仿真分析液压卡紧现象
工程建设机械液压卡紧的危害、原因及消除措施
专业的论文在线写作平台
工程建设机械液压卡紧的危害、原因及消除措施
电动机的特点是允许短时间过载（在短时间内可以通过起动电流），但不允许长时间过载，更不允许出现内部短路故障。
因此，对电动机一般都采取保护措施，常见的保护方式有以下几种：
（1）短路保护这是指安装短路保护装置。
当感应电动机发生短路故障时，短路保护装置能迅速切断电源，防止电动机烧毁和由引起的事故。
通常采用熔断器作为感应电动机的短路保护装置。
（2）失压保护这是指电压过低时不允许电动机起动和及时切断正在低压下运行的电动机的电源，同时在突然停电又恢复供电的情况下，不允许电动机自行起动。
失压保护通过磁力交流接触器、自动空气开关或自耦降压补偿器等来实现。
（3）过载保护这是指电动机因某种原因而过载运行时，通过热继电器等过载保护装置断开电动机的电源，防止电动机因严重过热而损坏。
通常，小容量感应电动机采用熔断器就可实现短路保护和过载保护。
对于额定电流为10～150安的电动机，为了对其过载进行有效的保护，还要加装相应的热继电器。
热继电器常与交流接触器配合使用。
交流接触器、自动空气开关或自耦降压补偿器等用于控制电动机时，可以实现对电动机的失压保护。
液压输油管道力学特性仿真分析
液压输油管道力学特性仿真分析一、前言随着石油、天然气等重要能源的开发和利用，液压输油管道的应用越来越广泛。
输油管道的安全与运行稳定对于保障人民生命财产安全以及保障国家经济安全至关重要。
因此，深入了解和分析液压输油管道的力学性质具有重要的理论和实际意义。
二、液压输油管道力学特性分析液压输油管道力学特性主要包括受力特性、变形特性以及稳定性特性。
通过数值仿真方法可以有效地模拟液压输油管道的受力、变形和稳定性。
1. 受力特性分析液压输油管道在运行过程中，会受到外部载荷的作用，例如地震、风荷载、自重荷载等。
因此，对于液压输油管道来说，研究其受力特性是非常重要的。
通过数值仿真方法可以对液压输油管道在不同外载荷作用下的受力情况进行模拟分析，进而预测输油管道的受力状态，以便调整管道结构以提高其受力性能。
2. 变形特性分析输油管道在运行过程中，容易受到外力的作用从而发生变形，特别是当管道出现局部变形时，特别容易导致管道破裂或漏油情况的发生。
因此，了解液压输油管道的变形特性是非常重要的。
通过数值仿真方法可以准确计算出管道的变形情况，并进一步分析管道的稳定性，为管道结构的改进提供了科学的依据。
3. 稳定性特性分析输油管道在运行过程中，容易受到液流作用的影响，而流体的作用力会使得管道变形或者偏移，甚至导致管道的破裂或者漏油。
稳定性特性分析是研究输油管道在流体作用力下的稳定性情况，进而可以优化管道结构设计，加强管道的稳定性。
三、液压输油管道力学特性数值仿真数值仿真是一种计算机辅助设计方法，在输油管道的力学特性分析中，数值仿真方法十分重要。
常用的数值仿真方法主要有有限元法、网格法、边界元法等。
在具体分析中，可以根据对分析问题的理解以及所掌握的仿真方法的优势来合理地选择数值仿真方法。
下面以有限元法为例，对液压输油管道力学特性的数值仿真方法进行分析。
1. 有限元法基本原理有限元法是以微分方程为基础的计算方法，通过将大物体分割成能够用简单形状描述的小单元，然后针对每个小单元作微分方程求解，最后得到整个物体的受力、变形情况。
提升绞车液压系统故障分析论文(全文)
提升绞车液压系统故障分析论文1绞车液压系统常见的故障1.1泄漏相对于其他类型故障，液压系统泄漏现象比较直观，可以通过外观检查看到，泄漏的产生不仅造成油液损失、环境污染，严峻时可以引起设备磨损。
产生泄漏的主要原因：密封件破损和老化，油液加注过多导致液面过高，油液温度过高，元件损坏，配合间隙过大等。
1.2液压卡紧液压系统中产生液压卡紧，将加剧机件的磨损，并降低元件的使用寿命，在液压系统使用中，产生卡紧现象主要原因是油液中有杂质，当杂质进入配合间隙，导致卡紧现象发生，另外阀芯在高压下发生变形也是产生卡紧现象的原因。
