针对液压滑阀内部温度特性的研究

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1、液压气动与密封／2011年第7期液压滑阀内部温度特性的研究李惟祥邓斌刘晓红(西南交通大学新型驱动技术中心，I~t)ll成都610031)摘要：在中、高压系统中，由于节流作用，油液流过滑阀的阀口时会发热使得油液温度升高，影响油液及系统的性能。针对油液流经节流口发热这一现象，进行了理论分析，并利用NHT(NumericalHeatTransfer，数值传热学)方法对滑阀内部的温度场和流场进行r三维数值模拟，对不同入口压力和阀口开度的滑阀温度场进行了解析。数值计算结果表明：油液流过节流口时温度升高主要源于黏性力做功导致的黏性耗

2、散，且黏性耗散主要发生于阀口后方速度变化率非常大的涡旋区，并得出了工作压力和不同阀口开度对阀腔内温度场的影响。为滑阀设计提供了理论参考。关键词：液压滑阀；温度场；黏性耗散；数值模拟中图分类号：THl37．5文献标识码：A文章编号：1008—0813(2011)07—0016—04ResearchofTemperaturePropertyinHydraulicSpoolValveLIWei-xiangDENGBinLIUXiao—hong(NewDriveTechnologyCenter，SouthwestJiaotong

3、University，Chengdu610031，China)Abstract：Inmediumandhighpressuresystem，Becauseofthethrottlingaction，heatisgeneratedwhenfluidflowthroughthevalveportofspoolvalve，Whichleadstotheincreaseoffluidtemperature，thiswillaffecttheperformanceoffluidandsystem．Aimforthetemperat

4、ureincreasecausedbythrottlingaction，atheoreticalanalysisistaken．Andthen3一DNumericalSimulationistakeninordertogetthetemperaturefieldandflowfieldofspoolvalvebythemethodofNHT(NumericalHeatTransfer)，Thetemperaturefieldofspoolvalveindifferentworkingpressureandopeninga

5、reobtained．Theresuhofnumericalcalculationshows：thetemperatureincreaseoffluidmainlysincefromtheviscousdissipation，andtheviscousdissipationhappensinthevortexareawherehavegreatvelocitygradientwhenfluidflowthroughthevalveport．Theeffectofworkingpressureanddifferentope

6、ningontemperaturefieldareobtained．Theoreticalreferenceisprovidedfordesigningspoolvavles．KeyWords：hydraulicspoolvalve；temperaturefield；viscousdissipation；numericalsimulationO引言析，研究滑阀内部温度场的分布，为液压滑阀的设计或改进提供参考。圆柱形滑阀是液压传动与控制系统中十分重要的基础元件，常用的电磁换向阀以及伺服阀均由圆柱滑1液压滑阀的结构阀组成。然

7、而，在中、高压系统中，由于油液流经滑阀阀一般的滑阀有多个阀腔，但由于各阀腔之间的相口时的节流作用，使得油液温度升高，从而导致油液黏似性，因此用其中的一个阀腔作为研究对象以简化计度下降．油液黏度的降低使通过滑阀间隙的泄漏量增算量。计算采用的液压滑阀结构如图1所示，由阀芯和大IlI；严重时还会使得阀芯受热膨胀，阀芯与阀套间的阀套组成，图中表示阀口开度大小，其余主要参数如配合间隙减小，阀芯有可能被卡死在阀套里，从而导致表1所示。系统不能正常工作[21。通过理论分析，找出油液经过滑阀阀口节流发热的根本原因；利用数值传热学(NHT

8、)软件对滑阀内部的流场和温度场进行数值模拟，并对计算结果进行分收稿日期：2010—12—24作者简介：李惟祥(1987一)，男，硕士研究生，西南交通大学驱动技术与智能系统专业．研究方向为液压元件的CFD数值模拟。图1滑阎结构简图16HvdraulicsPneumatics＆Seals／No．7．2011表1滑阀的主要