高性能多路阀阀口流量控制特性研究

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多路阀是液压挖掘机液压系统中决定其性能优劣核心环节,液压系统有效工作的关键因素之一,因此研究高效多路阀意义重大。本文选用U型、V型、U-U型、U-V型和V-V型五种典型节流槽节流特性进行研究,为液压挖掘机多路阀节流槽阀口结构的优化设计提供了重要依据。  本文给出了五种典型的多路换向阀异型节流分压阀口的几何结构。并在分析了分压节流阀口过流截面A1,A2特点的基础上,绘制了过流截面面积曲线A1(Ⅹ),A2(Ⅹ),在分析单节分压节流阀口过流截面面积特性的基础上,研究由单节节流槽复合而成的组合节流阀口。针对U型、V型研究了流量系数与节流面A以及流量系数与雷诺数Re之间的关系。在此基础上分析了组合阀的流量系数。研究分析分压节流阀口过流截面面积特性,通过经典空化数σ的定义,提出了适用于表征分压节流阀口空化特性变化趋势的空化指数σ1,σ2:并推导了分压节流阀口空化指数的具体计算表达式。优化V型和U型节流槽,经优化后的L4H2θ100V形节流槽,节流特性有了明显提高,其中:等效水力直径Dh2的斜率d(v)2提高了177.19%,即通流能力得到了明显提高;阀口压降分配系数k提高了149.98%,更加接近于1,使阀口压降的分配趋向合理,减小了压降过分集中;空化集中过流截面A2上的空化数σ2A(1)in,σ2A(1)out分别下降了0.31%和14.99%。即在一定程度上减轻了(V)型节流阀口的空化现象。优化后的L53R5U形节流槽各项节流特性表征数据,除了空化气蚀指数的均值方差有小幅增加以外,其余都有大幅改善。
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