膜片式先导水压溢流阀仿真与试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第48卷第2期机械工程学报v01．48NO．220l2年1月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJan．2012DoI：l0．3901，JM[E．2012．O2．179膜片式先导水压溢流阀仿真与试验研究木朱碧海何伟贺小峰刘银水(华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074)摘要：由于水的粘度低和润滑性差，先导型水压溢流阀中主阀芯与阀套之间的密封与润滑问题一直是影响阀静动态性能的关键性技术难题。设计出一种采用膜片密封的新型先导型水压溢流阀，较好地解决了先导型水压

2、溢流阀的密封与润滑难题。建立该阀的数学模型，对其静态特性进行理论分析和计算，对其动态特性进行仿真，分析主阀下腔容积、阻尼孔直径、先导阀弹簧刚度、主阀上腔容积以及阀芯质量对阀压力响应和压力超调量等动态性能的影响。制作样机并对其调压范围、启闭性能和动态性能进行试验研究。试验结果表明，样机的压力调节范围较大、启闭特性非常好、压力超调量较小以及升压时间较短，验证了该阀能较好地解决主阀芯与阀套之间的密封与润滑难题。关键词：水液压技术水压溢流阀静态特性动态特性膜片密封中图分类号：TH137SimulationandExperimen

3、talStudyofPilotOperatedWaterHydraulicPressureReliefValvewithDiaphragmSealZHEBihaiHEWeiHEXiaofengLIUYinshui(SchoolofMechanicalScienceandEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074)Abstract：Sealingandlubricatingbetweenmainspoolandsleeveofthepre

4、ssurereliefvalve，causedbylowviscosityandpoorlubricationofwater,ale、rita1technicalproblemsafectingthestaticanddynamicperformanceofthereliefvalve．Inthispaper,anewpilotpressurereliefvalveusingdiaphragmsealisdesignedwhichcansolvethesealingandlubricationproblems．Thema

5、thematicalmodelofthevalvewasestablishedtotheoreticallyanalyzethestaticpropertiesandthedynamicproperties．Theefectofthelowerchamberofthevalve，orificediameter,stifnessofthepilotvalvespring，theupperchamberofthevalve，thespoolqualityonthedynamicperformancesofthevalvesu

6、chasthestressresponseandstressovershootWasstudied．AprototypeWaspmduc~tofinishtheexperimentalstudyincludingthepressurerange，openingandclosingcharacteristicsanddynamicproperties．Theresultsshowsthattheprototypehasalargerangeofpressureregulation，fineopeningandclosing

7、feature，smallpressureovershootandshortrise。time．ThisvalveCallbettersolvethesealingandlubricationproblembetweenthemainspoolandthesleeve．Keywords：WaterhydraulictechnologyWaterhydraulicpressurereliefvalveStaticpropertiesOynamicpropertiesDiaphragmseal直接或者改进后用于水液压系统，需

8、要针对水的特0前言性重新研制水液压元件J。目前国内外都在积极开展水液压元件的研制，主要有丹麦的Danfoss,德水液压传动技术是以纯水或海水作为工作介国的Huahinco、美国Elwood、芬兰的Hytar、日本质的一门新型传动技术，具有安全、可靠、卫生和的Ebara、浙江大学和华中科技大学等J。系统简单等优点，符合