装置发生高速碰撞.降低配流阀构件的工作寿命.

乳化液泵配流阀滞后性影响因素研究

为了研究乳化液泵配流阀运动的滞后性及平稳性,在AMESim中建立了液压仿真模型,着重考虑了系统结构参数及工作参数的影响,对配流阀的优化设计提供了改进依据。通过数值计算,对配流阀滞后引起的柱塞腔压力变化进行了讨论。结果表明:吸液阀关闭滞后和排液阀的开启滞后随曲轴半径、连杆长度、柱塞直径及吸液阀阀芯质量的增加而增大,随吸液阀弹簧刚度及预压力的增加而减小;而吸液阀的开启滞后时间和排液阀的关闭滞后时间随排液阀阀芯质量的增加而增大,随排液阀弹簧刚度的增加而减小。余隙容积越大,配流阀的开启滞后时间越长,而关闭滞后对其不敏感;此外,随着阀芯半锥角的增加,工作压力的提高,配流阀的滞后现象均随之减弱,而柱塞行程和排液阀弹簧预压力的变化对其几乎无影响。

水压柱塞泵配流阀的设计与研究

配流阀是柱塞泵中十分重要的元件。本文主要分析了水液压柱塞泵配流阀的结构形式、主要部件的参数计算和运动学规律 ,结合水介质的理化特性 。

液压凿岩机配流阀零位开口设计与实验研究

液压凿岩机配流阀零位正开口设计的定位导向精度要求高,增加了其制造难度,系统内泄量大,降低了凿岩机的工作效率.针对此不足,通过比较分析零位正开口与零位负开口的优点和不足,提出了一种零位负开口的设计方法和零位开口压力增量的计算方法,从蓄能器的耦合和局部阻力角度建立配流阀零位开口的数学模型,得出了阀芯开口运动的非线性方程.利用Simulink对阀芯零位开口进行了运动学仿真,分析对比了不同开口形式对凿岩机冲击性能和系统压力的影响,并与实验结果进行对比,验证了仿真的准确性.结果表明:液压凿岩机配流阀零位负开口设计优化了导向方式,降低了制造难度,其工作效率提高了9.2%,单次最大冲击能提高了12.5%.零位负开口设计的高可靠性和高效率优势更符合实际工况要求.

直线电机驱动柱塞泵配流阀静动态分析及试验研究

相对传统斜盘式旋转轴向柱塞泵柱塞运动曲线固定单一的情况,直线电机驱动柱塞泵柱塞运动曲线具有可规划性。选取直线电机常用的三角波曲线、S形曲线、指数曲线作为直线电机运动曲线规划,建立了锥形配流阀内部数学模型,通过仿真分析了不同直线电机运动规划下配流阀静动态特性。基于NLPQL算法对配流阀敏感参数进行优化,得出最优弹簧刚度、弹簧预紧力以及阀芯结构尺寸。仿真结果表明:指数曲线不适用作为直线电机运动曲线,直线电机运动曲线在三角波规划情况下压力脉动率最小;为获得压力平稳无脉动,直线电机往复运动频率应避开配流阀自振频率整数倍且小于阀最大响应频率。最后通过泵试验证实了前期仿真研究,为工程实际应用提供了技术指导。

鱼雷柱塞变量泵配流阀参数设计与仿真

在鱼雷动力系统设计中,燃料柱塞泵安全可靠性对鱼雷发挥最大战斗效率具有很大的意义。在鱼雷HAP三组元能供系统中,由于柱塞变量燃料泵采用端面配流方式,缸体和配流盘存在摩擦运动,长时间工作下,缸体的温度会上升,容易造成燃料泵爆炸,基于鱼雷能供系统的安全性考虑,使用阀式配流代替端面配流来消除安全隐患。通过分析柱塞变量泵的配流阀的结构形式,主要部件的参数计算和建立配流阀模型,在Matlab软件中,用ODE45算法仿真了柱塞泵在阀式配流下,柱塞腔的压力变化情况,并计算了阀式柱塞泵在高低两种转速下的容积效率。经仿真分析,柱塞变量泵在阀式配流下完全满足设计要求,从而验证了方法的可行性。

YST25水压凿岩机配流阀的性能研究

配流阀是水压凿岩机的重要部件,阀芯的质量、结构、运动行程直接影响冲击活塞的频率,同时也影响凿岩机冲击机构的效率。为了减少水压凿岩机配流阀的泄漏及其能量损失,设计出一种新型配流阀。其阀口采用锥面形式,另外还采用了优化的不等阀开口量技术,并且阀芯中空结构减少了阀芯质量,经理论分析和计算表明,新型配流阀泄漏少,压力损失小,能耗低,且提高水压凿岩机的冲击效率。图3,参10。

泵控液压机高速配流阀设计及其参数优化研究

为了提高泵控液压机的配流效率,设计了一种具有柱塞腔压强自适应功能的高速配流阀。配流阀受到弹簧参数与阀芯结构的综合影响,引起配流系统稳定性和响应特性变化。基于AMESim平台对配流阀频率和时域特性展开仿真分析,并进行参数优化分析。研究结果表明:随着阀芯增加,配流阀频率特性谐振峰高度表现出先减小后增加变化,确定阀芯质量20 g是较优的;综合谐振高度和系统响应时间确定弹簧刚度0.8 N/m是较优的;当过流孔直径为6 mm时,系统达到了最小回流量,发生了小幅波动,获得了最小的阀座撞击力;当过流孔数量提高到6时,系统保持稳定回流量,此时阀芯运动最大运动速度和启闭时间达到最小;为锥阀阀芯底部设置阻尼孔后能有效降低阀座受到的冲击,最终将阻尼孔径设定在1.5 mm的最优值。

海水柱塞泵配流阀的设计与研究

分析了海水液压柱塞泵配流阀的结构形式、主要部件的参数计算和运动规律。结合海水介质的理化特性 。

交变配流阀控电液激振方法及振动特性分析

为探索实现主动激振的新途径,丰富电液激振方法的多样性,提出一种利用交变配流阀控制液压缸的电液激振方法。对交变配流阀进行结构设计并建立配流过程的数学模型,分析交变配流阀控电液激振系统的振动机理,结合MATLAB软件数值计算获得交变配流阀的配流信号,建立交变配流阀控电液激振系统的AMESim仿真模型,研制交变配流阀控电液激振试验台进行试验测试,分析供油压力和电机转速对电液激振系统振动特性的影响规律。研究结果表明:供油压力、电机转速对电液激振系统振动特性具有明显影响,供油压力升高,电液激振系统的振动位移、加速度幅值分别提高了8.14%和5.57%;电机转速增加,电液激振系统的振动位移、加速度幅值分别降低了79.71%和58.21%;电液激振系统AMESim仿真和试验结果平均误差为8.72%,整体趋势基本一致,验证了仿真模型的正确性和激振方法的可行性。

液压冲击器新型先导式配流阀的研究

介绍了作者最新研究设计的一种新型先导式配流阀 ,使用该阀可以实现液压冲击器的压力反馈控制 ,即通过调节先导阀的调定压力 ,来控制液压系统的压力 ,从而达到无级调节液压冲击器冲击能的目的。对新阀进行了静态分析和动态计算机仿真研究 ,为进一步研制该阀提供了理论依据。