閥芯旋轉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外液壓閥液動力研究現(xiàn)狀的基礎上，發(fā)現(xiàn)這些研究都集中在滑閥和錐閥領域，而在轉閥方面少有研究。
　　本課題是在國家自然科學基金項目《閥芯旋轉式大功率電液激振基礎理論和技術》的資助下，設計新型轉閥來實現(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閥進行動靜態(tài)特性研究，對影響轉閥控制特性的液動力進行仿真、理論研究，并搭建

3、轉閥液動力測量實驗平臺開展實驗驗證研究。研究探索轉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，總結影響轉閥液動力的因素并得出轉閥液動力的理論計算公式。完善此新型電液激振系統(tǒng)的設計準則，對此類電液激振系統(tǒng)的開發(fā)、設計和研究提供理論指導和設計依據。
　　本論文主要研究工作如下:
　　1.通過SolidWorks設計用于新型電液激振系統(tǒng)的轉閥裝置，介紹電液激振系統(tǒng)的結構組成和工作原理，通過改變轉閥裝置的結構

4、參數和工作參數可使新型電液激振系統(tǒng)具有激振頻率高、振幅無極可調、波形可控等優(yōu)點。
　　2.通過Fluent對所設計的轉閥進行流場CFD仿真分析，研究轉閥不同結構參數（溝槽形狀、開口大小、閥口數量）和不同進出口壓差下轉閥內部流場的靜態(tài)特征，從仿真結果分析不同結構參數和不同工作參數對轉閥流量系數、射流角和穩(wěn)態(tài)液動力的影響。
　　3.根據流場仿真分析，首次提出轉閥內部節(jié)流形式和閥口開度大小的關系，并根據一級節(jié)流和二級節(jié)流的特點推導