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2008年 11月 机床与液压 NOV．2008 第36卷 第 1I期 MACHINETOOL HYDRAULICS V01．36No．11 基于CFD的高速液压缸缓冲过程研究 陈召国 ，丁凡 (1．湖南文理学院机械工程系，湖南常德415003； 2．浙江大学流体传动及控制国家重点实验室，浙江杭州310027) 摘要：针对采用圆锥型缓冲装置的高速液压缸的缓冲过程进了理论分析与实验研究，建立了该过程的数学模型，并利 用CFD进行了流场的数值模拟。结果表明：液压缸内缓冲过程可分为断面收缩局部压力损失、锐缘节流和缝隙节流3个阶 段，缓冲效果与缓冲装置的结构参数有关。 关键词：CFD；液压缸 ；缓冲过程 ；流场模拟 中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2008)11—045—3 StudyonBufferingProcessofHighSpeedHydraulicCylinderBasedonCFD CHEN Zhaoguo ．DING Fan (1．DepartmentofMechanicalEngineering，HunanUniversityofArtsScience，ChangdeHunan415003，China； 21heStateKeylabofFluidPowerTransmissionandControl，ZhejiangUniversity，nangzhouZhejiang310027，China) Abstract：Basedontheoryanalysisandexperimentalstudyofbufferingprocessofhighspeedhydrauliccylinderofconical contour typecushiondevice，themahtematicmodelWas established，thesystem simulationwasmadeusingCFDmethod．Theresultofsimula- tionshowsbufferingprocessinhyrdauliccylinderhasthreephases：faceshrinklocalpressloss，sharpedgethrottlena dgapthrottle． Thebufferingeffectrelateswiththestructureparametersofhtebuff eringdevice． Keywords：CFD；Hydrauliccylinder；Cushionprocess；Flow fieldsimulation 目前 ，液压缸的缓冲方法有外部控制法和内部控 液通过缓 冲孔流 出。由于流遭 断面突然 收缩 (图 制法两种。外部控制法即在其控制回路上安装节流阀 l(a))，产生局部压力损失，流量方程为 或其它形式的流量控制装置，一般结构较复杂，应用 g=Cfd了tr√／2, (1) 较少 ；内部控制法是在液压缸内部设置缓冲装置 ，它 结构简单、工作可靠、体积小、缓冲性能较好、应用 当缓冲柱塞离缓冲孔较近时，缓冲柱塞的边缘和 广泛 。 缓冲孔的边缘形成锐缘节流 (图1(b))，流量方程 缸内缓冲装置的原理是利用与活塞相连的缓冲柱 为 塞和与缸体相连的缓冲孔之间的间隙逐渐减小，液流 阻力逐渐增大而实施缓冲的 。。 gCdd~／(f0一)+(6一十6)√卸 (2) 1 数学模型 当缓冲柱塞进入缓冲孔 中，则形成缝 隙节流 高速大功率液压驱动系统的液压缸内缓冲过程可