閥芯旋轉(zhuǎn)式四通換向閥液動(dòng)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(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。而流體流經(jīng)液壓閥閥口時(shí)，由于流體流動(dòng)方向和流動(dòng)速度的改變，閥芯上會(huì)受到流體的反作用力，這個(gè)力就是液動(dòng)力。液動(dòng)力不僅影響閥的操作力，使得輸入信號(hào)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(dòng)，進(jìn)而影響整個(gè)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(shí)，液動(dòng)力將極大的影響液壓閥的控制特性，進(jìn)而影響液壓系統(tǒng)。因此，液動(dòng)力是設(shè)計(jì)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(guó)內(nèi)外液壓閥液動(dòng)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(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)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(jì)新型轉(zhuǎn)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)激振缸大功率、高頻率激振，對(duì)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(jìn)行動(dòng)靜態(tài)特性研究，對(duì)影響轉(zhuǎn)閥控制特性的液動(dòng)力進(jìn)行仿真、理論研究，并搭建

3、轉(zhuǎn)閥液動(dòng)力測(cè)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(jìn)出口壓差對(duì)流量與液動(dòng)力的影響，總結(jié)影響轉(zhuǎn)閥液動(dòng)力的因素并得出轉(zhuǎn)閥液動(dòng)力的理論計(jì)算公式。完善此新型電液激振系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，對(duì)此類電液激振系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計(jì)和研究提供理論指導(dǎo)和設(shè)計(jì)依據(jù)。
　　本論文主要研究工作如下:
　　1.通過(guò)SolidWorks設(shè)計(jì)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(guò)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(wú)極可調(diào)、波形可控等優(yōu)點(diǎn)。
　　2.通過(guò)Fluent對(duì)所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)閥進(jìn)行流場(chǎng)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(jìn)出口壓差下轉(zhuǎn)閥內(nèi)部流場(chǎng)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(duì)轉(zhuǎn)閥流量系數(shù)、射流角和穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力的影響。
　　3.根據(jù)流場(chǎng)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(jí)節(jié)流和二級(jí)節(jié)流的特點(diǎn)推導(dǎo)