氣動控制閥流場特性分析研究.pdf

1、活塞式氣動馬達是礦山采掘、管道鋪設(shè)及錨桿裝卸等礦用絞車的核心動力裝置，研究氣動馬達的工作過程對提高絞車的工作效率具有重要意義。氣動控制閥是氣動馬達配氣系統(tǒng)的關(guān)鍵控制元件，其結(jié)構(gòu)直接影響氣動馬達的動力輸出及工作特性。氣動控制閥及馬達缸內(nèi)流場分布復(fù)雜多變，具有較強的三維特性與隨機性。應(yīng)用數(shù)值模擬方法對氣動控制閥及馬達缸內(nèi)流場進行分析，并研究其流場分布規(guī)律與馬達輸出特性之間的關(guān)系。
　　根據(jù)氣動控制閥內(nèi)部流場的流動特性及影響因素，結(jié)合空

2、氣動力學(xué)基本理論與研究方法，建立氣動控制閥內(nèi)部流場的三維模型。針對不同工況條件，應(yīng)用流體分析軟件Fluent進行氣動控制閥流場的數(shù)值模擬。得到了壓力、速度及馬赫數(shù)等可以反映氣動控制閥內(nèi)部流場特性的相關(guān)參數(shù)。首先，在不同升程下，對安全閥內(nèi)部流場及馬達輸出功進行分析，確定出合理的安全閥升程值，在減小安全閥閥口處壓力損失的基礎(chǔ)上保證氣缸內(nèi)具有足夠的進氣量。其次，對不同氣缸進氣時配氣閥芯進氣管與閥體圓形管接口處的流場分布進行模擬，分析不同接口處

3、的流場分布規(guī)律及能量損失情況。再將馬達正反轉(zhuǎn)工況下配氣閥進氣管出口段的流場分布進行對比分析，確定出配氣相位角與配氣閥進氣管出口段及氣缸內(nèi)流場分布間的關(guān)系。同時，對氣動馬達一次排氣及二次排氣過程進行分析，分別取三組二次排氣管截面直徑，研究截面直徑對氣動馬達二次排氣過程的影響，找出二次排氣過程中存在串氣現(xiàn)象的原因。最后，根據(jù)氣缸進氣管內(nèi)壓力損失系數(shù)與氣缸進氣管擴壓角之間的關(guān)系，確定了氣缸進氣管擴壓角。并建立了進排氣相位角與缸內(nèi)氣壓及馬達輸出