阀口棱边几何误差对滑阀性能影响的仿真研究

发布时间：2020-10-17 17:43

　　 电液伺服阀是电液伺服控制系统中的一种重要元件,它可以将微弱的电信号转换成大功率的液压信号,主要应用在航天、航空、航海等的航行控制上,也用在轧钢、石油化工、矿山机械以及机床等行业。电液伺服阀的功率级一般为滑阀,起液压放大器的作用。 滑阀由阀芯、阀套两部分组成,是借两者的相对运动来改变阀口过流面积,以达到液流控制的目的。滑阀阀口棱边几何误差直接影响着滑阀的特性,进一步决定着伺服阀的性能,尤其是阀小开口区域的流量特性。阀口棱边几何误差主要包括阀芯工作棱边圆角、阀芯棱边与轴线的不垂直度以及棱边共面度等。本文从理论分析、仿真计算和科学实验三个方面研究棱边几何误差对阀性能的影响关系。 本文首先简化出滑阀阀口的理论计算模型,以小孔节流公式为基础推导出阀口处于不同棱边几何误差时的滑阀流量计算公式,绘制了不同棱边几何误差对应的流量特性曲线,定性分析了棱边几何误差对阀性能的影响,并得出对性能影响比较大的棱边几何误差。 然后使用基于计算流体动力学的Fluent软件对影响阀性能比较大的误差进行仿真计算。Fluent软件采用近几年发展非常迅速的有限体积法,计算效率和精度都很高,且还没有用在滑阀微米级开口量的研究上。本文首次应用它对滑阀小开口区域的流量特性进行仿真分析,得出了理想滑阀以及不同棱边几何误差时的滑阀的流场分布以及流量特性,给出了不同阀口棱边几何误差和阀性能指标如流量增益、非线性度以及静耗流量的数值对应关系。 最后,通过实验验证了仿真计算结果的正确性和可靠性。为今后对伺服阀设计以及滑阀合格的检测提供借鉴,是一项具有理论意义和工程应用价值的研究。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TH137.52
【部分图文】：

图 2-2 边界条件Fig. 2-2 Boundary condition界条件。需要在出口边界处指定静压，解算过程中，如果压力出口边界处的流果对于回流问题指定了比较符合实际的

实验测得流量特性

图 4-1 四通滑阀的剖面图 图 4-2 滑阀阀口模型ig. 4-1 Cutaway drawing of four ways spool valve Fig. 4-2 Model of valve orifice本文利用 Gambit 软件对滑阀进行建模。此模型相对于其他 Gambit 中建立仿真模型算是比较复杂的，因此对建模步骤进行简要介绍。(1)建立阀腔圆柱体模型。
【引证文献】

相关博士学位论文 前2条

1 刘小初;三级电液伺服阀特性及其控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 王国志;电液比例轴向变量柱塞泵的特性研究[D];西南交通大学;2009年

本文编号：2845115