V型節(jié)流閥油流粘性加熱及結構熱變形分析.pdf

1、作為液壓系統(tǒng)的控制元件，節(jié)流閥的作用是通過改變節(jié)流口的過流面積來控制液壓油流量，從而控制整個液壓系統(tǒng)的全部功能。因此節(jié)流閥性能的可靠性，對整個液壓系統(tǒng)是否能正常工作起到非常重要的作用。但在某些工作條件下，節(jié)流閥會發(fā)生熱卡緊/熱卡死失效故障，使閥套和閥芯之間的配合摩擦阻力增加，相對運動動作遲滯，節(jié)流閥控制精度嚴重降低，液壓系統(tǒng)無法正常工作。本文以V型節(jié)流閥為研究對象，基于CFD和FEM相結合的流固耦合數(shù)值模擬方法對這一現(xiàn)象進行了深入研究。

2、
　　 本文首先通過數(shù)值模擬對節(jié)流閥熱卡緊/熱卡死現(xiàn)象的產(chǎn)生機理進行了合理的分析：即當粘性較大的液壓油流入節(jié)流閥閥口時，由于槽口的節(jié)流作用液壓油在節(jié)流槽內(nèi)形成高速剪切流，因而粘性加熱效應非常顯著，節(jié)流槽口附近局部溫度迅速升高，導致閥芯和閥套上槽口附近的區(qū)域在較短時間里受熱膨脹變形，閥芯和閥套之間的配合間隙減小，從而出現(xiàn)熱卡緊故障；當徑向變形量進一步增大到大于閥芯和閥套的設計間隙時，則會發(fā)生閥芯熱卡死現(xiàn)象。
　　 然后，本

3、文通過數(shù)值模擬系統(tǒng)地分析了液壓油流動方向、節(jié)流槽結構參數(shù)和工作壓差等因素對粘性加熱導致節(jié)流閥熱變形的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)液壓油流動方向和結構參數(shù)是影響節(jié)流閥閥芯熱變形規(guī)律的主要因素；工作壓力的增加使結構參數(shù)對節(jié)流閥熱變形特性的影響放大。節(jié)流槽口溫度峰值和徑向變形極值在流入工況下隨節(jié)流閥開度增大呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢，在流出工況下基本呈現(xiàn)持續(xù)增大的趨勢；節(jié)流閥質量流量增大到飽和狀態(tài)的過程中，流入工況最大徑向變形極值高于流出工況。在相同的質量