三位四通電液閥

三位四通電液閥H-4WEH25L6X/6EG24N9EK/10B12, H-4WEH25L6X/6EG24N9EK4/10B12

承載潤滑參數(shù)決定了柱塞副的承載潤滑條件，如圖6(a)所示，若外力過大，油膜無法提供足夠的反作用力來平衡油膜。柱塞和缸孔相互擠壓和滑動。當(dāng)固體接觸壓力很大時，油膜破裂。此時，計算得到的油膜厚度可以為負(fù)值。為了表示實(shí)際情況，將油膜厚度設(shè)為零。如圖6(b)所示，柱塞表面與缸孔接觸的粗糙度峰值。在這種情況下，油膜尚未破裂，固體接觸壓力小，柱塞的粗糙峰是粘彈性的。當(dāng)粗糙峰在圓柱孔上滑動時，可能需要一段時間才能變形。如果作用時間小于變形時間，則粗糙峰變形不徹底，會進(jìn)入缸孔。當(dāng)油膜厚度小于粘彈性變形后粗糙峰的高度時，則認(rèn)為這是一種會引起滑動磨損的混合潤滑條件。
在不同的載荷和潤滑條件下，其磨損機(jī)理是多樣的。當(dāng)發(fā)生固體擠壓時，粘附節(jié)點(diǎn)會增加。粘接節(jié)點(diǎn)可能導(dǎo)致剪切斷裂和表面磨損。油膜壓力不足，不能形成粘接節(jié)點(diǎn)。當(dāng)粘彈性變形后的粗糙峰高度大于油膜厚度時，會發(fā)生滑動磨損。氣缸孔的磨損深度可通過部分partial-EHL接觸滑動磨損模型計算。
將承載潤滑參數(shù)離散到每個網(wǎng)格中，判斷磨損機(jī)理并計算磨損深度。將每個網(wǎng)格的磨損深度綜合為整個缸孔的磨損形貌。磨損發(fā)生后，柱塞副的表面形貌會發(fā)生變化，從而影響承載潤滑參數(shù)的計算，承載潤滑參數(shù)也會影響磨損過程的計算。
泵轉(zhuǎn)一圈所產(chǎn)生的磨損深度不足以影響承載潤滑參數(shù)，每轉(zhuǎn)一圈后重新計算油膜又很費(fèi)時。因此，我們設(shè)置磨損深度閾值來決定是否需要重新計算油膜。將每一轉(zhuǎn)的磨損量疊加在前一個周期上，直到超過閾值，然后重新計算油膜。柱塞與缸孔的接觸長度隨著缸體的轉(zhuǎn)動而變化。柱塞腔內(nèi)壓力是計算流體動力學(xué)模型需要得到的一個重要邊界條件。它與泵的進(jìn)出口壓力等工作條件有關(guān)。基于商用CFD平臺，建立了軸向柱塞泵的仿真模型。
對某商用軸向柱塞泵進(jìn)行了試驗(yàn)，分析了缸孔的磨損區(qū)域和相應(yīng)的磨損深度。在加速壽命試驗(yàn)臺上進(jìn)行了240h的試驗(yàn)。加速壽命試驗(yàn)的試驗(yàn)泵加載壓力比正常工作壓力35 MPa高出1.23倍。
在加速壽命試驗(yàn)前后分別拆卸泵，取出缸體，測量缸孔的磨損情況。利用三坐標(biāo)測量儀對圓柱孔的圓周輪廓進(jìn)行了微米尺度的測量。三坐標(biāo)測量儀探頭掃描圓柱孔內(nèi)壁后，得到圓柱孔上截面的圓周輪廓。該測量裝置的分辨率小于1 μm，足以滿足磨損測量的要求。截面的周向輪廓可擬合為整個筒孔的三維輪廓?？梢酝茢?，由于柱塞/缸孔的結(jié)構(gòu)和受力條件的影響，缸筒兩端附近的軸向磨損梯度比其他地方更顯著。這是因?yàn)榭拷鼒A柱體兩端的測量截面比其他地方的更密集。
文獻(xiàn)薦讀 | 軸向柱塞泵磨損預(yù)測研究
經(jīng)三坐標(biāo)測量儀測試，試驗(yàn)前缸孔的外形接近于規(guī)則圓柱，各截面的形狀和直徑基本相同，而經(jīng)過240h試驗(yàn)后，由于磨損過程，兩端截面的直徑較大。通過試驗(yàn)前后氣缸孔廓線的差異，可以得到實(shí)際的缸孔磨損曲線。用同樣的方法測量被測活塞表面，未發(fā)現(xiàn)明顯的磨損剖面。
磨損系數(shù)的確定
在粘著磨損模型中，粘著節(jié)點(diǎn)形成概率系數(shù)的確定是相當(dāng)困難的，因?yàn)樗S不同的承載潤滑條件而變化，目前沒有選擇它的理論標(biāo)準(zhǔn)。其對磨損部位的影響較小，但對磨損深度的影響較大。因此，此系數(shù)的確定對磨損計算至關(guān)重要。利用測量結(jié)果確定此系數(shù)，模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果的差異反映了選取值的適宜性。差異越小，則其值越合適。殘差平方和被廣泛用于衡量兩個變量之間的相關(guān)程度，可定量描述模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果的差異。當(dāng)殘差平方和值達(dá)到*小值時，模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果*接近。
模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果對比