因此，做好油液的日常治理和防护是幸免液压卡紧现象发生的首要措施。
1.3液压冲击在液压系统中，液体流动方向的迅速改变或停止运动，在系统中形成一个很大的压力峰值，这种现象叫做液压冲击。
液压冲击不仅影响系统的稳定性和可靠性，还会产生噪声和振动，使液压系统产生温度升高，紧固件的松动，甚至破坏管路，液压元件老化等。
1.4执行器爬行液压系统中出现爬行现象，改变了执行器的预定期望值，直接影响运动动作输出，如果没有闭环操纵系统，危害极大。
造成执行器爬行的主要原因是空气进入液压系统中导致油液刚度降低、液压元件磨损，间隙增大，配合工作面各处摩擦阻力不均等。
1.5空穴与气蚀在流动的液体中，因流速变化引起压降而产生气泡的现象叫空穴。
空穴与气蚀的出现会使液压系统工作性能恶化，容积效率降低，损坏机件，降低液压元件的寿命，引起液压冲击、振动和噪声等。
油液噪声升高、压力降低，通道狭窄或急剧拐弯都造成空穴与气蚀的产生。
1.6液压系统振动和噪声振动和噪声直接危机到人的情绪、健康和工作环境，容易使人产生疲乏，造成安全事故。
产生振动和噪声的主要原因有空气的侵入、零件的磨损造成间隙过大，泵的工作频率与系统的固有频率一致而产生共振，溢流阀不稳定，换向阀调整不当，零件松动等。
1.7温度升高温度升高将油液迅速氧化，并释放出难溶的酸、树脂及污泥等，加速零件磨损和腐蚀；同时油液因过热而变得迟缓，并增加泄露的机会。
液压阀卡紧故障的原因及其解决方法(1)
（ #$% &’()* +%(,-./*’0.1 2-)*’*/*% ,3 +’( &,(0% ，4’-5.-6 7%-.-
898:::，;$’-.<
8>7)/%:)? #$% %=0%11%-0% ,3 -%*>,(? @’(*/.1 %=A%(’B%-*C #$% A(’-0’A1% ,3 D1%0*(,B,*,( %=A%(’B%-* .-E *$% B%0$.-’)B 0$.(.0*%(’)*’0 ,3 %1%0*(,B,*,( ’) ’-*(,E/0%E ’- *$% A.A%(C *$% A(,0%)) .F,/* >(’*’-6 %=A%(’B%-*G) A(,6(.B ’) %=A.*’.*%EC *$% E’33’0/1* .-E B.’A(,F1%B ’) ),1@%E ’- >(’*’-6 . A(,6(.BH B%*$,E ’) ,33%(%E 3,( E%)’6-’-6 .-E %=%0/*’-6 @’(*/.1 %=A%(’B%-*H @+9 -./A7? I%*>,(? J’(*/.1 %=A%(’B%-* ；*$(%%KA$.)% +)5-0$(,-’)BG) D1%0*(,B,*,( ；B%0$.-’)B 0$.(.0*%(’)*’0
收稿日期：!""#$"%$!& 作者简介：邹培海 （ ，男，讲师，硕士研究 生 。主 要 !"#$% ） 从事机械设计教学与研究。
,*
・ 产品与市场・
起阀芯与阀孔轴线不同心， 而产生液压卡紧。
液压阀失效原因之二分析：液压卡紧
液压阀失效原因之二分析：液压卡紧
在上文我们已经分析过机械性失效的原因，在本文我们将对液压卡紧的原因进行系统性的分析。
1、导致液压卡紧的原因
压力油液流经液压阀圆柱形滑阀结构时，作用在阀芯上的径向不平衡力使阀芯卡住，称为“液压卡紧”。
液压系统中产生“液压卡紧”是由于滑阀运动副几何形状误差和同轴度变化使阀芯产生径向不平衡力的结果。
2、液压卡紧的危害
轻微的液压卡紧使阀芯移动时摩擦阻力增加，严重的可导致所控制的系统元件动作滞后，使液压设备发生故障。
①当液压卡紧阻力大于阀芯移动力时，阀芯便会被液压卡死，无法移动。
②如果液压阀芯的移动是以电磁力驱动的，一旦发生阀芯被液压卡死，交流电磁铁极易损坏。
③液压卡紧会加速滑阀的磨损，降低元件的使用寿命。
3、液压卡紧的消除
①应提高液压油的清洁度，减少颗粒性污染物进。
②阀芯与阀孔配合面的几率。
要保证阀芯和阀孔的配合精度。
③装配、安装滑阀时，保证紧定扭矩，并且应均匀扭紧。
