閥芯旋轉(zhuǎn)式四通換向閥液動力研究.pdf

1、液壓閥是液壓系統(tǒng)的最重要組成部件之一，液壓閥的性能決定著液壓系統(tǒng)的安全性、可靠性、準確性和穩(wěn)定性。而流體流經(jīng)液壓閥閥口時，由于流體流動方向和流動速度的改變，閥芯上會受到流體的反作用力，這個力就是液動力。液動力不僅影響閥的操作力，使得輸入信號與閥芯位移的關(guān)系變得不確定，而且還可能造成閥的自激振動，進而影響整個系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。尤其在高壓、大流量、高換向頻率時，液動力將極大的影響液壓閥的控制特性，進而影響液壓系統(tǒng)。因此，液動力是設(shè)計控制

2、閥所必須考慮的重要因素，而且其方程還是分析液壓系統(tǒng)特性的基本方程之一。論文在綜合分析國內(nèi)外液壓閥液動力研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)這些研究都集中在滑閥和錐閥領(lǐng)域，而在轉(zhuǎn)閥方面少有研究。
　　本課題是在國家自然科學(xué)基金項目《閥芯旋轉(zhuǎn)式大功率電液激振基礎(chǔ)理論和技術(shù)》的資助下，設(shè)計新型轉(zhuǎn)閥來實現(xiàn)激振缸大功率、高頻率激振，對影響電液激振系統(tǒng)波形、振幅和頻率的核心液壓元件轉(zhuǎn)閥進行動靜態(tài)特性研究，對影響轉(zhuǎn)閥控制特性的液動力進行仿真、理論研究，并搭建

3、轉(zhuǎn)閥液動力測量實驗平臺開展實驗驗證研究。研究探索轉(zhuǎn)閥閥芯的不同溝槽形狀、閥口開度大小、進出口壓差對流量與液動力的影響，總結(jié)影響轉(zhuǎn)閥液動力的因素并得出轉(zhuǎn)閥液動力的理論計算公式。完善此新型電液激振系統(tǒng)的設(shè)計準則，對此類電液激振系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計和研究提供理論指導(dǎo)和設(shè)計依據(jù)。
　　本論文主要研究工作如下:
　　1.通過SolidWorks設(shè)計用于新型電液激振系統(tǒng)的轉(zhuǎn)閥裝置，介紹電液激振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，通過改變轉(zhuǎn)閥裝置的結(jié)構(gòu)

4、參數(shù)和工作參數(shù)可使新型電液激振系統(tǒng)具有激振頻率高、振幅無極可調(diào)、波形可控等優(yōu)點。
　　2.通過Fluent對所設(shè)計的轉(zhuǎn)閥進行流場CFD仿真分析，研究轉(zhuǎn)閥不同結(jié)構(gòu)參數(shù)（溝槽形狀、開口大小、閥口數(shù)量）和不同進出口壓差下轉(zhuǎn)閥內(nèi)部流場的靜態(tài)特征，從仿真結(jié)果分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和不同工作參數(shù)對轉(zhuǎn)閥流量系數(shù)、射流角和穩(wěn)態(tài)液動力的影響。
　　3.根據(jù)流場仿真分析，首次提出轉(zhuǎn)閥內(nèi)部節(jié)流形式和閥口開度大小的關(guān)系，并根據(jù)一級節(jié)流和二級節(jié)流的特點推導(dǎo)