论文部分内容阅读
多路阀广泛应用于工程机械、起重运输机械和要求多个执行元件运动的行走机械中,是液压工作系统中重要的控制元件。在影响多路阀控制特性的因素中,液动力所产生的影响最为突出且不易计算。液动力过大会导致滑阀卡滞,从而影响执行机构的可靠性和安全性。通过合理的布置槽口的形状,可以得到不同的节流面积,从而可以对流量进行多级节流控制。可以满足不同负载下执行机构对运动速度的需求,使得液压执行机构启动和停止能够平稳工作。因此节流槽槽口流量特性的分析及降低滑阀阀芯的液动力对于设计高品质多路阀,提高工程机械的操作性能较为关键。本文以DCV95式负载敏感多路阀为主要研究对象。根据公司提供的多路阀模型与参数,推导了主阀口节流槽过流面积,并编写了阀口过流面积的通用计算程序。利用软件计算的阀口过流面积和水力直径结果代替AMESim中的过流面积数值,提高了仿真精度。运用AMEsim和Fluent联合仿真的方法,探究节流槽口形状、尺寸参数对阀的性能影响。通过液压元件库(HCD库)构建了多路阀的仿真模型,获得多路阀在不同负载下阀芯的开启及复位过程中的流量特性仿真结果。结果表明在阀芯开启及换向的过程中,负载的压力大小与阀口的流量大小无关,阀口流量曲线的变化仅与阀口开度有关。对多路阀内部流场进行了三维建模,并利用ICEM软件进行网格划分。利用FLuent软件对所建模型进行流场仿真解析。对主阀口的内部流动进行更加精确的研究。通过分析滑阀内流场的压力分布云图和速度分布云图分布,得出阀腔内压力过大及涡流产生的原因。结果表明当阀口开度变化时,多路阀内油液流速和压力分布变化较大。同时随着阀口的增大,涡流现象也愈加明显,壁面受到的压力变大。针对多路阀存在的问题,对压力补偿阀节流槽结构与阀体流道尺寸进行改造。经仿真实验,结果表明两种改造方法能够改善多路阀的控制性能。本文的研究对于提高多路阀流量控制范围,降低滑阀液动力提供了数值依据。对于提高阀的控制性能,改善阀口结构的设计具有指导意义。