基于Flow Simulation的液压阀块的油道方案比较【摘要】文章以流体力学为基础，使用 SolidWorks Flow Simulation对液压阀块模型的油道交 叉点的局部压力损失情况进行分析，通过加载实际使 用中的边界条件来获得该阀块的稳态数据，从而对不 同的方案进行比较选出最优方案关键词］SolidWorks Flow Simulation；液压阀块； 油道1油道及其交叉点处理方的式介绍油道分为单向油道和双向油道单向油道即为液 流在该油道中只做单向流动的油道，有些单向高速工 进反向缓慢回油的油道也可近似的看为是单向油道 本文是以单向油道为例进行比较分析的因为在相同 的油道中不同的液流方向对压力损失是有影响的，这 样不同的油道方案比较起来较复杂而且单向油道也 是最常见的，无论在阀块还是自制的接头体中都是单 向油道居多，如阀块的P、T以及用来安装两位三通电 磁阀阀块的A、B 口都是单向油道液压阀块在设计时往往会产生很多影响阀块局部 压力损失的要素，如油道变径，工艺孔和交叉点本 文在此列举了两种最为常见的交叉形式进行分析如 a〜c为等径油道相交时的几种处理方式，内径为6mm, 箭头方向为液流方向；d、e为内径不同的油道相交时 的两种处理方式，第一种为中心线在同一平面内与另 一种偏心的交叉方式进行比较，内径分别为6mm和 10mm,箭头方向为液流方向。
接下来进行方案的分 析比较2油道方案比较使用软件分析之前先设定初始条件假设所有待 分析液压阀块安装在一台连续工作的强夯机上采用 68号液压油，液压油工作温度恒定在55C,油道入口 的体积流量为20L/min,出口处的工作压力为3.5MPa 初始网格精度设定为52.1等径油道交叉点的分析比较首先对a方案进行分析给油道开口处加封盖并 按上述描述完成初始条件的设置插入两个边界条件 分别是入口处的体积流量20L/min和出口处的静压3.5 MPa插入两个面目标分别为入口处的静压和出口处 的静压，再插入一个方程目标 出入口静压的差值 最后这个目标参数才是我们想看到的数值，通过这个 参数来比较各方案的优劣软件求解之后插入流动迹 线观察油道内的压力分布通过该图可以看出液流压力的变化主要出现在油 道的交叉点上，所以交叉点的形式对油道进出口的压 差有着至关重要的影响在结果中插入一个目标图来观察之前所设定的目 标参数下表为求解之后生成的目标图的摘要其中 静压1为入口处的静压，静压2为出口处的静压，方 程目标1为进出口的压差从表中可以看出计算得到 的方案a的进出口压差约为1.3baro用同样的方法对方案b和方案c进行分析获得目 标数据。
得到方案b的进出口压差为1.2bar,方案c 的进出口压差为l.lbaro可以看出在同等条件下方案 c的压力损失最小为保证分析的严谨又进行了两组 对比分析，分别增加油道的长度和增加入口的体积流 量来比较观测同样的目标的变化情况所得结论与上 诉分析相同所以等径油道相交时应尽量采用方案c 来处理但方案c较前两种加工难度增加，可采用方 案c与方案b的折中方案来处理2.2非等径油道的分析比较用同样的方法来计算方案d与方案e的及出口压 差插入流动迹线观察压力分布情况，左图为方案d 的压力迹线插入目标图获得压差数据方案d的进 出口压差为l.lbar,方案e的进出口压差为1.2baro由数据可以看出 当油道的中心线在同一平面内时压差最小，随着中心 线的偏离局部损失增加为保证分析结果的准确同样 进行了两组对比分析，结论与上诉分析结果相同由 此可以看出小孔与大孔连接时尽量保证中心线的共面 是有好处的3总结通过使用Flow Simulation对油道的分析可以看出 每个细微的差别都可以产生不同的局部压力损失，在 设计液压阀块和接头体时每个细节都应注意虽然从 数据来看它们之间的差别不是很明显，但是在液压阀 块中一般都会有若干个交叉点，它们的影响会彼此叠 加逐渐放大。
无论是工作压力还是回油背压都会受到 一定程度的影响应用以上的分析结果来优化液压阀 块会使其效率更高更合理参考文献：⑴李壮云.液压元件与系统[M].北京：机械工业出 版社，2005.。