仿真和實(shí)測結(jié)果均表明，缸孔末端附近是磨損*嚴(yán)重的區(qū)域。然而，兩個峰值的周向角是不同的。測量結(jié)果表明，配流盤側(cè)周向150°~250°存在嚴(yán)重磨損。斜盤測軸向-50°~180°存在驗(yàn)證磨損?？梢钥闯觯M結(jié)果與實(shí)測結(jié)果基本一致，但仍存在一些偏差。承載潤滑參數(shù)仿真模型建立在幾個假設(shè)的基礎(chǔ)上，這些假設(shè)必然會導(dǎo)致仿真工況與復(fù)雜的實(shí)際工況之間的判斷存在偏差。磨損模型與實(shí)際磨損機(jī)理存在差異，如油液中金屬顆粒微小，忽略了磨粒磨損。該模型的精度可接受，可用于研究柱塞副的磨損過程與工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，對分析軸向柱塞泵的失效機(jī)理和壽命預(yù)測具有重要意義。
1.在240h的加速試驗(yàn)中，當(dāng)模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果相差*小時，磨損系數(shù)值為1.7e-3。
2.仿真和實(shí)測結(jié)果表明，缸孔兩端磨損嚴(yán)重。嚴(yán)重磨損發(fā)生在特定的周向角范圍內(nèi)。
3.柱塞副的磨損過程研究有助于獲得軸向柱塞泵的維修時間。
針對于同一個液壓回路的設(shè)計，隨著理念的不同，大致有以下3種設(shè)計思路：
分布式管式連接的設(shè)計方式;
底座式液壓閥的設(shè)計方式;
螺紋插裝閥的設(shè)計方式
對于這些不同的設(shè)計理念，這里進(jìn)行一個小小的對比。在各種設(shè)計思路各有優(yōu)劣的情況下，螺紋插裝式的設(shè)計結(jié)構(gòu)顯得更為緊湊，更符合今后的使用潮流。
1.分布式管路連接回路
這種分布式管路連接回路具備以下的幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：
設(shè)計靈活，實(shí)現(xiàn)方便;
回路原理清晰;
可選標(biāo)準(zhǔn)元件;
同時，它也存在以下缺點(diǎn)：
潛在泄漏點(diǎn)多;
管路接頭成本高;
安裝非常麻煩;
這種方式除非在一些應(yīng)急維修場合，現(xiàn)在一般都不采用。
2.底座式液壓閥的設(shè)計方式
對于同一個油路，也可以采用底座式液壓閥閥塊設(shè)計。
這種方式當(dāng)今被廣泛采用，其優(yōu)點(diǎn)如下：
安裝螺栓少;
標(biāo)準(zhǔn)的安裝面;
閥組相對好加工;
標(biāo)準(zhǔn)元件;
同時，這種方式存在的缺點(diǎn)如下：
潛在的泄漏點(diǎn)多;
整體的體積偏大，閥塊笨重;
如大量選用疊加閥，整體高度太高;
安裝麻煩。
3.螺紋插裝閥的設(shè)計方式
近20年以來，隨著設(shè)計能力及加工工藝的提高，螺紋插裝閥的性能得到了非常大的提高，在大多數(shù)場合中已經(jīng)可以完全替代板式閥的功能。同時隨著產(chǎn)品系列的擴(kuò)展，SUN的種類品種已經(jīng)可以滿足絕大多數(shù)回路。這就給全部螺紋插裝閥的閥塊設(shè)計提供了可能。
選用整體插裝閥閥塊結(jié)構(gòu)有如下一些優(yōu)點(diǎn)：
專為特定回路設(shè)計;
低壓降，更高的工作效率;
集合度高，甚至電器元件;
潛在泄漏點(diǎn)很少;
功能回路，體積小，整體安裝。
螺紋裝拆，維修方便。
一旦方向閥打開以設(shè)定方向，液壓流量控制閥用于控制執(zhí)行器移動的速度。大多數(shù)液壓機(jī)將包含多個執(zhí)行器，所有執(zhí)行器都需要以不同的速度移動。流量控制閥用于控制移動速度并允許在設(shè)置和/或操作期間進(jìn)行更改。
流量控制閥也可以稱為針閥、節(jié)流閥、流量調(diào)節(jié)器、孔板、節(jié)流閥或優(yōu)先閥。通過在回路中產(chǎn)生壓降限制，可以控制流量，從而控制負(fù)載的速度或加速度。
流經(jīng)孔板限流器的流量將隨著流經(jīng)它的壓降變化而變化。即使負(fù)載壓力發(fā)生變化，壓力補(bǔ)償流量控制閥也會使設(shè)備保持恒定的流量/速度。在一個簡單的節(jié)流閥中，流量基于其兩端的壓降，因此當(dāng)負(fù)載或供應(yīng)壓力發(fā)生變化時，其兩端的壓降也會發(fā)生變化，因此流量也會發(fā)生變化。
通過控制流體流過先導(dǎo)油路的速度，例如通過限制流體在閥芯末端離開型腔的速度，可以控制閥芯移動的速度。使用這種方法緩慢打開閥門用于為執(zhí)行器提供平滑的負(fù)載加速和減速，從而避免沖擊負(fù)載或抖動。

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