
FluidDynamics)研究的应用软件,可模拟和分析复杂几何区域内的流体流动与传热现象,本文利用该软件分析流体经过阀口时的压力场,获得阀口压力分布和速度分布矢量图。给定阀额定流量为40L/min溢流阀的调定压力为11MPa。
模型建立:使用solidworks建立滑阅流道模型,导入FLUent软件的前处理程序Gabit进行网格的划分并对阀口区域进行细化外理将MESH文件导入 FLUent6.3,进行仿真。求解时设置的边界条件如下进口边界条件为Pressure-inlet(压力入口)P=11MPa出口边界条件为Pressure-outlet(压力出口) P=1MPa.
通过对模型进行CFD数值分析获得锥阀内部流场的压力分布,速度分布。阀口处压力变化较大,阀口压力的降低
主要发生在阀口阀座出,阅芯拐角处的,负压值比较低表明阀口处可能会产生气蚀腐蚀,水在流过阅口时流动速度有大幅度的增加。
5.结论
本文设计子纯水溢流阀的结构形式及建立了直动式纯水溢流阅物理模型,对其动态特性进行了仿真,结果表明其动态性能良好及结构合理:阻尼孔对压力超调量、响应时间有一定影响。通过流场仿真说明阀座拐角、阀芯拐角处负压值较高,流动速度较大,因此,存在气蚀的现象。分析结果对纯水溢流阀的设计有一定的借鉴和参考意义。
参考文献:
[1]谭宗案,叶惠军等,基于 FLuent的纯水溢流阀流场仿真分析[J]
Academic
学术
山峡大学学报,2012(70):34-4
[2]刘银水,黄艳,贺小峰,等,直动式海水液压溢流阀的设计与仿真[]] 液压与气动,2001(5):10-14
[3]弓永军,王祖等,先导式纯水溢流阀仿真与试验研究[刀机械工程学报, 2012(137): 4612
[4]张琳,赵玉贝等,基于AMEsim 的电液比例溢流阀的建模与仿真J煤炭科技,2013(84):39-12
作者简介:
宋玉坤(1985~),男,助理工程师,
工学学士,主要从事煤矿机械和皮带运输机。
王建忠(1986~),男,在读硕士研究生,主要研究方向为液压元件、渡压控制技术。
挖掘机液压系统开发的技术建议
田军
(新兴重工天津移山有限公司)
摘要:液压系统是现代挖掘机技术的主要标志,挖掘机性能的高低,取决于液压系统性能的优劣,为开发出液压性能更为优越的挖掘机。文章将在了解挖掘机液压系统开发基本要求的基础上,深入研讨挖掘机液压系统开发的技术建议,可作为挖掘机液压系统开发的理论参照。
关键词控据机:液压系统:开发技术
1.挖据机液压系统开发的基本要求挖据机液压系统通过管路将各液压
元件构成系统整体,其传动以油液为介质,并借助液压泵,完成发动机机械能到液压能的转变,对液压系统的开发,需者虑挖据掘机运作时复杂的动作,臂如频紧启动、不间断制动、无规律换向,并接受外界不同程度的冲击、振动等,尤其是在温度和地形地貌突变不定的野外作业,对挖掘机液压系统的性能要求更高:
(1)挖掘机依靠动臀、斗杆、铲斗
完成挖掘操作。挖握时,不仅需要动臂、斗杆、铲斗独立动作,而且三者还要兼具配合完成复合动作,以此充分发挥挖掘机的挖掘率。针对挖掘机的动作性能需求,要求液压系统能够同时满足动肾、斗杆、铲斗共同动作时的超高负载变化,并且不受外界冲击和振动的影响。
(2)挖掘机在作业时,只有将发动
机的动力性淋满尽致发挥出来,并减少燃料的凭空损耗,才能够保证高效的传动效率。需如挖掘机左右履带的分别驱动和原地转向,其灵活性正是依靠挖据机高效率的传动予以维持,此时液压系统可能在急剧振动的影响下,承受变化比较大的负载,正面要求包括液压缸、液压马达等执行元件得到有效的过载保护,在行走、回转时有可靠的制动和限速,以及避免动臂快速下降和整机超速溜坡,
这也正是挖掘机液压系统开发的传动效率需求的表现。
(2)考虑到挖掘机作业现场的尘土
容易污染液压油,要求液压系统开发时,提高系统的密封程度,同时设置滤油器和防尘元件。另外,挖提机持续作业,液压系统液压油温会不断上升,此时需要在系统内设置抗震冷却元件,将液压油温控制在80℃以内。
2.挖掘机液压系统开发的技术建议结合挖据机液压系统开发的技术要
求,在此将从发动机控制系统、液压泵控制系统、整机控制系统几个方面,基于机电液一体化的发展方向,深入研讨液压系统开发的技术建议
2.1发动机控制系统开发
发动机控制系统开发之前,以柴油机的外特性曲线,分析柴油机的传输功率与转速、油门开度之闻的关系。分析结果显示,柴油机的转速和功率调节,与油门开度的大小有关,当挖机出现负荷变化,转矩的调速特性就会出现波动。针对该现象,第者建议在发动机控制系统在开发时,要兼具功率优化、调速、自动息速的性能,其中功率优化可借助电子优化系统实现,在飞轮壳之上,设置电磁感应式的转速传感器,实时监测实际转速情况,同时在喷油泵拉杆和调速器位,将行程开关和微动开关安装其上,这样一来,当柴油机实际转速在
额定值之内,转速传感器就能够自动增大驱动电磁比例和输出压力,减少油泵的排量,使得柴油机不至于偏离额定转速太大。而柴油机的电子调速器,是在电磁传感转速器发出电磁信号之后,以参考点信号为蓝本进行比较分析,是实现柴油机轴转动、燃油量的关键,能够保证挖据掘机的油门转速调整的稳定。至于自动息速装置,主要功能是保证操纵杆回到中位后,短时闻内自动进入低速运转状态,此时液压系统的磨损程度将降至最低,并满足节能和噪音控制需求。综合以上开发建议,可看出发动机控制系统开发,技术重点应集中在电磁转速传感器、电子调速器和自动急速装置等方面,这也是当前国内液压挖掘机所欠缺的技术薄弱点。
2.2液压泵控制系统开发
挖据机液压象流量的调整,涉及的开发技术参数,包括源动机转速、液压泵配流角度、总功率、分功率、交叉功率、正负流量等,可采用功率调整泵,在保持平衡杠杆力和力臂不变的情况下,调整系出口压力油,在作用于压力感应活塞后,平衡杆在液压力作用下,就会产生工作压力,以此实现泵排量的调整。国外液压泵控制系统,通常以叠加压力切断阀,用于控制功率和切断压力,这种技术手段可供国内液压挖掘机开发时参考借鉴。叠加压力切断阀能够将液压
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