ＬＨＤＶ平衡阀芯仿真研究,  恩平登高车出租, 恩平登高车公司, 恩平登高车    稳态液动力是指当阀芯稳定于某位置，阀口开度及其流量处于稳定状态时，流体为了克服液压阀腔的限制，自身动量发生变化而作用于阀芯。根据定义，我们设定ＬＨＤＶ平衡阀主阀芯位移一定，由于主阀芯结构设计所致，该阀液压液只能从阀内部经阀壁上的径向节流小孔流出。流体液动力是流体流动方向发生变化时给阀芯的反作用力，根据动量关系可知，此时主阀所受稳态液动力计算公式.  Ａ／－流体动量改变量；流体的密度；０－单位时间里通过阀口的流量；Ａｆ－时间；。－上下游流速；－上游射流角；Ｖ－阀口处流体流速；０－阀口处射流角；当流经阀芯节流孔的流量稳定时，由液压传动连续方程可知：ＰＶｑＡｑ＝ｐｖＡ（３－主阀茫巧腔横截面积；主阀芯节流孔过流面积； 因此，公式（３－１）右侧第二项可以忽略不计，将公式简化为ＰＷ；＝—ｐＱｖＣＯＳ０, 主阀芯稳态液动力在主阀芯周向方向的分为方向永远指向阀芯尾端，即使主阀芯关闭的方向。所Ｗ忽略上式中正负号影响，稳态液动力的计算公式知，由于ＬＨＤＶ平衡阀主阀芯结构的特殊性，阀口处射流角9０°，所以该阀静态液动力ｆｓＷ０，在对其分析过程中可以忽略阀芯静态液动力的影响。相比较于稳态液动力是主阀芯固定于某处时，流体动量变化对主阀芯的反作用力，瞬态液动力是主阀芯运动过程中，流体动量变化对主阀芯的反作用。因主阀工作过程中油液流向只有一个，所以 ＬＨＤＶ平衡阀主阀芯瞬态液动力分解，主阀内油液流动速度改变时，该部分油液会产生一个水平向左的反作用力，但是由于主阀芯左侧无台肩结构，所以该作用力作用于ＬＨＤＶ平衡阀阀座之上，不对主阀芯受力产生影响，即ＬＨＤＶ平衡阀主阀无瞬态液动力影响。因此，该阀瞬态液动力Ｆｔ=０，在对ＬＨＤＶ平衡阀各项性能分析过程中可以无需考虑阀门受力的影响。 通过理论分析，ＬＨＤＶ平衡阐在工作中，无需考虑液动力。

      棋拟仿其抢证使用计算流体动力学（ＣＦＤ）对ＬＨＤＶ平衡阀主阀芯结构内部流场进行仿真分析，对主阀芯不同位移工况下的阀赔出油角度进行模拟仿真验证，并对各位移工况下ＬＨＤＶ平衡阐主阀《静态液动力进行统计验证。首先建立ＬＨＤＶ平衡阀主阀芯的王维模型，然后通过Ｂｏｏｌｅａｎ模块抽取主阀芯内部流场模型。 将主阀芯流场模型进行分块，使用ＡＮＳＹＳＩＣＥＭ网格划分软件对上述ＬＨＤＶ平衡阀主阀芯的内部流场各块进行结构化网格划分，然后将各个分块网格进行组装，形成整体内部流场的网格。同样的方法将外部流场进行网格划分，并将内外部流场网格模型组装。对ＬＨＤＶ平衡阀主阀芯巧部流场进行仿真计算，通过ｕｅｎｔ进行流场仿真，分别查看不同工况下各截面节流口阀腔出油截面速度矢量图和压力云图。不难发现ＬＨＤＶ平衡阀主阀芯节流口周向的射流角约为９０°。不难发现ＬＨＤＶ平衡阀主阀芯节流口处压力对称分布。

    

