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复合磁-电弹簧直动式溢流阀设计与性能分析

机床与液压 2024年第8期52卷 39-45页

作者：刘振阳吴张永蒋佳骏朱启晨谢志伟王东圣杨瑜君昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500 云南开放大学开放教育学院云南昆明650101

为了解决传统机械弹簧因塑性变形、断裂等造成溢流阀工作性能劣化的问题,设计一种复合磁-电弹簧结构应用于直动式溢流阀调压弹簧中,以提高直动式溢流阀的响应速度,实现电控弹簧力。理论分析复合磁-电弹簧磁力特性,利用Maxwell软件对复合... 详细信息

为了解决传统机械弹簧因塑性变形、断裂等造成溢流阀工作性能劣化的问题,设计一种复合磁-电弹簧结构应用于直动式溢流阀调压弹簧中,以提高直动式溢流阀的响应速度,实现电控弹簧力。理论分析复合磁-电弹簧磁力特性,利用Maxwell软件对复合磁-电弹簧进行磁力特性仿真;采用AMESim软件对机械弹簧直动式溢流阀和复合磁-电弹簧直动式溢流阀进行动态特性仿真。对复合磁-电弹簧磁力特性及溢流阀的动态特性进行实验测试。结果表明:复合磁-电弹簧设计合理,复合磁-电弹簧直动式溢流阀动态响应特性优于现有机械弹簧直动式溢流阀。

关键词：溢流阀调压弹簧磁弹簧磁力特性动态响应特性

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螺纹插装式溢流阀阀套内锥面制造的误差控制

工程科学学报 2021年第7期43卷 966-975页

作者：张祝肖名涛沈陆明童成前苏州萨伯工业设计有限公司苏州215131 南京萨伯工业设计研究院有限公司南京211399 湖南农业大学机电工程学院长沙410128 湖南农业大学信息与智能科学技术学院长沙410128 北京汽车集团越野车有限公司北京101399

螺纹插装式溢流阀阀套精加工采用碳氮共渗后磨削的制造工艺,内锥面的形位误差会影响溢流阀的使用寿命和静动态特性,制造过程需要精准控制内锥面的误差.通过对工艺分析建立制造误差模型并应用研究,由此获得内锥面自身角度的合理误差范围... 详细信息

螺纹插装式溢流阀阀套精加工采用碳氮共渗后磨削的制造工艺,内锥面的形位误差会影响溢流阀的使用寿命和静动态特性,制造过程需要精准控制内锥面的误差.通过对工艺分析建立制造误差模型并应用研究,由此获得内锥面自身角度的合理误差范围,以及内锥角误差与磨削量之间的变化关系.根据阀套结构特点设计专用的检测装置,并对检测原理和测量误差进行分析,通过误差校对提高检测精度.对热处理后的阀套进行轴向尺寸分组,并采用基准统一原则,保证磨削制造精度的稳定性.根据检测原理和误差模型对试磨件进行误差计算,并据此调整磨削参数,使制造误差合格;后续制造时采用检测装置快速测量阀套的密封圆轴向尺寸,使制造误差均落在控制范围内,保证批量生产的可控性.研究表明,基于某型溢流阀的设计及工艺参数,内锥面自身角度的实际制造误差控制以±0.8°为宜,对应的密封圆轴向最大磨削公差为0.186 mm、修正后的最小磨削公差为0.075 mm;实验验证了误差模型的准确性,所述检测方法的角度测量误差为0.06°、密封圆轴向尺寸测量误差为2μm,因角度测量误差带来的最大、最小磨削量范围偏差可通过内锥角实际制造误差的收缩进行补偿;所研究的理论与方法也为其他内锥面的制造控制及逆向工程提供了系统的方法.

关键词：溢流阀螺纹插装式阀套内锥面内锥角制造误差

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直动型溢流阀的流固耦合建模与动态特性研究

机械工程学报 2021年第23期57卷 137-148页

作者：廖茂林宋文王晓勇辛岩莉郜志英北京科技大学机械工程学院北京100083 中船重工第七〇五研究所西安710000

直动型溢流阀被广泛用于水下动力设备的供能调节,但下潜水深的变化时常使得其动态稳定性无法保证,以至于在到达一定水深之后,溢流阀阀口会出现异常的压力波动现象,影响其正常的工作状态。为此,开展流固耦合分析,建立了直动型溢流阀的两... 详细信息

直动型溢流阀被广泛用于水下动力设备的供能调节,但下潜水深的变化时常使得其动态稳定性无法保证,以至于在到达一定水深之后,溢流阀阀口会出现异常的压力波动现象,影响其正常的工作状态。为此,开展流固耦合分析,建立了直动型溢流阀的两自由度动力学模型。通过无因次化后模型的求解,实现了对试验测试信号中振动深度的准确复现,并进一步分析了溢流阀阀芯的轴向和纵向振动状态随水深的变化,以及在部分深度下阀芯振动的多稳态共存现象。所建立的动力学模型中的非线性因素为试验测试信号中发现的压力波动特征提供了理论解释,从而为通过对溢流阀的优化设计来解决溢流阀的大振幅脉冲振动提供了模型支撑。

