针对高压气动减压阀中滑阀式先导阀的缝隙泄漏,建立了考虑泄漏影响的数学模型,对减压阀工作条件和先导阀结构参数等影响因素进行了仿真.结果表明,降低减压阀输入压力、提高输出压力以及提高先导阀节流窗口宽度比等都能有效减少泄漏,仿真分析了泄漏对减压阀压力响应的影响,结果表明,泄漏能提高压力响应速度,但增大了压力超调且降低了压力稳定性,严重时还能导致振荡.仿真结果对于减压阀优化设计及其合理应用有较大参考价值.

依国家机械工业委员会液压行业局批企业标准,液压电磁换向阀试验方法(试行),JB/JR20223—88,滑阀中位机能的检测规定,根据目前国内液压行业还没有比较先进的办法来方便、快速、准确地将滑阀中位机能显示出来,而液压行业又较为急需的情况,我们设计了滑阀中位机能的单片机检验系统,由于采用了价格便宜的单片机,使得单片机检验系统的成本大大降低,便于推广应用。当然单片机体积小、可靠性高,易于实现智能化,具有使产品升级换代的功效也是明显的。本文针对辽宁省液压技术研究所及沈阳市内几家液压元件厂的实际情况。

以单节U形节流槽非全周滑阀为研究对象,采用RNSκ-ε模型,利用场协同理论、机械能耗原理及Ω涡识别方法对流场进行了后处理,分析了不同流向时节流槽内部流场参数分布特征。结果显示:流入方向节流槽能耗主要由液流入口加速、射流液固撞击、离心效应涡流及出口流动减速产生;流出方向节流槽能耗主要由入口加速、槽内涡流及出口流动减速产生。不同流向时能耗机制的差异性造成不同流向时流量系数不一致,出现流量滞环现象。

运用CAD软件建立了特种滑阀的三维流体模型并进行网格划分,采用Fluent计算流体力学软件,基于标准k-ε湍流模型理论,对滑阀在不同设定边界条件下的压力、流速分布、流量等流场特性开展稳态数值仿真研究,计算了不同开度下滑阀的理论流量系数,与流量系数实验测定结果对比,仿真结果与实验值较为吻合,数值仿真得出的数据及分析结论可为实际工程优化设计提供技术支撑。

针对大功率变速箱液压滑阀在污染环境下的配合间隙泄漏现象，设计搭建了间隙泄漏量的试验台，对滑阀进行了漏油特性试验研究，并通过颗粒计数器分析了流经间隙的污染颗粒尺寸的分布规律。综合考虑了配合间隙大小以及污染油浓度等影响因素，建立了不同配合间隙下的滑阀二维模型，并利用Fluent仿真软件对滑阀内部颗粒分布与间隙泄漏进行数值仿真研究，数值模拟结果与试验数据较吻合。研究结果对液压滑阀的抗污染设计具有工程指导意义。

以小通径滑阀为研究对象，针对阀芯凹角处旋涡对滑阀内部流场及性能的影响，提出了将阀芯凹角改进为圆弧型，用CFD软件Fluent对仿真模型进行稳态研究，得到了阀内流场的速度和湍动能分布规律：在开口恒定，入口流量相同的条件下，随着圆弧半径的增大，阀内最大速度和最大湍动能减小，但并不能完全抑制阀芯凹角处旋涡的产生。结合阀内流场流线图，将圆弧型结构进一步改进为斜角加圆弧型。对比分析表明，斜角加圆弧型结构可更有效平缓流场，抑制阀内旋涡的产生和发展，降低阀内湍动能的损失，提高能量利用率。

液压滑阀在工作过程中常常因黏性加热而出现阀芯热卡紧现象，基于流固耦合共轭传热方法。运用COMSOL软件对滑阀内的热一流一固多物理耦合场进行数值计算。结果表明：高温主要集中在速度梯度较大的区域以及受高速油液冲刷的节流槽壁面，由此产生的阀芯节流槽区域径向不均匀环状凸起变形可能直接导致阀芯卡紧；阀芯最大径向热变形量可达1．31μm，位于节流槽矩形工作边处；黏温特性对滑阀内的黏性加热效应具有消极的影响，含气泡油液却与此相反，导热率与温度的线性关系对滑阀阀芯径向热变形也具有消极的影响；考虑以上因素并不改变滑阀内的温度场分布与热变形特征，而是使计算结果更加符合实际工况。

多本液压传动教科书认为内流式锥阀的稳态液动力是使阀芯打开方向。作者用伯努利方程压力能与动能转换的原理和动量定理进行分析，认为内流式锥阀的稳态液动力与外流式锥阀以及滑阀一样，也是使阀芯关闭方向。

利用AutoCAD和CATIA软件分别建立了冲击器管道和换向阀的几何模型;然后利用前处理软件GAMBIT进行网格的划分。应用CFD分析软件FLUENT运用有限元方法分别对滑阀式换向阀的二维和三维模型的流场进行了数值模拟。并将计算结果以图像的形式给出在此基础上定性分析了流体速度、流线、漩涡与能量损失的关系为指导改进换向阀内部结构提出了参考。由于二维模型的简化使二维流场在定量分析上与实际存在着较大的误差在定性分析上与实际基本吻合有一定的参考价值而三维流场无论在定量还是定性分析上都具有一定的指导意义。

以ADINA软件的流固耦合求解器为计算平台，对液压滑阀的液压卡紧进行了数字模拟研究。主要研究阀芯与阀套的间隙特性对卡紧力的影响，矩形均压槽对减小卡紧力的作用效果。卡紧力推动阀芯移向阀套，可能导致阀芯卡紧；与偏心距相比，锥角对卡紧力的影响更大；开设均压槽后，能有效地减小卡紧力；通过研究均压槽的位置和结构尺寸对卡紧力的影响关系，得到了均压槽的最优位置及合理的结构尺寸。