电液比例减压阀的设计与优化

为提高电液比例阀的性能和寿命,通过对比设计参数、优化阀芯阀体结构,对电液比例减压阀进行了设计研究。首先,基于阀的压力振幅对电信号颤振频率进行了选择,基于阀在各位置的泄漏量,对阀芯阀体配合间隙进行了选择。然后,针对阀最大电流、最大压力时的状态,对阀的性能进行了可视化分析,发现液压油在阀口处流速最高,在阀芯凸肩处存在负压容易造成气蚀,湍动能也最大。根据分析结果,对减压阀的结构进行了优化。最后,设计了一套测试系统对比例阀进行了检验测试。研究和检验结果表明,在电流频率为100 Hz,阀芯、阀体配合间隙为5~6μm时,此比例减压阀有良好的压力特性和电流-压力特性;在阀芯凸肩处增加斜角和倒圆,在阀体阀口处增加环形槽能够有效抑制气穴的产生,降低阀芯卡紧的概率,减少能量的损失,改善阀的性能。

阀芯卡滞的研究进展

针对阀门工程应用中存在的阀芯卡滞这一问题,以近年阀芯卡滞现象实例为对象,对其产生的原因进行了分析和归纳,对阀芯卡滞现象的形成机理进行了全面总结。首先,将阀芯卡滞原因分为:加工精度或装配误差等引起的机械原因、流体对阀芯作用的不平衡力矩引起的液力原因、高压工况流体黏性发热引起的热力原因,以及颗粒滞留在阀门配合间隙引起的污染原因;然后,对阀芯卡滞现象的实验测量方法、理论模型分析方法、多场耦合分析方法的研究工作进行了总结,对诊断检测、阀门结构改进等阀芯卡滞的预防措施进行了探讨;最后,对上述各项综述内容进行了总结,并指出了今后亟待解决的一些问题及研究方向:综合考虑多种因素的阀芯卡滞问题研究;预防颗粒进入阀芯阀体配合间隙的研究;流体、机械、颗粒污染等3种因素对卡滞影响效果的比较;均压槽和阀芯阀体配合间隙调整之外的预防阀芯卡滞方法,等等。