某大通径滑阀的磨损寿命预估

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1、机械设计与制造第8期MachineryDesign&Manufacture2012年8月文章编号：1001—3997(2012)08—0234—03某大通径滑阀的磨损寿命预估吴亮杨曙东刘书胤危敏(华中科技大学机械科学与工程学院，武汉430074)WearLifePredictionforaLargeDiameterSpoolValveWULiang，YANGShu—dong，LIUShu-yin，WEIMin(SchoolofMechanicalScienceandEngineering，Hua

2、ngzhongUniversityofScience&Technology，Wuhan430074，China)【摘要】元件寿命预估尽管代替不了型式寿命试验，但在初始研发阶段对元件的优化设计、选材具有重要的指导意义，可降低因设计失误而造成的重大损失并少走弯路，也是元件全生命周期设计中的重要一环。依据给定工况，从阀芯与阀体摩擦副的表面微观形貌入手，综合考虑其加工形状误差、侧向力、对偶材料、使用介质等各因素对配合间隙因磨损而变化的影响，预估某高速绞车用大通径二位四通液控换向滑阀的磨损寿命，为该阀的自

3、主研发奠定了一定的理论基础，对同类元件的磨损寿命设计具有一定的参考价值。关键词：大通径滑阀；磨损寿命；线磨损度；寿命预估【Abstract】Thoughlifepredictionforacomponentcannotreplacetypelifetests，butithasimportantguidingsignificancefortheoptimizationdesignandmaterialselectionofthecomponentintheinitialdevel-opmentst

4、age，whichCandecreaseheavylosscausedbydesignmistakesandpossiblyavoiddetours．Italsoisanimportantstageofthelifecycledesignforacomponent．Accordingtothegivensituation，itpredictsthewearlifeofalargediameterspoolvalvewhichisa2-position4吲hydraulicoperateddire

5、ctionalvalveandisusedinahydrauliccontrolsystemofacertainhighspeedwinch．startingwiththesu!fave，c，

6、0一￡0一pographyofthevalvespoolandvalvebodyandconsideringtheinfluencingfactorsofthefitclearancechangingcausedbywear．Thefactorsmainlyincludeshapingfor7nerror

7、s，lateralforce，matchingmaterials，hydraulicmediumandSOon．Thepredictionprovidesatheoreticalbasisfortheindependentdevelopmentofthisvalve，andhasacertainreferenceforthedesignofthiskindofcomponents．KeyWords：LargeDiameterSpoolValve；LinearWearDegree；WearLife

8、；LifePrediction中图分类号：THl6文献标识码：A1引言阀体的配合间隙设计应合理，在使用寿命期限内各油口间的泄漏流量不能超过规定的允许值。随着换向次数的增加，阀芯与阀体某高速绞车液压控制系统中的主控换向阀是一种大通径二的配合间隙会因磨损而增大，间隙的泄漏流量也随之增大，当间位四通液控滑阀式换向阀，如图1所示，该滑阀的主要技术参数，隙泄漏流量增大到规定的允许值时，将会影响到系统实现正常的如表1所示【l1。显然，其流量很大，通径达65mm，目前市场上很难功能，滑阀的寿命也就此终止了。找

9、到此类产品。表1大通径滑阀主要技术参数通径c一阀芯直径cmm，2磨损寿命预估方法摩擦副材料的磨损可用线磨损率或线磨损度来定量表示。线磨损率指摩擦表面法向尺寸变化与滑移时间的比值，线磨损度图1大通径滑I阋结构简图指摩擦表面法向尺寸变化与滑移距离的比值。基于摩擦磨损理1．左端盖2缓冲装置3．复位弹簧4．阀体5阀芯6．密封圈7．活塞8．右端盖论，在给定润滑条件下材料的线磨损率y为囱：‘(1)由于滑阀是靠阀芯在阀体中的相对位置变化来实现油口的式中：p—接触应力；通断、靠阀芯与阀体间的间隙来实现油口的密封