   通过对ＬＨＤＶ平衡阀内部组件的安装分析我们可知，该平衡阀的主阀芯控制弹黃预紧力为１１００Ｎ。通过观察液动力仿真数据可知，ＬＨＤＶ平衡阀在工作中最大稳态液动力仅为８．１Ｎ，仅为平衡阀主阀芯预紧力的０．７４％，其对主阀芯运动的影响可以忽略不计。对上述分析进行总结，我们可以容易得到结论：液动力占比主阀芯平衡时同侧受力较小（小于０．７４％），对平衡阀主阀芯受力不构成实质性影响，在主阀芯数学建模中可以不考虑液动力。

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   平衡阀工作过程中首先通过先导阻尼网络控制主阀芯的开启程度，从而改变流体流经主阀芯的通流面积，造到调节遁过主阀芯流量的目的，在ＬＨＤＶ平衡阀建模过程中需要对主阀芯遁流面积随位移情况进行精确等效计算。根据阀口分布形态的不同，液压控制元件的阀口形式可分为全周开口形式和非全周开形式。其中，非全周阀口被广泛用于控制阀口，主要是因为其特殊的阀口形态可实现通流面积随着卡扣开度的变化进行复杂变化的特点，同时非全周开口具备启闭稳定性强的能力，容易达到控制阀的连续性控制要求。传统的非全周开口主要有Ｌ形、Ｖ形、Ｕ形、Ｋ形节流槽等及他们的组合形式，传统非全周开口的研究情况己经较为完善。ＬＨＤＶ平衡阀为了能够实现高精度的流量控制，其主阀芯阀口形式化采取了特殊的非全周开口形式，其主阀《阀口采用在中空圆控阀芯径向位置上分布５个不同直径的节流小孔，个节流孔的半径依次为０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、２．６ｍｍ、３ｍｍ、３ｍｍ，其分布情况如下图所示。平衡阀工作时，主阀芯在阀座内沿正向移动，油液由主阀芯内腔流经各开启的节流孔回流。平衡阀工作时，主阀芯在阀座内沿正向移动，油液由主阀芯巧腔流经各开启的节流孔回流。 此时，主阀芯的过流面积是全部打开节流孔过流面积与部分节流孔过流面积之和。由几何关系可知，此时全部通流或部分通流节流孔的通流面积为节流孔ｉ通流部分径向投影面积，其玉维图及解析视困如困３－９所示，在此，我们将Ｗ部分打开节流孔为例进行过流面积公式推导。 通过测量主阀芯和各节流孔的相关参数，利用ｍａｔｂｂ编译上述椎导公式，巧们可以将阀位移一过流面积相关数据准确计算出来，并通过ＭＡＴＬＡＢ或者ＡＭＥＳｉｍ将其阀芯开度－通流面积曲线绘制出来。通过观察计算结果可知，当主阀芯开度较小时，其通流面积随着主阀芯位移的增大而缓慢增大；随后，随着位移的增大，其通流面积随着开度的增大基本呈现线性增大。说明ＬＨＤＶ平衡阀主阀芯节流口的设计很巧地实现了该阀的控制要求。

    根据ＬＨＤＶ平衡阀的结构原理及元件结构构成，利用ＡＭＥＳｉｍ仿真软件中的机械库、液压库和液压元件ＨＣＤ库建立该阀的仿真模型。根据该ＬＨＤＶ平衡阀的时机结构，主要包括液控阻尼网络、溢流阀、旁路单向阀和主阀芯等部分。如上文所述，该阀的主阀芯节流口非常规节流口，首先采用么式法，利用Ｍａｔｌ化编程计算该阀主阀芯通流面积，再将上文求得的主阀芯开口量－通流面积曲线导入主阀芯阀模型之中。同时由上文分析知主阀怒可以忽略液动力的影响，因此在参数设置中，将主阀芯节流孔射流角设置为９０°。根据上节所述巧平衡阀仿真模型，对平衡阀进行计算仿真，根据其仿真结果，分析其单向导通特性、控制特性、开追压力、微动特性，尤其是ＬＨＤＶ平衡阀的动态阶跃响应特性和负载振动特性。

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