陈明豪_转阀控制技术

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3110612003_陈明豪_转阀控制技术

文献检索与科技写作题目转阀控制技术姓名陈明豪学号 3110612003 专业班级机电111 指导教师刘毅学院机电与能源工程学院完成日期 2014年6月30日宁波理工学院67 转阀控制技术陈明豪1(1. 浙江大学宁波理工学院机械电子分院研究所宁波)摘要：现有液压阀有滑阀和转阀，本文通过介绍滑阀CFD 数值解析所获得的压力和速度特性分析了造成滑阀旋转的主要原因,及对转阀进行建模仿真和优化设计并分析。

另对传统滑阀技术和转阀技术的分析以及发展过程，可以得出作为一种液压控制元件，转阀具有结构简单、工作频率高、抗油液污染等优点，可以广泛应用于高速换向、高速激振的液压系统中。

通过本文研究，指出了现有液压转阀存在的优势以及并在其结构设中可利用的激振技术，并对下一步的研究方向进行深入剖析，为以后的研究奠定基石。

关键词：转阀滑阀激振优化设计0 前言现有液压阀有滑阀和转阀，本文通过介绍滑阀CFD 数值解析所获得的压力和速度特性分析了造成滑阀旋转的主要原因, 从而为滑阀结构的优化设计提供了依据。

及对转阀进行建模仿真和优化设计并分析。

1 传统滑阀技术流体传动与控制技术中重要的基础元件。

在液压控制系统中, 液压阀控制着系统中液流的压力、流量和方向, 因此液压阀的性能对整个系统的性能起着至关重要的作用。

同时, 滑阀在液压控制系统中的应用非常普遍, 是产生能耗的主要元件。

液压滑阀的操作过程, 理论上是控制阀芯以一定的方式运动。

而在液压系统中常出现作用于阀芯上的流体力大于控制力而使阀芯动作失效的情况。

而阀芯的旋转产生一系列不利影响: ①损坏滑阀的端面; ②破坏定位弹簧; ③改变滑阀的控制特性, 从而使滑阀的操作性变差, 影响整个液压系统的工作性能。

一种阀芯可以旋转的双导向带非金属密封锥形阀[实用新型专利]

(10)授权公告号 (45)授权公告日 2013.04.24C N 202900623 U (21)申请号 201220574699.9(22)申请日 2012.11.02F04B 53/10(2006.01)(73)专利权人宁波合力机泵有限公司地址315105 浙江省宁波市鄞州投资创业中心诚信路888号(72)发明人陈明海龚名光朱海波(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司 33102代理人胡志萍(54)实用新型名称一种阀芯可以旋转的双导向带非金属密封锥形阀(57)摘要一种阀芯可以旋转的双导向带非金属密封锥形阀，在阀座的阀座孔内设有阀芯，阀座孔的开口端呈与阀芯外壁锥形面相配合的锥面，非金属密封圈装在阀芯外壁锥形面上的一凹槽内，并与阀座孔开口端的锥面相配合；阀罩设在阀座上，弹簧套设在阀罩的管状孔的外壁上；阀芯上设置有分别与阀罩上的管状孔和阀座孔相配合的第一导向柱和第二导向柱，其中第二导向柱是由四个截面形状为流线形的，且与阀芯中心线呈螺旋形布置的导向爪构成。

本锥形阀除了既具有常规双导向带非金属密封锥形阀的特点外，还具有阀组应用范围广，既可以垂直布置，又可以水平布置，对中性好；阀组各配合部位磨损均匀，非金属密封圈密封性能好，使用寿命高。

(51)Int.Cl.权利要求书1页说明书3页附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页说明书3页附图3页(10)授权公告号CN 202900623 U*CN202900623U*1/1页1.一种阀芯可以旋转的双导向带非金属密封锥形阀，包括阀座，所述阀座的中心设有阀座孔，阀芯活动设置在所述阀座孔内；所述阀座孔的开口端加工成与阀芯外壁锥形面相配合的锥面，非金属密封圈装在阀芯外壁锥形面上的一凹槽内，并与阀座孔开口端的锥面相配合；阀罩设在阀座上，阀罩上设置有一向内轴延伸的管状孔，弹簧套设在所述管状孔的外壁上；所述阀芯上设置有与阀罩上的管状孔相配合的、可在管状孔内来回移动的第一导向柱，以及与阀座孔相配合的、可在阀座孔内来回移动的第二导向柱，其特征在于：所述的第二导向柱由数个截面形状为流线形的，且与阀芯中心线呈螺旋形布置的导向爪构成。

