张俊俊，刘罡，王江勇

(西南科技大学制造学院，四川绵阳 621010)

液压滑阀在使用过程中经常出现阀芯卡紧故障，卡紧故障一般分为液压卡紧与机械卡紧两种［1］。液压滑阀发生液压卡紧现象非常普遍［2－3］，其主要原因是阀芯与阀套间隙内液体压强分布不均，导致液体对阀芯产生径向不平衡作用力，这个径向不平衡力即为液压卡紧力［3－4］。倒锥是产生液压卡紧故障的主要形式之一［5］。滑阀在工作时，高压腔与低压腔反复交替，因此出现倒锥是不可避免的。为了防止液压卡紧，只能进一步分析影响径向不平衡作用力的因素，并采取合理的减小措施，实际应用时一般采用开设均压槽来减小卡紧力［6］。文中利用ADINA软件对滑阀进行数值模拟，研究偏心距、锥角、均压槽的数量、位置、结构尺寸等对卡紧力的影响。

1 模型与计算条件

1.1 三维模型

图1所示为滑阀阀芯卡紧模型结构简图，具体尺寸如表1所示。R为阀套的半径，r1为阀芯凸肩的大端半径，r2为阀芯凸肩小端半径，α为锥角，e为偏心距，L为阀芯凸肩与的阀套形成的密封长度，h1为大端侧缝隙高度，h2为小端侧缝隙高度。

图1 阀芯卡紧模型

表1 卡紧模型的结构尺寸

1.2 解析假定及边界设定

分析模型具有平面对称性，为了减少计算量，只对模型的一半进行计算。流体模型为层流，并假设阀腔内的湍流流动对间隙中的层流无影响。

缝隙流场与阀芯模型的接触面设为流固耦合面;入口分别设5、10、20 MPa等3种不同的高压;出口设为大气压0.101 3 MPa。液压油的物理参数见表2，阀芯材料参数见表3。……