基于Fluent的数字式水压溢流阀研究.pdfVIP

2012年2月 机床与液压 Feb．2012 第40卷 第3期 MACHINETOOL HYDRAUUCS Vo1．40No．3 D0I：10．3969／j．issn．1001_-3881．2012．03．039 基于 Fluent的数字式水压溢流阀研究 贾伟亮，吴张永，王娴，王娟，莫子勇 (昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650093) 摘要：介绍水液压传动的关键技术，根据数字阀的特点设计数字式水压溢流阀。建立其阀口气穴流场的数学模型，并 用Fluent软件进行仿真分析，仿真结果为溢流阀的结构改进提供理论依据。 关键词：水液压传动；数字溢流阀；流场分析 中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号 ：1001—3881(2012)3—138-4 ResearchontheDigitalW aterHydraulicReliefValveBased011Fluent JIAWeiliang，WUZhangyong，WANGXian，WANGJuan，MOZiyong (FacultyofMechanicalandElectricalEngineering，KunmingUniversiytofScienceand Technology，KunmingYunnan650093，China) Abstract：Thekeytechnologyofwaterhydraulictransmissionwasintroduced．Th estructureofthedigitalwaterhydraulicrelief valvewagdesignedaccordingtothecharacteristicsofthedigitalvalve．Themodelofflowfieldcavitationinsidethedigitalwaterhy— draulicreliefvalvewasbuiltna dnaalyzedbyFluentsoftware．Th esimulationresultsprovidetheorybasisforthedesing oftherelief valve． Keywords：Waterhydraulictrnasmission；Digitalreliefvalve；Flowfieldnaalysis 纯水液压传动具有环境友好、安全性高以及清洁 (1)磨损腐蚀 等优点，在造纸、食品、工程机械等领域具有广泛的 纯水的电导率大约为液压油的1000倍，这使得 应用前景。但纯水介质具有汽化压力高、腐蚀性强以 液压控制阀的材料容易锈蚀，并降低了零件表面质 及黏度低等缺点，使得水压阀的研制面临着气蚀破 量，最终导致阀的寿命大大缩短，所以要求水压元件 坏、腐蚀以及密封性差等技术难题。 材料须具备良好的抗腐蚀性。 数字式水压溢流阀具有数字阀的一系列优点比如 (2)密封与润滑 可靠性高、可以直接连接计算机接 口，无需D／A转 密封问题是严重影响液压元件工作效率、使用寿 换器。数字式水压溢流阀是数字控制液压系统中压力 命的重要因素。纯水的低黏度将会增大泄漏量。在其 调节与控制的关键元件，因此，数字式水压溢流阀的 他因素相同的条件下，按相同的泄漏量来计算，水压 性能对系统的性能有着十分重要的影响。应用Fluent 控制阀的配合间隙约为油压控制阀的0．32倍。水压 仿真软件对阀芯的流场进行仿真，得出相关参数不同 阀的阀芯和阀体间的配合间隙仅为0．0038～0．008 数据的仿真图，分析阀的性能与参数之间的关系，为 mm，这给控制阀的加工制造带来了较大的难度。当 数字式水压溢流阀结构设计提供理论参考。