④保证液压油使用中的合适温度，以免阀芯受热膨胀而变形。
⑤对于表面开有均压槽的阀芯，则应注意均压槽的畅通。
液压猾阀卡紧现象的原因及对策浅析
低 维 修 费 用 ， 大 地 提 高 工 作 效 率 】 极 。
１ 液压卡紧现象 的成 因分析ｆ３ ２】 ，
１ １ 径 向 力 不 平 衡 引 起 的 液 压 卡 紧 ．
产 生液 压卡 紧 的主要 原 因是 滑 阀副几 何形 状误 差
和 同 心， 液 压 力 引 此
起液 压卡 紧 。 芯 上 产生 径 向不平 衡 液压 力 （ 称 液压 阀 或 侧 向力 ） 各种 情 形 ， 图１ 示 。 的 见 所 图 １ａ 为 阀芯 与 阀孔 无 几 何 形状 误 差 ， 心 线 平 （） 轴
装等原因， 阀芯 在 阀 孔 中 倾 斜 ， 向 不 平 衡 力 和 转 矩 都 径
比较 大 。
卡 紧时 ， 对 阀 的工作 性 能产 生很 大 的影 响 。 度 的液 会 轻
压卡 紧 ， 液 压元 件 内的相对 移 动件 （ 阀芯 、 片 、 使 如 叶 柱 塞 、 塞 等 ） 动 时 的摩 擦阻 力增 加 ， 成 动作 迟缓 ， 活 运 造 甚
液压 卡紧 ；
高 。 芯 处 于 高 温 的油 液 中 ， 升 速 度远 大 于 阀 体 （ 阀 温 阀
块 ）使 得 配 合 间 隙 减 少 ， 至 发 生 卡 紧 。 ， 甚 系统 工作 流量偏 大 ， 阀从 通 到 断 、 断 到 通 或 换 向 从
时 ， 于 液 动 力 对 阀 芯 有 很 大 的 冲 击 ， 阀 芯 偏 离 中 心 由 使 位 置 ， 生 液压 卡紧 。 产
干摩 擦 。
通 过 分 析 ， 们 可 以 看 到 阀 芯 带 有 倒 锥 、 芯 在 阀 我 阀
图 １ Ｃ 为 阀 芯 带 有 顺 锥 ， 芯 与 阀孔 轴 线 平 行 ， （） 阀 并
液压换向阀阀芯卡紧故障分析
液压换向阀阀芯卡紧故障分析目前，液压系统中广泛使用的各种液压换向阀中，均存在着阀芯卡紧现象。
其中有液压卡紧，也有机械卡紧。
为解决液压卡紧，国内外都在设计中采用阀芯外工作表面加工若干个平衡槽的办法，其效果很好。
对于机械卡紧也都制定了一些相应的技术规范来限制其配合间隙和偏心量等主要影响因素。
但尽管这样，卡紧现象仍时有发生，下面就卡紧产生的原因和解决办法作详细讨论。
1 产生卡紧的原因1.1 液压卡紧来自滑阀副几何形状误差和同轴度误差所引起的径向不平衡压力，即液体在高压下通过偏心环状锥形间隙，并且沿液体流动方向缝隙是逐渐扩大的，这时就会产生通常所说的液压卡紧现象。
1) 阀芯因加工误差而带有倒锥(锥体大端朝向高压腔)，在阀芯与阀孔中心线平行且不重合时，阀芯受到径向不平衡力的作用。
使阀芯和阀孔的偏心矩越来越大，直到两者表面接触而发生卡紧现象。
此时，径向不平衡力达到最大值。
2) 阀芯无几何形状误差，但是由于装配误差使阀芯在阀孔中歪斜放置，或者颗粒状污染物凝聚楔入阀孔与阀芯的间隙，使阀芯在孔中偏斜放置，产生很大的径向不平衡力及转矩。
3) 在加工或工序间转移过程中，将阀芯碰伤，有局部凸起及残留毛刺。
这时凸起部分背后的液压流将造成较大的压降，产生一个使凸起部分压向阀孔的力矩。
这也是液压卡紧的一种成因。
4) 设计时为防止径向不平衡力的产生，杜绝液压卡紧，在阀芯上开若干个环形槽，以均衡阀芯受到的径向压力，一般称为平衡槽。
但在加工中有时环形槽与阀芯不同心；或由于淬火变形，造成磨削后环形槽深浅不一，这样亦会产生径向不平衡力导致液压卡紧。
1.2 机械卡紧换向阀在使用中除发生液压卡紧外，有时还会发生机械卡紧，机械卡紧一般有下列原因。
1) 液压油中的污染物(如砂粒、铁屑、漆皮)楔入阀芯与阀孔间隙使之卡紧。
2) 阀芯与阀孔配合间隙过小造成卡紧。
3) 对于手动换向阀，由于其结构上的原因，阀芯、阀孔都较长，因而存在着直线度误差。
又由于残余应力的存在，有时会使阀芯在使用中产生弯曲，严重时阀芯与阀孔间会产生较大的接触压力，阀芯运动时产生摩擦，造成阀芯运动阻滞，产生机械卡紧。
高精度液压滑阀卡紧问题分析与改善
