螺紋插裝平衡閥結構和特性研究.pdf

1、螺紋插裝閥具有結構簡單、配用件標準化、替換方便等優(yōu)點，在工程機械液壓系統(tǒng)中牢牢占據(jù)了一席之地?，F(xiàn)如今計算機仿真技術已經(jīng)在全球范圍內得到了普及，以計算機為媒介的數(shù)字化仿真技術基本上已經(jīng)取代傳統(tǒng)費時費力的試驗手段，成為國內外液壓壓力閥設計的首選手段。
　　液壓平衡閥作為給平衡回路提供背壓的核心部件，在工程機械中，尤其是在起重相關設備中得到大量的使用。存在負值負載工況的情況下，需要在液壓執(zhí)行元件回油口產(chǎn)生足夠大的壓降來克服負載動力，確保

2、執(zhí)行元件能夠平穩(wěn)地下降，提高平衡回路穩(wěn)定性。本文以螺紋插裝平衡閥為研究對象，從閥的關鍵結構設計、流場仿真、動態(tài)特性仿真以及優(yōu)化設計等方面來進行深入研究。本文主要內容如下:
　　1.通過理論計算分析控制比和背壓對平衡閥的影響;根據(jù)初始設定壓力、系統(tǒng)允許的最大負載壓力以及廣義流量值計算關鍵油口的直徑;根據(jù)上升工況和下降工況的不同性能要求，分段設計平衡閥閥芯節(jié)流槽;
　　2.對設計的平衡閥內部流場進行三維建模，使用集成在ANSYS

3、包里的CFD軟件FLUENT對平衡閥進行穩(wěn)態(tài)計算;根據(jù)計算結果中的壓力云圖、速度云圖、矢量圖以及跡線圖分析閥芯、閥桿結構設計的不足之處;給出結構的改進方案并重新仿真計算，最終獲得合理的閥芯和閥桿結構，提高節(jié)流口的工作性能;
　　3.建立螺紋插裝平衡閥的動靜態(tài)數(shù)學模型，計算出穩(wěn)定工況下控制壓力與負載壓力之間存在的函數(shù)關系;根據(jù)動態(tài)數(shù)學模型建立平衡閥及其平衡回路的AMESim仿真模型，給定初始條件，得出執(zhí)行元件壓力、流量、速度以及位移