全液壓壓裂車大流量換向閥結構設計及仿真研究.pdf

1、隨著能源消費需求的日益增加，非常規(guī)油氣資源的開發(fā)顯得越來越重要。由于傳統的機械式壓裂車壽命短、成本高，某公司設計了一種基于液壓傳動的全液壓壓裂車。全液壓壓裂車是采用發(fā)動機—油泵—換向閥組—油缸—增壓缸—配流閥的傳動方式進行設計的，這種傳動方式有效降低了結構的復雜性，節(jié)約成本。為了滿足全液壓壓裂車液壓系統的換向需求，需要采用高壓、大流量的換向閥，而目前能滿足此種要求的換向閥，主要是插裝式和滑閥式的結構，雖然插裝式換向閥結構緊湊，尺寸小，但

2、滿足大流量要求的大尺寸插裝閥芯價格昂貴，且需求量較大，而滿足大流量要求的滑閥式換向閥基本依賴進口。因此，設計并研究高壓大流量的滑閥式換向閥，既能夠滿足全液壓壓裂車液壓系統的換向要求，也能夠提高我國滑閥式換向閥的研究水平和應用技術。
　　本文以滿足全液壓壓裂車液壓系統換向要求的大流量換向閥為研究對象，對換向閥進行了結構設計與試驗仿真研究，根據實驗與仿真結果，對換向閥進行了改進設計。首先依據換向閥的工作原理，詳細說明了主要零件的設計過

3、程，分析了換向閥的受力，對換向閥的主要受力進行了計算，并分析了主閥壓力損失，對壓力損失進行了校核計算；通過MATLAB建立了過流槽閥口的計算程序，簡化了閥口過流面積的導入計算；然后建立了換向閥的動力學與流量特性方程，為換向閥仿真模型的建立提供了依據；通過AMESim建立了換向閥的仿真模型，重點分析了先導壓力、先導流量對主閥開啟特性的影響，同時分析了閥的其他結構參數對換向性能的影響；通過將仿真數據與試驗結果對比，得出換向閥設計中存在的問題