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1、(10)申请公布号 CN 103514306 A (43)申请公布日 2014.01.15 CN 103514306 A (21)申请号 201210201035.2 (22)申请日 2012.06.18 G06F 17/50(2006.01) (71)申请人 中国航空工业集团公司西安飞机设 计研究所 地址 710089 陕西省西安市阎良区人民东路 1 号 (72)发明人 李昆 李利 刘红 张雷 (74)专利代理机构 中国航空专利中心 11008 代理人 杜永保 (54) 发明名称 一种多节流片式液压节流阀的设计方法 (57) 摘要 本发明属于液压元件设计技术领域， 涉及一 种多节流片式液压节。
2、流阀的设计方法。本发明包 含以下步骤 ： 步骤一 ： 使用专业液压仿真软件， 建 立多节流片式节流阀内部仿真模型 ； 步骤二 ： 在 对节流阀设计方案进行修改完善后， 利用此时的 设计方案用于加工多节流片式节流阀， 将多节流 片设计成为组件形式 ； 为对仿真试验过程中出现 的误差进行有效补偿， 以仿真试验时的性能指标 为基准， 加工出节流性能为 120% 基准性能和 80% 基准性能的多节流片组件备件 ； 步骤三 ： 利用地 面试验， 对多节流片式节流阀的性能进行最终确 定。本发明减少了底面摸底试验， 降低了设计成 本， 缩短了试验周期。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3。
3、 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 103514306 A CN 103514306 A 1/1 页 2 1. 一种多节流片式液压节流阀的设计方法， 其特征为包含以下步骤 ： 步骤一 ： 使用专业液压仿真软件， 建立多节流片式节流阀内部仿真模型， 模型包括 ： 单 个节流片上节流孔直径， 节流片个数， 以及节流片之间有效容积等 ； 在模型中输入参数包 括 ： 节流孔直径、 节流片之间有效容积值、 过流系数， 并设定油液粘度值 ； 各参数设置符合 节流公式要求， 如式 1 所示 ； 根据各节流片在节流阀内部的安装。
4、形式， 将各部分进行串行建 模， 建立多节流片式节流阀数学仿真模型， 在节流阀模型入口施加一流量激励源， 测量节流 阀模型入口、 出口两端压差值 ； 通过不断调整节流孔大小和节流片个数， 最终将入、 出口两 端压差值调整至满足使用要求 ； 当调整后的仿真模型满足设计要求后， 利用此时仿真模型 的状态和性能参数， 对节流阀的设计方案进行修改 ； （式 1） 式中 ： d 为节流孔直径 ； Cd 为节流系数 ； 为油液密度 ； P 为节流阀入、 出口两端压差值 ； Q 为流进节流阀的流量值 ； 步骤二 ： 在对节流阀设计方案进行修改完善后， 利用此时的设计方案用于加工多节流 片式节流阀， 将多节流。
5、片设计成为组件形式 ； 为对仿真试验过程中出现的误差进行有效补 偿， 以仿真试验时的性能指标为基准， 加工出节流性能为 120% 基准性能和 80% 基准性能的 多节流片组件备件 ； 步骤三 ： 利用地面试验， 对多节流片式节流阀的性能进行最终确定， 在试验过程中， 若 节流阀试验性能较设计指标还有较大误差， 则利用多节流片组件备件， 在试验现场能够实 现对节流阀性能的调节。 2. 根据权利要求 1 所述的一种多节流片式液压节流阀的设计方法， 其特征还在于 ： 在 进行步骤二节流片组件加工过程中， 在组件内部集成有挡圈部件， 当需要对节流阀性能进 行微调时， 将挡圈替换成节流片 ； 在节流片组。
6、件入口处集成有滤网。 权 利 要 求 书 CN 103514306 A 2 1/3 页 3 一种多节流片式液压节流阀的设计方法 技术领域 0001 本发明属于液压元件设计技术领域， 涉及一种多节流片式液压节流阀的设计方 法。 背景技术 0002 由于在多节流片式液压节流阀内部， 集成了多个单孔节流片， 并且各个节流片之 间的距离非常小， 因此， 造成在多节流片式液压节流阀内部， 液压油始终以紊流形式流动， 因此， 不能再使用常规节流公式对此种节流阀的节流效果进行计算分析。 0003 为保证多节流片式节流阀的设计性能满足使用要求， 在设计过程中， 目前只能采 用试验的方式， 不断通过地面试验来对。
7、此种节流阀的节流效果进行试验分析与验证， 当节 流效果不满足设计要求时， 只能重新将节流阀拆开， 重新调整单个节流片上的节流孔径大 小， 或者改变节流片的个数， 然后重新进行试验以对节流阀的性能进行试验验证， 如此反复 进行。这种方法虽然能够保证多节流片式节流阀的性能满足设计要求， 但由于需要进行大 量的地面摸底试验， 设计周期必然很长， 同时需要准备大量的试验备件以被试验所用， 造成 设计成本的升高。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是 ： 提供一种多节流片式液压节流阀的设计方法， 减 少底面摸底试验， 降低设计成本， 缩短设计周期。 0005 本发明的技术方案是 ： 一种多节流。