关键词：溢流阀流固耦合动力学建模动态响应分析

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配合间隙对溢流阀稳态液动力的影响

中国机械工程 2018年第8期29卷 893-899页

作者：瞿道海周云山罗威刘云峰傅兵湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

针对稳态液动力影响电液比例溢流阀调压精度的问题,建立了内流式滑阀液动力数学模型,基于CFD仿真平台,构建了考虑配合间隙的滑阀模型,并搭建了试验平台以验证模型的正确性,研究了不同配合间隙对滑阀稳态液动力的影响。结果表明:考虑配... 详细信息

针对稳态液动力影响电液比例溢流阀调压精度的问题,建立了内流式滑阀液动力数学模型,基于CFD仿真平台,构建了考虑配合间隙的滑阀模型,并搭建了试验平台以验证模型的正确性,研究了不同配合间隙对滑阀稳态液动力的影响。结果表明:考虑配合间隙的滑阀模型与试验测试结果有很好的一致性;溢流阀在工作过程中,阀口开度与配合间隙非常接近,随着压力升高,阀口开度变小,射流角接近20°;随着配合间隙增大,阀口开度变小,射流角变大;配合间隙在一定范围内,液动力随着间隙增大而增大,当达到临界值后,配合间隙对液动力的影响变小。

关键词：稳态液动力溢流阀射流角配合间隙

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电液伺服机构溢流阀节流口制造参数优化分析

上海航天（中英文） 2023年第S01期40卷 171-178页

作者：王朝阳唐庸夏忠李芳房成潘乐上海航天控制技术研究所上海201109 上海市伺服系统工程技术研究中心上海201109

电液伺服机构工作压力由溢流阀调定,其配套的溢流阀性能合格、稳定性对伺服机构整机性能有重要影响。针对溢流阀在研制过程中存在的压力超调、波动大和自振问题,为保证阀门开口稳定性,对节流口制造工艺参数展开优化分析。采用计算流体力... 详细信息

电液伺服机构工作压力由溢流阀调定,其配套的溢流阀性能合格、稳定性对伺服机构整机性能有重要影响。针对溢流阀在研制过程中存在的压力超调、波动大和自振问题,为保证阀门开口稳定性,对节流口制造工艺参数展开优化分析。采用计算流体力学(CFD)计算流体力学的研究方法,建立圆形、方形节流口形式结构的溢流阀模型,采用航空液压油单相体系,选用Reynolds应用模型,分析阀芯内的流场静态特性,检测到方形节流口处流体压力分布均匀。同时使用阀门综合试验台,对2种结构的启动压力和关闭流量进行试验研究。结果表明:槽宽0.3 mm的节流口结构为方孔形式,有效地改善了溢流阀开启特性,确保伺服机构的工作压力平稳,性能稳定。

关键词：电液伺服机构溢流阀节流口优化数值模拟试验研究

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溢流阀环形槽抗气穴性能分析及优化设计

重庆大学学报（自然科学版） 2012年第7期35卷 32-36页

作者：刘顺安杨嵩陈延礼胡卫国谢丹彤赵伟吉林大学机械科学与工程学院长春130022

采用RNGk-ε湍流模型数值模拟溢流阀环形槽口的气穴流动现象,并分析环形槽各结构参数对阀腔内气穴流场的影响。结果表明,结构参数θ越大,参数R1和R2取值最优时,抗气穴性能更明显。根据环形槽结构参数的数值模拟数据,利用kriging模型方... 详细信息

采用RNGk-ε湍流模型数值模拟溢流阀环形槽口的气穴流动现象,并分析环形槽各结构参数对阀腔内气穴流场的影响。结果表明,结构参数θ越大,参数R1和R2取值最优时,抗气穴性能更明显。根据环形槽结构参数的数值模拟数据,利用kriging模型方法得出代理函数,即以阀腔内最大气体体积分数为目标函数,以Gauss函数为相关函数,采用常数回归模型的似然函数。利用改进PSO算法对代理函数进行优化计算,经对比得出优化参数的抗气穴性能显著。

关键词：流体传动与控制溢流阀气穴流场 PSO算法 kriging代理模型

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溢流阀在辊压机液压系统中的应用

水泥技术 2023年第2期 52-59页

作者：肖鹏高金会涛洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司河南洛阳471039

介绍了辊压机液压系统的主要结构及工作原理,辊压机液压系统中常用溢流阀的功能、安装位置、结构形式、安装形式及工作原理。提出了辊压机液压系统中溢流阀故障的判断方法、维修要点及维修注意事项。

