阀芯直径对液压锥阀性能的影响

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1、2010年l0月机床与液压0ct．2010第38卷第20期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．38No．20DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．20．023阀芯直径对液压锥阀性能的影响石金艳．李辉，谢永超(1．湖南铁道职业技术学院，湖南株洲412001；2．四川川润股份有限公司技术中心，四川成都610031)摘要：采用计算流体动力学方法对锥阀阀腔内的流场进行数值求解，并比较分析不同阀芯直径下不同开口度对应的流量系数与液动力值。结果表明：对应相同开El，阀芯直

2、径的变化基本不会引起流量的变化，并且流量系数基本保持不变，为0．85左右；阀芯直径对阀芯作用力及稳态液动力的影响较小。该结论为锥阀的结构设计提供一定的参考。关键词：液压锥阀；流量；流量系数；阀芯阻力；稳态液动力中图分类号：TH137．51文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)20—066—3TheEffectofValveCoreDiameteronthePerformanceofHydraulicPoppetValveSHIJinyan．LIHui。XIEYongehao(1．Hunan

3、RailwayProfessionalTechnologyCollege，ZhuzhouHunan412001，China；2．TechnologyCenter，SichuanChuanrunCO．，Ltd．，ChengduSiehuan61003l，China)Abstract：Thecomputationalfluiddynamicsmethodwasadoptedtoanalyzethedifferentinnerflowfieldsofhydraulicpoppetvalve．Withdiffer

4、entvalvecorediameters，thedischargecoeficientandsteadyflowforceofhydraulicpoppetvalveindiferentuncorkwerecomparedandanalyzed．Theresultsshowthat：correspondingtothesameuncork，thechangeofvalvecorediameterdonotcausechangesoftheflowanddischargecoeficientisnearl

5、y0．85；theeffectsofvalvecorediameteronthevalvecoreforceandsteadyflowforcearesmal1．Theyprovidereferenceforstructuredesignofhydraulicpoppetvalve．Keywords：Hydraulicpoppetvalve；Flow；Dischargecoeficient；Valvecoreresistance；Steadyflowforce液压锥阀是流体传动与控制技术中重要的基础元腔结

6、构对称，内部流动对称，因此可仅取流动区域的件。锥阀主要由阀芯、阀座及附属的弹簧、密封件等一半作为计算对象。构成，安装时只需将阀芯插入阀体或阀块的插孔内，利用控制盖板与阀体或阀块的螺钉联接而固定。虽然阀套、阀体插孔和盖板三者之间的相关尺寸均已标准化，但组件内部尺寸包括阀芯形状、阀套内孔与阀芯配合部分的形状及尺寸、弹簧尺寸等，均可由设计者决定，其中，阀芯形状对阀性能影响最大。因此，文中主要研究了锥阀的阀芯直径对锥阀性能的影响。锥阀工作时，通过阀芯在阀座内轴向移动，实现对压力、流量的控制。利用计算流体动力学(C

7、omputationalFluidDy—namics，CFD)的方法，对外流式锥阀进行流体解析，得出阀芯直径的变化对流量系数与液动力的准确影响，对锥阀的结构设计具有一定的参考价值。1锥阀结构与建模图1锥阀的基本结构1．1锥阀结构1．2几何模型与网格划分如图1为CFD解析用锥阀的主要结构，由阀芯将图1中的流体区域作为求解区域，利用三维设与阀座构成，其主要结构尺寸如下：A=90。，B=计分析软件I-deas按上述思想对锥阀建模；并采用四l6．5mm，C=3mm，D：6mm，F=120。，G=120。，面体网格

8、进行划分，考虑到计算机的运行时间和存储为阀芯直径值。图1中箭头方向为流体的流动方容量，需要对计算网格进行规划，在入口和出1=1部分向；I区及II区分别是两个旋涡产生区。由于锥阀阀因为流速和压力变化缓慢，网格较粗；阀口处存在节收稿日期：2009—07—13作者简介：石金艳(1983一)，女，硕士。电话：13407473410，E—mail：shijinyarr2008@126．corn。第20期石金艳等：阀芯直径对液压锥阀性能的