李光飞，刘桓龙，邓斌，王国志，晏静江

(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)

液压控制锥阀由于密封性好、过流能力强、响应快、抗污染能力强、结构相对简单等优点，成为广泛应用的液压元件。由于锥阀属于“阀芯－弹簧”的低阻尼振荡系统，在实际应用中很容易出现振动［1］。振动诱发噪声，且由于锥阀常用作先导阀，其稳定性差而引起液压系统压力波动的现象，给整个液压系统带来了很大危害。同时，由于振动过程中阀芯频繁碰撞阀座，导致阀座和阀芯出现凹痕，易出现渗漏导致锥阀失去密封性，从而导致整个液压系统功能的丧失［2］。因此找到引起锥阀振动的原因并给出合理的解决办法是非常重要的。

针对工程中常用锥阀的振动原因进行研究，基于试验结果分析锥阀产生振动的原因，利用计算流体动力学同系统动力学相结合的方法，重点分析了液动力对锥阀振动特性的影响。

1 试验分析

图1 为试验原理图，通过溢流阀调节进入锥阀阀腔流量的大小。高速摄像机对锥阀的振动过程进行拍摄，在进油管道和出油管道分别安装有压力和流量传感器。进油口处测得的入口压力信号如图2所示，测得的流量信号如图3所示，通过高速摄像机拍摄到的锥阀振动图像如图4所示。

图1 锥阀振动试验原理图

图2 试验测得进油口压力信号

分析拍摄到的清晰的锥阀振动过程以及传感器采样得到的压力和流量信号发现，锥阀的振动是典型的简谐周期振动。……