针对液压阀口处的气穴现象难以实现清晰可视化的问题,提出一种液压阀口气穴流动的平面观测方法.对渐扩形节流槽阀口进行流场解析,获得压力流线图、最低压力与阀口开度及楔形角的关系曲线,据此预测阀内气穴的生成部位和程度,并与气穴流动平面观测初步结果进行比较.研究结果表明,平面观测模型与实际液压阀口的流场特征具有良好的相似性,该方法可适用于各种液压阀口的流动观测和阀口特性试验研究.

针对研制出的液压电机叶片泵样机,测量获得了液压电机叶片泵样机的噪声随输出压力变化的特性,并与同等功率液压电机油泵组的测量结果进行了对比。相比于电机油泵组,电机叶片泵样机的噪声降低约7dB,同时,试验也发现样机存在明显的气穴噪声问题,分析了原因并提出了相应的解决方法。

针对研制出的液压电机叶片泵样机,建立了电机泵性能试验系统,获得了样机的输入电量参数、输出液压能参数及内部转子转速和壳体内部压力等参数,得到了液压电机叶片泵样机的转子转速、噪声、功率和效率等随输出压力变化的特性,并与同等功率液压电机油泵组的试验结果进行了对比。与电机油泵组相比,电机叶片泵样机的体积减小50%、轴向尺寸减小61%,噪声降低约7 dB,液压电机叶片泵内部转子转速随输出压力升高而明显下降;同时,试验也发现样机存在内部流道狭窄引起的气泡析出和内部密封不良引起额外泄漏的问题,提出了相应的解决方法,为电机泵的后续优化及工业化提供了参考依据。

设计建立了液动多路阀阀芯运动过程测量试验台,获得了快速操作先导手柄时液动多路阀的主阀芯位移、主阀芯两端压力、阀油口压力及油缸位移实测信号,得出阀口开启和关闭的时间、主阀芯运动最大速度和加速度等特征量,呈现出液动多路阀主阀芯位移、阀口面积变化、进出油口压力和油缸位移的时间历程。该研究对于深入理解液动多路阀瞬态过程、工作特性及设计具有普适性意义。

为获取轴向柱塞变量泵偏置斜盘结构对斜盘力矩的影响规律,分别以具有对称结构零遮盖、非对称有减振槽结构配流盘的柱塞泵为例,推导了斜盘力矩公式,求取了斜盘力矩变化曲线及合力运动轨迹.结果发现偏置斜盘结构可有效解决斜盘力矩过零问题,可通过斜盘向上死点偏置或向下死点偏置,使斜盘力矩有助于斜盘偏角归零或向最大偏角复位;斜盘所受合力为非封闭曲线,随转角变化时合力作用点具有突跳现象,非对称有减震槽结构配流盘的柱塞泵斜盘合力作用点突变现象明显减弱,斜盘偏置偏心距越大,斜盘合力变化轨迹越远离斜盘中心;斜盘合力变化轨迹随斜盘倾角变化很小.

考虑斜盘式轴向柱塞泵斜盘倾角、斜盘交错角及柱塞倾角结构特征,采用坐标变换法,建立了柱塞泵柱塞运动学分析的一般数学模型.经分析结果表明:斜盘交错角使柱塞运动的相位发生变化;柱塞倾角使柱塞运动曲线呈类简谐规律变化;斜盘交错角和柱塞倾角增大均会使柱塞的位移、速度和加速度最大幅值增大,位移增大可增加柱塞泵的排量,柱塞沿其轴线方向速度和加速度的增大会提高柱塞腔液流瞬时最大速度和柱塞的惯性力;采用负的斜盘交错角时,上下死点偏转角偏转方向与缸体旋向相同为正,推迟柱塞腔预压缩和预膨胀过程,反之则为负,提前柱塞腔预压缩和预膨胀过程;在斜盘变量过程中,上下死点偏转角随斜盘倾角改变而变化,斜盘交错角绝对值越小,上下死点偏转角的变化梯度随斜盘倾角变小而增大,而当斜盘倾角在大排量范围内变化时上下死点偏转角的...

以具有正开口双侧减振槽结构配流盘的闭式斜盘轴向柱塞变量泵为研究对象,考虑介质可压缩性,采用均质多相传输方程、标准k-ε湍流模型和全空化模型,研究了柱塞泵配流副表面空化流场时空动态演化过程,并与缸体配流表面空蚀破坏实验结果进行了比对.结果表明,缸体间隔区处气蚀破坏位置、破坏面积与配流过渡过程配流副表面空化发生的位置、空化持续时间及空化剧烈程度等因素高度关联.配流盘正开口引起柱塞腔至吸油腔渐扩减振槽处高压差强剪切窜油空化流动是造成缸体配流面空蚀破坏的主要原因,缸体间隔区前缘和后缘表面的气蚀破坏分别与柱塞腔升压和卸压过渡过程相关.

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。

增大弹簧复位力可提高换向阀弹簧复位的可靠性,考虑电液换向阀主阀弹簧复位动作,以弹簧复位力最大为目标,建立了有限安装空间约束条件下圆柱螺旋组合弹簧优化模型,对双弹簧进行了优化设计,并结合实际试验条件搭建了换向阀图形化仿真模型,仿真所得换向阀主阀复位过程负载口压力动态变化与试验测试结果一致性较好,验证了设计方法的有效性。

简要分析了国产新研制的某型起落架集成阀基本结构特征及工作原理,利用计算流体力学方法,采用时均化定常不可压N-S控制方程、RNS k-ε湍流模型,计算得到了额定流量下集成阀内部各流道压损值,与试验测试结果相比,二者一致性好,最大偏差小于18%,验证了仿真方法的有效性,可为评估集成阀油路结构设计的合理性及改进设计提供借鉴。