关键词：辊压机液压系统溢流阀故障判断

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插装式溢流阀气穴噪声研究及结构参数优化

插装式溢流阀气穴噪声研究及结构参数优化

作者：邱秉晖中南大学

学位级别：硕士

液压传动技术在工程机械等领域应用广泛,但随着人们环保意识和对设备性能要求的提高,各领域对液压机械设备的工作性能、环境友好性和舒适性提出了更高的要求,振动噪声则成为阻碍液压传动技术发展和应用的关键问题之一。溢流阀是液压系... 详细信息

液压传动技术在工程机械等领域应用广泛,但随着人们环保意识和对设备性能要求的提高,各领域对液压机械设备的工作性能、环境友好性和舒适性提出了更高的要求,振动噪声则成为阻碍液压传动技术发展和应用的关键问题之一。溢流阀是液压系统中常用的压力控制元件,但其内流道结构复杂、阀口狭小,容易发生气穴现象,会加重液压传动的噪声问题。因此,研究溢流阀内流道气穴的特性、产生原因、影响因素和抑制方法,对降低液压系统噪声具有重要意义。论文以插装式溢流阀的内流道气穴流场为对象,对气穴现象展开研究,并提出了降低气穴噪声的溢流阀结构优化方法。主要研究工作如下:(1)气穴流场的仿真模拟。建立溢流阀主阀内流道的三维模型,利用ICEM CFD前处理软件对几何模型进行网格划分,并借助Fluent完成溢流阀气穴流场的仿真模拟,获得流场的可视化结果,提取气穴强度特征参数。(2)气穴流场特性分析和影响因素研究。基于仿真模拟结果,分析溢流阀主阀中气穴流场特性和产生原因,发现气穴现象只发生在阀口下游区域,其中,阀芯壁气穴区和阀套壁气穴区为射流气穴,出口流道气穴区为涡流气穴。并研究入口压力、出口压力、阀芯开口度、油液粘度等对气穴的影响规律。(3)瞬态气穴流动规律的研究。探究固定阀芯开口度下主阀内流道中瞬态气穴演变过程,发现气穴流动经历了初生、生长、溃灭、回弹、完全发展五个阶段。用AMEsim搭建插装式先导溢流阀的仿真模型,获得阀芯在开启过程中的位移-时间曲线,并结合Fluent完成对阀芯开启过程中气穴流动的仿真模拟,分析不同时刻气穴的分布特点以及阀芯运动对气穴的影响。(4)溢流阀结构优化。分析溢流阀结构对气穴分布和强度的影响规律,结果表明合理的阀芯和阀套结构能有效消除气穴,并基于此确定了优化结构参数,使最大气体体积分数和气体总体积分别降低19.34%、68.6%。对不同边界条件下优化前后溢流阀的气穴流场进行对比,证明优化结构在不同工况下的有效性。(5)噪声测量实验。搭建噪声测量实验台,分别测量原溢流阀和优化溢流阀的工作噪声,并进行对比。实验结果证明,在相同工况下,优化溢流阀的噪声低于原溢流阀,验证了溢流阀结构优化方法和优化方案的可行性。图86幅,表21个,参考文献89篇

关键词：气穴流场仿真噪声溢流阀结构优化

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溢流阀溢流损耗能量回收系统研究

液压与气动 2019年第12期43卷 132-136页

作者：石勇潘炜张跃军海军装备部北京局驻北京地区第七军事代表室北京100176 北京机械工业自动化研究所有限公司北京100120

溢流阀作为三大液压阀之一,广泛应用于各种液压系统中,其出口一般接油箱,进口压力由用户设定;溢流阀阀口压差即为进出口压力差,压力等级越大,阀口压差损耗越大,溢流阀口的损耗压差被认为是不能降低的。研究提出一种通过在溢流阀的出口... 详细信息

溢流阀作为三大液压阀之一,广泛应用于各种液压系统中,其出口一般接油箱,进口压力由用户设定;溢流阀阀口压差即为进出口压力差,压力等级越大,阀口压差损耗越大,溢流阀口的损耗压差被认为是不能降低的。研究提出一种通过在溢流阀的出口连接能量回收装置的结构方案,通过能量回收单元提高溢流阀的出口压力,降低比例溢流阀进出口压差的方法来降低溢流能量损耗。利用CFD软件建立比例溢流阀的流场仿真模型,分析了能量回收单元对溢流阀稳态液动力的影响。搭建了溢流损耗能量回收试验平台,试验结果表明:采用能量回收单元提高溢流阀出口压力后,不仅大大降低了溢流阀阀口的能量消耗,同时也降低了作用于阀芯的液动力和调压偏差,而溢流流量基本不受影响。

关键词：溢流阀溢流损耗能量回收液压蓄能器节能