１ 液压 滑 阀卡 紧现 象的 表现 形式
液压 滑 阀卡紧 现象 主 要分 为 两个 部 分 ：机 械 卡 紧 、液压卡 紧。
２ ５ 零件 清 洗不彻 底 ．
由于液压系统属于密闭 的管路系统 ，加工过程 中 残留的细小铁屑 、杂质颗粒 ，特别是阀芯 、阀套在精
１ １ 机 械 卡 紧 ． 机械卡 紧是 指在滑阀装配过程 中阀芯与 阀套之 间
间隙增大 ，容积效率降低 ，内泄漏增大 。在生产实践 中 ，柱塞泵有时会 由于使用不 当或油液污染等原 因容 积效率从 ９ ％ 以上 降低 到 ８ ％ ，甚至更 低 ，根据 功 ５ ５ 率损耗公式 Ｐ＝Ｑ 漏 量×△ 系 压 计 算 ，系 统 的发热 泄流 ｐ统力 就 比较显著 。判 断油泵容 积效率 是否 明显降低 ，首先 是开机一段 时间油泵表 面温度 会升 高 ，达到 ６ ５℃ 以 上 ，或者通过油箱加油 口可观察 到通入 油箱 的油泵泄 油 口流量较 大 ；其 次是 系统执行 机构因油泵容积效率 降低 速度会 比以往 降低 。解决的措施是 ，当油泵温度 太高时 ，将 油泵相对的两个泄油 口并联到系统 的回油 管 中，对油泵进行强制冷却 。如果 由于流量减小影 响 到执行机 构动 作 ，就 只 能更换 油 泵 配件 或者 是 油泵
２ １ 年 ９月 ０１
机 床与液压
Ｍ ＡＣＨＩ ＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩ ＣＳ
Ｓｐ２ ｌ ｅ ． ０１ Ｖｏ ． ９ Ｎｏ ８ １ ３ ．１
第３ ９卷 第 １ ８期
Ｄ ：１ ． ９ ９ ｊｉｓ． ０ １—３ ８ ． ０ １ １ ． ３ ＯＩ ０ ３ ６ ／ ．ｓｎ １０ ８ １２ １． ８０ ８
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０ ０ ０— ９— ２
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
仿真分析液压卡紧现象
1、仿真分析方法
基于Fluent软件对液压卡紧现象进行仿真分析。
首先利用Inventor软件建立带有锥度的间隙密封卡紧模型，使用ICEM对模型流体域进行网格划分，最后采用Fluent对网格模型进行压力场仿真，对获取的数据进行分析计算，得到最优的间隙密封结构。
2、模型参数
滑阀卡紧力仿真几何模型以阀芯、阀套间隙密封中流场为基型，采用三维模型的形式。
模型的基本参数为：密封长度为20mm，阀套的直径为20.05，阀心的大端直径为20.01，小端直径为20mm。
顺锥模型示意圈如图所示，其中1d 、2d 、0D 、e 别为小端直径、大端直径、阀套孔直径、偏心量，1P 、2P 为进出口压差，参数设置如前文所述。
将倒锥模型导入到Fluent 软件中。
滑阀间隙密封内部流场仿真分析结果如图所示，图1为阀总表面压力分布图，图2为模型上下对称面压力分布曲线。
由图可知，压力沿Ｘ轴从12Mpa 到2MPa 依次减小，由于仿真模型的偏屯、量是沿着Ｙ轴正方向，根据前文的理论分析可知，由于阀忘下对称面间隙高度小，压力下降慢，故下对称面的压力高于上对称面压力，与仿真结果一致，如图所示。
最终会产生一个使阀芯沿Ｙ轴负方向运动的力，使阀，芭对中。
在Fluent 中设置力监测器，得出阀芯沿Ｙ轴的受力为14.31N ，使阀巧对中。
因此，阀芯的顺锥模型有利于滑阀的对中。
倒锥模型与顺锥模型结构上基本相同，只是在阀芯的安装方向上有所不同，倒锥模型阀狂大端朝向高压进口腔。
将模型导入到Fluent中，边界条件与顺锥设置相同。
由图可知，压力在阀巧表面沿Ｘ轴方向依次减小，但是分布并不均匀，滑阀上对称面压降比上对称面的压降慢，在曲线上显示为上对称面曲线在下对称面曲线上方，两曲线形成一封闭区域，由公式可知，封闭区域对阀拉圆周表面积分即为阀巧卡紧力大小。
在Fluent中设置力传感器，监测得到阀孩受到的卡紧力为12.20N，方向沿着Ｙ轴正方向，最终会使阀总向阀孔底侧壁面移动，直到卡死。