第十四届全国表面工程大会

23 / 2022-07-20 11:34:46

液压伺服滑阀阀口工作边冲蚀磨损特性研究

电液伺服阀,工作边,冲蚀机制,微观形貌,性能退化

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      电液伺服阀是液压伺服系统中的精密核心元件，具有控制精度高、响应快等优点，在航空航天、舰船等领域，尤其是特种装备中应用广泛。电液伺服阀中的功率级液压伺服滑阀开度为0~0.5mm，额定压差3.5MPa，阀口工作边在使用中易受到高压高速液流及其携带的固体颗粒冲蚀作用，产生“崩边”现象，导致伺服阀泄漏量增大、流量增益与压力增益下降，严重影响特种装备的可靠性和服役寿命。综合运用流场可视化、数值模拟、形貌检测和性能实验，重点研究固体颗粒冲蚀阀口壁面的作用机制、工作边微观形貌与性能退化的内在关系。研究发现：颗粒与壁面的高速刮擦与碰撞是造成阀口工作边冲蚀磨损的主要原因；工作边存在显著的“崩边”现象，以表层脱落、缺口、沟槽等为特征形貌；当工作边平均圆角半径增加2.71倍、平均圆角方差增加2.55倍时，最大泄漏量增加5.08倍。正负向流量增益分别减小7.78%和1.75%。压力增益减小显著，减小40.30%。该研究对液压伺服阀抗冲蚀设计和延寿服役具有重要意义。