旋转阀的工作原理

旋转阀的工作原理
旋转阀是一种常见的控制阀门，其工作原理基于阀芯的旋转来调节介质的流量。

旋转阀一般由阀体、阀座、阀盘和阀杆等部件组成。

工作时，阀芯通过与阀座配合来控制介质的通断和流量。

当阀芯旋转时，阀孔与阀座之间的间隙会发生变化，从而改变介质的流通状态。

阀芯的旋转角度决定了介质通过阀门的流量大小。

旋转阀的旋转通常采用手动或电动机构驱动，手动操作时通过人工旋转阀杆来调节阀芯的位置，实现介质的控制。

而电动操作时，电动机构会驱动阀杆旋转。

旋转阀适用于控制气体或液体流量，具有结构简单、操作方便、密封性能好等特点。

常见的旋转阀有球阀、蝶阀和旋塞阀等。

其中，球阀通过阀芯的旋转来实现阀门的通断控制；蝶阀通过阀盘的旋转来调节流量；旋塞阀则通过旋转阀杆上的阀瓣来控制介质流量。

总之，旋转阀通过阀芯的旋转来调节介质的通断和流量，实现对气体或液体的控制。

转阀工作原理

转阀工作原理
转阀是一种常见的流体控制装置，它通过改变阀芯或阀板的位置，来控制流体的流动方向和流量大小。

转阀的工作原理如下：
1. 阀体结构：转阀一般由阀体、阀芯（或阀板）、密封件和操作装置等组成。

阀体内部通道结构复杂，可以分为进口、出口和中间连通三个部分。

2. 操作装置：转阀的操作装置可以是手动的，也可以是自动的。

手动操作装置通常是手轮、手柄或手动螺杆等。

自动操作装置可以是气动执行器、电动执行器、液动执行器或液压执行器等。

3. 工作过程：当转阀处于关闭状态时，阀芯或阀板与阀座之间的密封面紧密贴合，阻止流体通过。

当需要开启阀门时，通过操作装置将阀芯或阀板移动到开启位置，使流体可以顺畅通过。

4. 流体控制：转阀可以实现对流体的流向控制和流量调节。

当阀芯或阀板位于中间连通位置时，流体可以从进口流入，然后通过转阀的通道进入中间连通部分，最后从出口流出。

当阀芯或阀板移动到其他位置时，可以改变流体的流向。

同时，通过调整开启程度，可以控制流体通过转阀的流量大小。

5. 密封性能：转阀在工作过程中需要具备良好的密封性能，以确保流体不会泄漏。

阀芯（或阀板）与阀座的密封面设计，密封件的选择和安装都会影响转阀的密封性能。

总之，转阀通过改变阀芯或阀板的位置，实现对流体的流向控制和流量调节。

在工业和民用领域广泛应用，具有重要的作用。

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图6 流量控制式ECHPS 系统助力特性
3 Eபைடு நூலகம்HPS 系统转阀结构优化设计
图3 优化前后转阀阀口通流面积曲线
图4 流量控制式ECHPS 系统助力特性
4 液压激振技术
由于液压技术具有功率密度大、易于实现冷却和过载保护的优点，所以在传统的低频激振装备中有着不可替代的优势。
图7 六种类型液压激振技术的性能比较
1、通过滑阀CFD 数值解析所获得的压力和速度特性分析了造成滑阀旋转的主要原因。另数值解析的可视化结果为合理设计转阀流道结构和设计优化提供了理论依据以及一定的参考价值。 2、通过对旁通流量式ECHPS 系统进行分析, 研究转阀主要结构参数的优化设计方法，有助于转阀结构设计的优化。 3、助力特性的技术要求可以转化为转阀阀口通流面积函数与观测点之间的曲线拟合问题, 从而使优化问题得到简化。转阀优化参数可以满足系统助力特性的技术要求。 4、电液交流伺服激振技术的发展为超高频液压激振技术的发展提供了可能，同时液压转阀技术发展提供了可能。
4 液压激振技术
图5 六种类型液压激振技术的性能比较
4 液压激振技术
另图5可以看出，电液伺服激振技术适合于高频响小振幅场合，新出现的电液交流伺服激振技术为数千赫兹的超高频液压激振技术的发展提供了可能，高频液压激振技术方兴未艾。同时，该技术的发展对液压转阀的发展也必将带来新的变化。
结论
转阀控制技术
机电111 陈明豪 3110612003
转阀控制技术
本ppt将通过对传统滑阀结构优化设计中出现常见问题和相关转阀技术，在前人基础上的研究方向进行深入剖析，为以后的研究奠定基石。
研究方向
1 2 3 4 传统滑阀技术转阀式系统建模与仿真分析 ECHPS 系统转阀结构优化设计液压激振技术
1 传统滑阀技术
1 传统滑阀技术
阀芯的旋转产生一系列不利影响: ①损坏滑阀的端面 ②破坏定位弹簧 ③改变滑阀的控制特性, 从而使滑阀的操作性变差 , 影响整个液压系统的工作性能。
2 转阀式系统建模与仿真分析
图2 转阀结构
2 转阀式系统建模与仿真分析
结果表明: 增加系统供油流量、减小扭杆刚度都会使转向器的助力油压增大, 此时齿条的位移将增大从而使稳定时间延长; 活塞有效面积的大小几乎不影响助力油压的大小, 齿条助力将随活塞有效面积成正比例变化。