滑阀式超高压液压电磁换向阀静、动态分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007年5月机床与液压Mav2007第35卷第5期MACHINET00L&HYDRAULICSV0l_35No．5滑阀式超高压液压电磁换向阀静、动态分析杨红艳(内蒙古工业大学机械学院，包头010062)摘要：应用有限元分析方法对超高压液压电磁换向阀进行受力分析，按照换向过程中受到的最大推力和阻力，找出阀体、阀芯在静态过程中应力及变形的最大部位，并得到推杆在换向过程中的动态特性及压力损失、泄漏量随时间变化的特性曲线，为换向阀的设计提供了理论依据。关键词：超

2、高压电磁换向阀；静动态特性；有限元中图分类号：TH137．52文献标识码：A文章编号：1001—3881(2007)5—122—3FiniteElementAnalysisofSpoolValveTypeUltra-highPressureSolenoidValveYANGHongyan(CollegeofMechanicalEngineering，InnerMongoliaUniversityofTechnology，Baotou010062，Chir／a)Abstract：Thefiniteelem

3、enttheorywasusedtoanalyzetheforceofultra-highpressuresolenoidvalve．Accordingtothebiggestthrustandresistanceintheprocessofchangingdirection，thepositionthatstressanddeformationarethebiggestinstaticcoursewasfound．Thedynamicpropertiesofhandspikeandthecharact

4、eristiccurvesofpressurelossandleakchangingwithtimeintheprocessofchan~ngdirectionwereobtained．Keywords：Uhra—highpressuresolenoidvalve；Staticanddynamicproperties；Finiteelement0引言2实体模型的创建超高压液压电磁换向阀是超高压液压系统中的换阀体、阀芯采用软向元件，在超高压工况下，要求其具有响应快、泄漏件PRO／E建立三维实体量小等特点。

5、保证换向阀动作灵活，运动阻力小同时模型，并转存为IGES格实现可靠的密封，是电磁换向阀设计中的重点问题。式，由有限元分析软件本文使用ANSYS软件对超高压电磁换向阀的阀体、ANSYS读入，推杆采用阀芯及推杆进行有限元分析计算，为确定合理的结构直接法自顶向下在AN—尺寸提供依据。SYS中直接建立三维模1电磁换向阀的结构及工作原理型。单元类型采用10节本文对三位四点4面体实体结构单元图2阀体网格划分通M型电磁换向阀SOLID92，智能网格划进行研究，其结构分，精度等级为7级。材料为40Cr，以此确定弹性模如

6、图1所示。工作量和泊松比。网格划分结果如图2—4所示。原理：当两端电磁铁都断电时，阀芯图1M型三位四通电磁在两端弹簧力的作换向阀结构简图用下处于中间位置，P口压力油通过阀芯径向孔进入阀芯轴向孔，并与T口相通，实现泵的卸载节能，A口B口截止。当左端电磁铁通电，阀芯右移，使P口与A口连通，B口与图3阀芯网格划分图4推杆网格划分T口连通，这时，左边弹簧被放松，右边弹簧被压3约束及载荷处理紧。电磁铁断电后，靠被压缩的右边复位弹簧的作对于换向阀芯，当到达换向位置时其两端通过推用，使阀芯回到中间位置。当右端电磁铁通

7、电，阀芯杆与电磁铁紧贴在一起，可视为静止不动，其轴向自左移，使P口和B口相通，A口和T口相通，电磁铁由度为零。在阀芯各圆周面上，由于与阀体有配合间断电，在左端弹簧力的作用下阀芯回到初始中间位置。隙，故可有位移。表面压力载荷100MPa作用在P口基金项目：内蒙古工业大学科学研究基金(项目编号：X200406)维普资讯http://www.cqvip.com第5期杨红艳等：滑阀式超高压液压电磁换向阀静、动态分析·123·到A口和P口到B口的圆周面及侧面上。从图中可以看出，阀体最大位移为0．031049mm，

8、对于换向阀体，与电磁铁接触的左、右端轴向自阀芯的最大位移为0．023647mm，阀体和阀芯承受液由度为零，阀体内孔与弹簧座接触的内圆周表面径向压力的部分产生的位移相对较大，并且主要为径向自由度为零。表面压力载荷100MPa作用在P口到A位移，在阀体阀芯配合处阀体最大径向位移为口和P口到B口的圆周面及侧面上。因进、回油管0．01102mm，阀芯最大径向位移为0．01849mm。换的变形对泄漏及压力损失影响较小，不是本文分析的向阀的配合间隙对泄