8、片式液压节流阀的设计方法， 其特征为包含以 下步骤 ： 0006 步骤一 ： 使用专业液压仿真软件， 建立多节流片式节流阀内部仿真模型， 模型包 括 ： 单个节流片上节流孔直径， 节流片个数， 以及节流片之间有效容积等 ； 在模型中输入参 数包括 ： 节流孔直径、 节流片之间有效容积值、 过流系数， 并设定油液粘度值。 各参数设置符 合节流公式要求， 如式 1 所示。根据各节流片在节流阀内部的安装形式， 将各部分进行串行 建模， 建立多节流片式节流阀数学仿真模型， 在节流阀模型入口施加一流量激励源， 测量节 流阀模型入口、 出口两端压差值。通过不断调整节流孔大小和节流片个数， 最终将入、 出口。
9、 两端压差值调整至满足使用要求。当调整后的仿真模型满足设计要求后， 利用此时仿真模 型的状态和性能参数， 对节流阀的设计方案进行修改。 0007 （式 1） 0008 式中 ： d 为节流孔直径 ； 0009 Cd 为节流系数 ； 0010 为油液密度 ； 0011 P 为节流阀入、 出口两端压差值 ； 0012 Q 为流进节流阀的流量值。 说 明 书 CN 103514306 A 3 2/3 页 4 0013 步骤二 ： 在对节流阀设计方案进行修改完善后， 利用此时的设计方案用于加工多 节流片式节流阀， 将多节流片设计成为组件形式。为对仿真试验过程中出现的误差进行有 效补偿， 以仿真试验时的。
10、性能指标为基准， 加工出节流性能为 120% 基准性能和 80% 基准性 能的多节流片组件备件。 0014 步骤三 ： 利用地面试验， 对多节流片式节流阀的性能进行最终确定， 在试验过程 中， 若节流阀试验性能较设计指标还有较大误差， 则利用多节流片组件备件， 在试验现场能 够实现对节流阀性能的调节。 0015 在进行步骤二节流片组件加工过程中， 在组件内部集成有挡圈部件， 当需要对节 流阀性能进行微调时， 将挡圈替换成节流片即可 ； 在节流片组件入口处集成有滤网， 以防止 油液中的固体颗粒堵塞节流片上的过流孔径。 0016 本发明的有益效果是 ： 建立数学模型进行数字仿真试验， 对节流阀进行。
11、先期试验 分析与验证， 对单个节流片的数量和节流片上的节流孔径大小进行仿真验证， 提高节流阀 方案设计的成熟度， 减少了后期试验验证的强度， 通过少量的性能试验即可对节流阀的工 作性能进行验证 ； 本发明实现能在试验现场进行更换的备件， 方便在试验现场对节流阀的 工作性能进行调节， 缩短了试验周期 ； 在节流阀内部加装滤网， 提高了节流阀的工作可靠 性。 具体实施方式 0017 下面对本发明的具体实施方式做进一步说明。 0018 本发明一种多节流片式液压节流阀的设计方法， 包含以下步骤 ： 0019 步骤一 ： 使用专业液压仿真软件， 建立多节流片式节流阀内部仿真模型， 模型包 括 ： 单个节。
12、流片上节流孔直径， 节流片个数， 以及节流片之间有效容积等 ； 在模型中输入参 数包括 ： 节流孔直径、 节流片之间有效容积值、 过流系数， 并设定油液粘度值。 各参数设置符 合节流公式要求， 如式 1 所示。其中 ： 过流系数为无量纲值， 选择范围为 0.61 0.91， 具体 应根据节流孔长度 L 与节流孔直径之比确定 ； 节流片直接有效容积应根据初步方案初步估 算 ； 油液粘度 为 850kg/m3； 当初步设计出的节流孔过流直径在 0.3mm 1.8mm 之间时， 应在首片节流片前加装滤网。 0020 根据各节流片在节流阀内部的安装形式， 将各部分进行串行建模， 建立多节流片 式节流阀。
13、数学仿真模型， 在节流阀模型入口施加一流量激励源 （Q） ， 测量节流阀模型入口、 出口两端压差值 （P） 。通过不断调整节流孔大小和节流片个数， 最终将入、 出口两端压差 值调整至满足使用要求。当调整后的仿真模型满足设计要求后， 利用此时仿真模型的状态 和性能参数， 对节流阀的设计方案进行修改。 0021 （式 1） 0022 式中 ： d 为节流孔直径 ； 0023 Cd 为节流系数 ； 0024 为油液密度 ； 0025 P 为节流阀入、 出口两端压差值 ； 0026 Q 为流进节流阀的流量值。 说 明 书 CN 103514306 A 4 3/3 页 5 0027 步骤二 ： 在对节流。
14、阀设计方案进行修改完善后， 利用此时的设计方案用于加工多 节流片式节流阀， 将多节流片设计成为组件形式。为对仿真试验过程中出现的误差进行有 效补偿， 以仿真试验时的性能指标为基准， 加工出节流性能为 120% 基准性能和 80% 基准性 能的多节流片组件备件。 0028 步骤三 ： 利用地面试验， 对多节流片式节流阀的性能进行最终确定， 在试验过程 中， 若节流阀试验性能较设计指标还有较大误差， 则利用多节流片组件备件， 在试验现场能 够实现对节流阀性能的调节。 0029 在进行步骤二节流片组件加工过程中， 在组件内部集成有挡圈部件， 当需要对节 流阀性能进行微调时， 将挡圈替换成节流片即可 ； 在节流片组件入口处集成有滤网， 以防止 油液中的固体颗粒堵塞节流片上的过流孔径。 说 明 书 CN 103514306 A 5 。