沉割槽对滑阀阀芯径向卡紧力的影响

陆倩倩,阮健,李胜,鲁鹏勇

(1.浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,310014,杭州; 2.浙江大学城市学院,310015,杭州)

阀芯作为液压滑阀的运动部件,其上所受的液动力、摩擦力等是制约滑阀特性的一个重要的因素,而其所受的径向不平衡力会产生阀芯卡紧,是影响运动特性关键因素之一。近10年来,Amirante[1]运用计算机仿真技术研究了开中心滑阀阀芯上液动力与开口的变化关系并进行了实验验证[2];设计了一种阀杆中部增加补偿轮廓的比例换向阀阀芯,能够平衡阀芯上液动力[3]并进行了实验验证[4]。王安麟等运用CFD技术研究了滑阀开启关闭过程中瞬态液动力的影响,并运用参数化建模优化阀芯中部补偿轮廓尺寸,为滑阀多学科结构优化奠定了基础[5];吴小峰等利用计算机流体动力学方法研究了液压换向阀轴向瞬态液动力的影响因素,同时提供了滑阀内部流道结构参数的优化设计方法[6],但文献[5-6]方法需要大量的试验数据,很难从理论上得到结构的最优设计。Lisowski等运用CFD和实验结合的方法,研究了在阀体上增加内流道的方式,可以在不改阀芯驱动力的情况下提高45%的额定流量[7]。Lisowski等通过设计合理的阀芯几何结构,运用液动力在比例换向阀中进行压力补偿[8-9],使得阀口射流角仅与阀芯位置相关,与压力无关,但并未明确油液流动形式、阀芯尺寸及其对阀性能参数的影响。Posa等运用边界层结合直接数字仿真技术分析了阀的开口量和阀口压差对流量系数和液动力的影响[10],然而此研究难以通过实验进行验证。……