摘要：针对液压滑阀稳态液动力补偿困难的问题,在阀芯上设计了一种导流槽结构来实现对稳态液动力的补偿,液流在流经导流槽时,由于导流槽的反向导流作用,产生了沿反方向的液流分量,该部分液流分量与正向运动的液流相互作用使得出口处射流角变大,液动力随之减弱。分析并推导了稳态液动力模型,通过CFD仿真研究导流槽各结构参数变化对稳态液动力的影响,并揭示了导流槽补偿原理。试验结果表明,有导流槽阀芯稳态液动力相对无导流槽阀芯大幅降低,压差为2.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为52.7%;压差为3.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为47.7%;压差为4.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为33.9%。导流槽结构能够有效补偿稳态液动力,提高阀的控制精度。

摘要：为了优化液压滑阀可控因子以降低滑阀开启或关闭时操纵性能对噪声因子的敏感性,提高液压滑阀工作时的可控性与稳定性,提出了液压滑阀健壮性设计方法。利用计算流体动力学方法对液压滑阀开启或关闭时内部流体的动态特性进行了仿真模拟,分析了滑阀内部流道结构参数、阀芯运动速度、滑阀进油口与出油口压差对瞬态液动力的影响,并借助于试验设计和响应面函数方法,获得了滑阀瞬态液动力与各参数的定量化关系。最后以滑阀内部流道结构参数为设计变量,阀芯运动速度和滑阀进出油口压差为不可控的噪声因子,以仿真中液压换向滑阀瞬态液动力服从正态分布且方差最小为目标,对滑阀进行了健壮性设计,设计结果表明,通过对结构参数进行优化设计可明显降低噪声因子对滑阀瞬态液动力的影响。

摘要：为改善液压滑阀开启过程中阀芯的工作性能,基于流体-固体耦合理论和动网格技术,建立滑阀开启过程三维流体-固体耦合数值分析模型,对阀芯在驱动力、弹簧力及液动力作用下的动作过程进行了模拟分析。针对阀芯受力分析结果,改进滑阀内部流道结构;以改进后阀芯槽口和凸台的4个结构参数为优化对象,利用最小二乘拟合和反向传播神经网络构建最大冯米塞斯应力与液动力峰值的目标函数,借助遗传算法确定了槽口和凸台的4个结构参数最优值。研究结果表明:优化后阀芯所受液动力和最大冯米塞斯应力的峰值分别减小了16.3%和22.0%;优化设计阀芯的结构参数可明显提高滑阀开启性能。

摘要：为研究液压滑阀内泄漏规律,搭建了滑阀内泄漏模拟实验台,对10,16,20 mm 3种阀芯直径的滑阀正常间隙(5μm)和过大间隙(40μm)下的泄漏规律进行了试验研究。结果表明,无论在正常间隙还是过大间隙下,滑阀内泄漏都是层流,并得到了径向间隙、密封长度、压差、阀芯直径等因素对泄漏量的影响规律。此外,发现由层流公式得出的理论泄漏量与实测泄漏量总会存在一定的偏差,分析得出偏差可能是由于油液温度、阀芯偏心、倾斜和流态的变化引起的。研究结果可为滑阀内泄漏量的预测、阀的设计和使用提供有益的指导和借鉴。

摘要：为了解决工程机械复杂工况下难以准确建立液压滑阀动态模型的问题,提出了面向多学科交叉的液压滑阀数字化建模方法。考虑内部流体动力学对滑阀系统的影响,利用CFD方法对滑阀工作时的内部动态耦合过程进行了解析,分析了滑阀动态工作过程中过流截面面积、流量系数、液动力随阀芯位移的变化规律,并将它们作为滑阀数字化设计系统的边界载荷和输入参数。同时,在流体动力学解析模型的基础上利用AMESim搭建了基于功率键合图的液压滑阀工作模型,对滑阀进行了数字化设计,分析了不同的结构和系统参数设置对滑阀性能的影响。最后,进行了液压滑阀的台架实验,验证了仿真模型的正确性。

摘要：为研究液压滑阀的流动性能,采用计算流体动力学(CFD)方法,应用Fluent软件,对不同开口量的滑阀进行仿真,得到阀内流体的速度、压力分布图、流量特性曲线及滑阀稳态液动力。结果表明:流体流经滑阀阀口时,射流角随阀开口量变化,存在附壁流和自由流两种流动状态;阀口流量系数不是常数,在附壁流与自由流状态切换位置,流量系数发生突变,使阀的流量特性变差;稳态液动力随开口量增加而增大,但在自由流和附壁流状态下变化规律不同。研究结果为不同结构形式滑阀的优化设计及试验提供了理论依据。同时将可视化的仿真结果应用到理论教学中,拓宽了现有的教学方式,加强了教学与工程应用之间的有机结合。

摘要：针对航空宽温度范围(-55～150℃)变化的工作环境,提出一种过盈配合式液压滑阀,其核心思想是将油路通过沟槽化设计转换到液压滑阀阀套的表面来实现流体的控制和沟通,利用阀套与壳体之间的过盈配合进行密封。彻底取消了传统以胶圈密封的结构方式,大大降低了滑阀的加工难度和装调难度,并从根本上解决了液压滑阀因胶圈老化带来的维护性、性能变差的难题。提出的过盈配合式液压滑阀具有结构简单、使用可靠性高、工作稳定、体积小、质量轻等特点。然而由于材料的热胀冷缩现象,尤其是不同材料之间的组合,在宽温度范围内变化时,其过盈量的密封设计会对液压滑阀的性能带来严重的影响。通过对不同材料组合的过盈配合式液压滑阀的结构场、流场随温度变化的影响进行有限元、FLUENT仿真分析,来指导过盈配合式液压滑阀的设计。最后通过试验验证了其性能。

摘要：液压滑阀在阀芯的偏置以及油液污染的影响下会产生一附加摩擦力。为研究附加摩擦力对滑阀工作特性的影响,基于Fluent对不同偏置下阀芯摩擦力进行仿真分析,得出阀芯摩擦力受阀芯偏置的影响情况。运用AMESim软件分析,得出所产生的附加摩擦力会延迟滑阀的压力响应时间。理论分析和对比仿真结果表明,在滑阀控制压力和弹簧预紧力设计时,适当的增大控制开启压力,能在一定程度上减小阀芯的响应延迟,从而补偿附加摩擦力的影响。

摘要：针对液压滑阀在中高压系统中,粘性加热使油流温升显著,阀芯受热膨胀,发生磨损甚至卡紧的现象,该文建立了液压滑阀的计算机流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)三维模型和稳态传热有限元模型(Finite Element Analysis,FEA),利用流固耦合(Fluid-Solid Interaction,FSI)计算了阀芯在不同开口度下的速度、阀芯温度和阀芯热变形量,分析阀芯在不同开口度下的最高温度和最大变形量的变化趋势,为液压滑阀的设计提供一定的参考意义。

摘要：内泄漏广泛存在于液压系统中,直接影响着系统的使用性能。以三位四通换向滑阀为研究对象,利用AMESim软件中的HCD元件库搭建内泄漏故障仿真平台。综合考虑了液压系统压力、间隙高度、遮盖量、黏度、偏心率、阀芯直径对内泄漏量和系统性能的影响。结合仿真数据,运用正交分析列出各因素对内泄漏量影响的主次顺序,得到中位状态下滑阀的间隙高度和遮盖量是内泄漏量的主要影响因素,其中间隙高度对内泄漏量影响最显著,偏心率影响程度最小,为滑阀的设计和加工提供参考依据。