不同结构参数对高速开关阀液压力的影响研究

作者：赵才虎,陈誉,朱天龙,等. 日期：2024-01-29/span> 浏览：218 查看PDF文档

摘要:因其具有价格低廉、抗污染性强等优点,高速开关阀已被广泛运用到各种车辆的制动系统中,其动态性能直接影响到车辆的制动效果,而阀芯所受的液压力是决定高速开关阀动态特性优劣的关键参数。针对不同参数对高速开关阀液压力的影响,以及实际工程中阀芯液压力难以测量的问题,采用计算流体动力学(CFD)对高速开关阀进行了数值模拟。首先,基于有限体积法(FVM),建立了不同开度、压差、温度、以及结构参数(阀座节流孔直径和锥角)的三维仿真模型;然后,对比不同网格数量的仿真结果,排除了网格数量对于仿真结果的影响,并详细分析了各参数对液压力的影响,得出了高速开关阀液压力与各参数之间的变化规律;最后,采用响应面分析结合遗传算法对开关阀的结构参数进行了优化。研究结果表明：随着阀芯开度的增加,节流区域发生了转变;较大的压差会导致液压力产生较大幅度的变化;相较于高温,低温对液压力有着更加显著的影响;对结构参数进行优化后,最小开度的液压力提高了49.2%,提高了阀控制稳定性,为高速开关阀线性控制设计提供了理论基础。

关键词:液压控制阀;阀芯液压力;数值特性;结构优化;计算流体动力学;有限体积法;试验设计;响应面分析

中图分类号:TH137.52文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)01-0033-10


本文引用格式:

赵才虎,陈誉,朱天龙,等.不同结构参数对高速开关阀液压力的影响研究［J］.机电工程,2024,41(1):33-42.

ZHAO Caihu, CHEN Yu, ZHU Tianlong, et al. Influence of different structural parameters on the hydraulic pressure of high-speed switching valves［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(1):33-42.