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年月机床与液压.
第卷第期..
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阀芯直径对液压锥阀性能的影响
,谢永超
.湖南铁道职业技术学院,湖南株洲;.四川川润股份有限公司技术中心,四川成都
摘要:采用计算流体动力学方法对锥阀阀腔内的流场进行数值求解,并比较分析不同阀芯直径下不同开口度对应的流
量系数与液动力值。结果表明:对应相同开,阀芯直径的变化基本不会引起流量的变化,并且流量系数基本保持不变,
;阀芯直径对阀芯作用力及稳态液动力的影响较小。该结论为锥阀的结构设计提供一定的参考。
关键词:液压锥阀;流量;流量系数;阀芯阻力;稳态液动力
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:———

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液压锥阀是流体传动与控制技术中重要的基础元腔结构对称,内部流动对称,因此可仅取流动区域的
件。锥阀主要由阀芯、阀座及附属的弹簧、密封件等一半作为计算对象。
构成,安装时只需将阀芯插入阀体或阀块的插孔内,
利用控制盖板与阀体或阀块的螺钉联接而固定。虽然
阀套、阀体插孔和盖板三者之间的相关尺寸均已标准
化,但组件内部尺寸包括阀芯形状、阀套内孔与阀芯
配合部分的形状及尺寸、弹簧尺寸等,均可由设计者
决定,其中,阀芯形状对阀性能影响最大。因此,文
中主要研究了锥阀的阀芯直径对锥阀性能的影响。锥
阀工作时,通过阀芯在阀座内轴向移动,实现对压
力、流量的控制。
利用计算流体动力学—
, 的方法,对外流式锥阀进行流体解
析,得出阀芯直径的变化对流量系数与液动力的准确
影响,对锥阀的结构设计具有一定的参考价值。
锥阀结构与建模图锥阀的基本结构
. 锥阀结构. 几何模型与网格划分
如图为解析用锥阀的主要结构,由阀芯将图中的流体区域作为求解区域,利用三维设
与阀座构成,其主要结构尺寸如下:。, 计分析软件按上述思想对锥阀建模;并采用四
., , : , 。, 。, 面体网格进行划分,考虑到计算机的运行时间和存储
为阀芯直径值。图中箭头方向为流体的流动方容量,需要对计算网格进行规划,在入口和出部分
向;区及区分别是两个旋涡产生区。由于锥阀阀因为流速和压力变化缓慢,网格较粗;阀口处存在节
收稿日期:——
作者简介:石金艳一,女,硕士。电话:,—:.。
第期石金艳等:阀芯直径对液压锥阀性能的影响· ·
流作用,压力梯度较大,速度变化很大,对阀口处的
网格进行了初步的细化,并且在出口拐角处进行了局:、
. 量
部细化。将网格导人流体分析软件—中对锥阀宣
进行解析。删
避
低
对称边界
图相同阀芯直径的流量比较
图锥阀模型的边界条件
. 解析条件
文中对锥阀进行解析计算时,对上述模型作如下
假设: 假设锥阀为理想锥阀,即阀芯与阀套配
合精确而无径向间隙; 流体为不可压缩、恒定
的牛顿流体即速度梯度变化时,动力黏度不
变; 因阀体尺寸很小,忽略流体重力与阀腔内
部流体传热的影响; 流体的介质参数如表;
边界条件设定如图。
表流动介质参数土℃
解析结果及分析