数字式纯水溢流阀的结构设计与性能仿真分析.pdf

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1、液压气动与密封／2013年第04期数字式纯水溢流阀的结构设计与性能仿真分析颜凌云，武鹏飞，包宗贤，李红星(1．四川建筑职业技术学院，~t)Jl德阳618000；2．常德烟草机械有限责任公司，湖南常德415000)摘要：该文介绍了自行设计的数字式纯水液压溢流阀．并通过Matlah／Simulink软件对溢流阀的静动态性能进行了仿真分析，由仿真结果验证了设计理论的正确性。关键词：数字式；水液压；溢流阀；Matlab／Simulink中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1008—0813(2013)04—

2、0028—02StructuralDesignandPerformanceSimulationofDigitalWaterHydrauhcReliefValveYANLing--yun，uPeng-feit,BAOZong-xian，LIHong-xinf(1．SichuanCollegeofArchitecturalTechnology，Deyang618000，China；2．ChangdeTobaccoMachineryCo．，Ltd．，Changde415000，China)Abstract：This

3、articledescribesthedistalwaterhydraulicreliefvalvebyself-designed，AndthroughtheMatlab／Simulinksoftwaresimulationthestaticanddynamicperformanceofthereliefvalve，Thenthesimulationresultsverifythecorrectnessofthedesigntheory．Keywords：digital；waterhydraulic；reli

4、efvalve；matlab／simulinkl23456789OO引言采用耐磨损、耐腐蚀性以及自润滑性能优良的金属石墨材料制造。水液压传动技术是一种环保、节能的新型实用技术，不仅具有与油压系统相当的输出力及响应特性，并＼且以其绿色可持续发展的特点。在20世纪末得到了较II2322212O19大的发展。同时，伴随着计算机技术的广泛应用，采用＼I。f，，

5、

6、_计算机控制的数字液压系统，逐渐成为液压技术发展⋯——～~／／／／A／／I一的必然趋势，本文设计了一种可在计算机控制下工作————一—————的数字式纯水溢

7、流阀，并利用软件对其性能进行仿真—===二——一测试——l8——＼／／／／／／／／—～——1阀口结构几何模型的建立———～／／．)【，，／／／／／，，，，l7参考传统液压元件设计方法，并借鉴国内外现有IJI213J4II6的纯水溢流阀，设计了数字式纯水溢流阀内部结构，如1一音圈直线电机2一电机固定架3一密封圈4一导阀阀体图1所示，设计通径为20mm、额定压力32MPa、流量5一导阀弹簧6一导阀芯7一导阀座8一阻尼器9一消声器10一密封圈l1一密封圈12一主阀套l3一主阀弹簧14一主阀体250L／min、采用音

8、圈直线电机来接收计算机发出的数字15一主阀芯16一螺堵l7一阻尼器18一主阀座19一密封圈控制信号。20一控制杆21一密封圈22一螺堵23一密封圈K一气蚀检测1211．1材料选择图1数字式纯水液压溢流阀结构图由于水介质本身的理化特性，水液压元件的腐蚀、1．2结构设计磨损很严重，在设计中密封圈采用耐热性、耐磨性和抗在设计工作中，本阀结构具有以下特点：冲击性能良好碳石墨密封材料，主阀芯采用高强度、耐(1)将主阀芯做成抛物线形球状，可以形成过流阀蚀性、抗菌性能优异的马氏体不锈钢材料制造，主阀套口(密封带)，把很集中

9、的气蚀冲击从密封带处向后延伸出去，这使得射束气蚀的产生与损坏部位不一致。保收稿日期：2012—11-08作者简介：颜凌云(1961一)，江西人，男，副教授，学士，现从事机电液控制护最重要的过流阀口。领域的科学研究。(2)主阀的锥角较小，并且阀心锥角大于阀座锥28HydraulicsPneumatics&Seals／No．04．2013角。对外流式锥阀，当锥角较小时，由于流体收缩小，出口压力较高，因而不易出现气穴现象。由于压力最低处一般位于收缩部位附近，此处流速很高，当阀心锥角小于阀座锥角时，气穴发生在阀口处，

10、反之，则发生在阀ISI下游。据报道，当阀心锥角小于阀座锥角时，阀EI较容易出现气穴和流量饱和现象。(3)工作液从阀芯内部流出，高速液流在阀芯内部(b)压力一流量特性射向中间可以相互抵消一部分能量，可以降低液流速454O度，从而可以避免气蚀的发生和降低噪声。35(4)阀中采用了3个阻尼器的液阻网络，在实现压鹱力控制功能的同时，有利于提高主阀的稳定性。lO1．3工作原理O音圈电机1获得控制信号后推动导套