發(fā)布時間：2020-08-22 18:25

【摘要】：作為液壓系統(tǒng)的控制元件,節(jié)流閥的作用是通過改變節(jié)流口的過流面積來控制液壓油流量,從而控制整個液壓系統(tǒng)的全部功能。因此節(jié)流閥性能的可靠性,對整個液壓系統(tǒng)是否能正常工作起到非常重要的作用。但在某些工作條件下,節(jié)流閥會發(fā)生熱卡緊/熱卡死失效故障,使閥套和閥芯之間的配合摩擦阻力增加,相對運動動作遲滯,節(jié)流閥控制精度嚴(yán)重降低,液壓系統(tǒng)無法正常工作。本文以V型節(jié)流閥為研究對象,基于CFD和FEM相結(jié)合的流固耦合數(shù)值模擬方法對這一現(xiàn)象進行了深入研究。 本文首先通過數(shù)值模擬對節(jié)流閥熱卡緊/熱卡死現(xiàn)象的產(chǎn)生機理進行了合理的分析：即當(dāng)粘性較大的液壓油流入節(jié)流閥閥口時,由于槽口的節(jié)流作用液壓油在節(jié)流槽內(nèi)形成高速剪切流,因而粘性加熱效應(yīng)非常顯著,節(jié)流槽口附近局部溫度迅速升高,導(dǎo)致閥芯和閥套上槽口附近的區(qū)域在較短時間里受熱膨脹變形,閥芯和閥套之間的配合間隙減小,從而出現(xiàn)熱卡緊故障；當(dāng)徑向變形量進一步增大到大于閥芯和閥套的設(shè)計間隙時,則會發(fā)生閥芯熱卡死現(xiàn)象。 然后,本文通過數(shù)值模擬系統(tǒng)地分析了液壓油流動方向、節(jié)流槽結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作壓差等因素對粘性加熱導(dǎo)致節(jié)流閥熱變形的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)液壓油流動方向和結(jié)構(gòu)參數(shù)是影響節(jié)流閥閥芯熱變形規(guī)律的主要因素；工作壓力的增加使結(jié)構(gòu)參數(shù)對節(jié)流閥熱變形特性的影響放大。節(jié)流槽口溫度峰值和徑向變形極值在流入工況下隨節(jié)流閥開度增大呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢,在流出工況下基本呈現(xiàn)持續(xù)增大的趨勢；節(jié)流閥質(zhì)量流量增大到飽和狀態(tài)的過程中,流入工況最大徑向變形極值高于流出工況。在相同的質(zhì)量流量下,節(jié)流槽口徑向變形量隨著工作壓差增大而加大。最后,本文動態(tài)分析了節(jié)流閥初始開啟過程中閥套和閥芯的熱變形過程。上述研究結(jié)果為節(jié)流閥的優(yōu)化設(shè)計,以避免節(jié)流閥熱卡緊/熱卡死失效故障提供了理論基礎(chǔ),具有實際工程意義。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH137.522
【圖文】：

圖3.IV型節(jié)流閥閥芯------------------------一一...勺勺廠一料少汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗件件件件件件，，，一沛井二二下下一_.一伴扮摧若苦哭華竹竹竹竹竹寧了幾介了，尸尸尸，甲，甲，，.護護護護護護護、、、、、{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{lllllllllllllllllllllllllllllll卜卜。八分分忽忽端轟轟鬢鬢蔽壓油毒入口液壓油流出口圖3.2流出工況節(jié)流閥計算區(qū)域V型節(jié)流槽槽口結(jié)構(gòu)分析

第三章v型節(jié)流閥油流粘性加熱效應(yīng)分析出通道等組成。當(dāng)熱變形研究對象為閥芯時，如圖3.2所示將幾何模型簡化為閥芯(固體區(qū)域)和在閥腔內(nèi)流動的液壓油(流體區(qū)域)兩部分;當(dāng)熱變形研究對象擴展到閥套和閥芯時，固體區(qū)域?qū)ㄩy套和閥芯兩部分，流體區(qū)域不變。圖3.IV型節(jié)流閥閥芯 ------------------------一 一 ...勺 勺廠一料少汗汗 汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗汗件 件 件 件 件件，， ，一沛井二二下 下一_.一伴扮摧若苦哭華萬渾 渾竹 竹 竹竹竹寧了幾介了，尸尸 尸，甲，甲，，.護 護 護 護 護 護 護、 、 、 、、 {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{ lllllllllllllllllllllllllllllll卜 卜 。八分分忽忽端轟 轟鬢 鬢 蔽壓油毒入口液壓油流出口圖3.2流出工況節(jié)流閥計算區(qū)域3.2.2V型節(jié)流槽槽口結(jié)構(gòu)分析本文所研究的V型節(jié)流槽口屬于三角形過流面，這種過流面槽口是一種漸擴形槽口，其底邊采用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工為圓弧的楔形。如圖3.3所示

圖3.3表3.1V型節(jié)流閥槽口幾何結(jié)構(gòu)V型節(jié)流閥槽口特征參數(shù)類類型型L(rnnn)))H(mnl)))0(O)))VVV10005551.0009OOOVVV15555551.5559OOOVVV20005552.0009OOO開啟后，高壓液壓油流從進油腔流入閥腔，通過一流槽底面流入回油腔。如圖3.4所示，本文在VAl，AZ和A3。在液壓油流經(jīng)V形節(jié)流槽口過別發(fā)生在流入節(jié)流槽時的過流面Al(流入工況)節(jié)流邊處的過流面AZ。其中過流面AZ始終為最

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 冀宏,傅新,楊華勇,王慶豐;非全周開口滑閥壓力分布測量研究[J];機械工程學(xué)報;2004年04期

2 冀宏,傅新,楊華勇,王慶豐;節(jié)流槽型閥口噪聲特性試驗研究[J];機械工程學(xué)報;2004年11期

3 高殿榮,王益群,申功p

本文編號：2801000