基于阀芯结构优化的比例阀液动力补偿方法研究

作者：白俊; 赵斌^*; 郝云晓; 王波; 刘赫

来源：机电工程, 2021, 38(11): 1444-1450.

• 直动式比例阀
• 液动力补偿
• 稳态液动力
• 阀芯结构优化

在直动式比例阀阀芯的换向过程中,过大的液动力会导致阀芯的换向动作出现滞后甚至卡滞现象,针对这一问题,提出了一种基于阀芯结构优化的液动力补偿方法。首先,采用三维建模软件对直动式比例阀结构进行了三维建模;然后,采用理论推导与计算流体力学(CFD)仿真结合的方法,在阀的开口度和压差改变的情况下,分析了稳态液动力的变化规律;最后,依据液动力动量定理的理论表达式,提出了一种具有液动力补偿功能的阀芯结构,并分析了优化后的阀芯结构对比例阀液动力和流量特性的影响。研究结果表明:在高压、大流量的工作环境中,采用优化的阀芯结构可以更加明显地减小直动式比例阀阀芯所受的液动力;根据全流域液动力仿真结果可知,采用优化后的结构,液动力的最大补偿效果可达45%,可以有效地减小液动力对阀特性的影响,改善比例阀的动态响应性能。

• 单位
  太原理工大学