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由于大多数工程机械自身和负载的转动惯量都比较大,在机器启制动或突然换向时都会引起很大的液压冲击。较高的液压冲击不仅会影响液压系统的性能和工作可靠性,而且会引起振动和噪声,进而影响系统的正常工作。工程实际中常用缓冲式溢流阀来减小系统中的液压冲击,但是,普通的溢流阀缓冲效果一般,普通的缓冲式溢流阀存在结构复杂,节流活塞采用间隙阻尼时容易受堵造成回转无力,而且阻尼时间过长过短会引起压力不稳定等问题。 本文针对液压冲击的相关问题,对MSG44P液压回转马达缓冲式溢流阀的结构和特性进行深入研究。首先介绍了缓冲式溢流阀的结构及液压冲击的概念,通过对缓冲式溢流阀工作原理的说明,分析了液压冲击产生的原因。从有效体积弹性模量出发利用能量守恒定律对液压冲击的压力上升进行了理论分析,并对液压冲击的上升压力计算公式进行了推导。 然后利用FLUENT流场仿真软件对缓冲式溢流阀的流道模型内部流场及出口流量进行了仿真研究,获得了不同参数下该阀的速度矢量分布图以及压力云图。通过对压力云图的分析将出现负压区和局部高压的流道部位找出来,然后对缓冲式溢流阀上的这些部位进行结构改进,以减小负压区域和局部高压区域的产生。通过改进前后缓冲式溢流阀的速度矢量图和压力云图的对比分析,证明在阀芯上加均压槽有助于减小阀腔内的局部高压而降低系统的压力冲击,从而提高缓冲式溢流阀的缓冲性能。 用AMEsim仿真软件对缓冲式溢流阀的动态特性进行研究,得出缓冲式溢流阀阀芯阻尼孔直径大小、缓冲套节流孔直径大小、缓冲套最大位移以及调压弹簧刚度是影响缓冲式溢流阀动态响应性能的主要参数,并分别给出了其各自对缓冲式溢流阀动态特性的影响。通过改变这几个主要参数的大小,找出了使缓冲式溢流阀动态特性较理想的一组参数,并对其进行仿真分析,最后把仿真结果与试验曲线进行对比分析,得出优化后的缓冲式溢流阀可以更好地减小液压回转马达的压力冲击,改善其操作性能,从而提高了液压元件及其系统的使用寿命。