插装式比例节流阀动态响应的影响因素

插装式比例节流阀系统中叠加了位移反馈环节构成电闭环控制,介绍插装阀的结构及其工作原理,并应用仿真软件Simulation X建立插装比例节流阀仿真模型。通过仿真模型分析了主阀芯面积增益、主阀控制腔体积、先导阀弹簧压力等重要的结构参数对比例节流阀动态响应的影响,从而优化节流阀结构参数,使比例节流阀具有主阀开关响应速度快、超调量小、稳态误差小等良好的动态响应特性。     

DN80二通插装式伺服阀动态特性优化研究

针对国产DN80二通插装式伺服阀阶跃响应时间长的问题，提出先导控制腔优化方法以提高动态特性。首先建立先导控制腔三维数模，利用Fluent软件详细分析了主阀芯不同开口度的液动力分布情况，将先导控制腔的直径优化为90 mm;然后结合仿真软件AMESim对DN80二通插装式伺服阀进行动态特性研究。仿真结果表明：先导腔结构参数优化后减小了液动力，提高了动态响应特性。最后对优化后的DN80二通插装式伺服阀进行实验测试，其阶跃响应时间由40 ms缩短至23 ms,显著提高的了动态特性，验证仿真与优化的准确性。     

二通插装式电液比例流量阀的仿真分析

为解决原始电液比例节流阀(结构简单但刚性差)负载变化大的执行元件的速度稳定性问题,基于Valvistor型液压插装阀的流量反馈原理,设计了具有较好的动静态特性的插装式流量反馈型电液比例流量阀,用位移传感器检测先导阀的位移,并对该原理的比例流量阀的动静态特性作了仿真分析,验证所提原理的正确性。     

一种插装式比例节流阀主阀套通孔新结构研究

基于传统插装式比例节流阀圆形通孔的主阀套结构,提出一种腰形通孔的主阀套新结构,利用CFD技术对以上两种通孔形式的阀的流量特性、主阀芯受力情况进行对比分析,并基于相似理论进行了可视化实验研究。研究结果表明：主阀套采用腰形通孔结构相对于传统的圆形通孔结构,不仅增加了阀的通流能力,还改善了主阀芯所受的径向不平衡力。研究结果为插装阀的结构优化设计及实验研究提供了理论依据。     

大流量插装式比例节流阀的特性研究

采用内部机械反馈通道上叠加电闭环通道的控制方法,设计了63通径插装式电液比例节流阀。介绍其结构组成和工作原理。参照初步设定阀的结构和参数,用Pro/E软件建立了三维几何模型。应用Simulation X仿真软件建模与仿真,并进行稳定性和动态响应分析,最终确定了阀的主要结构参数。研究结果表明阀控制流量精度高,动静态性能优良。     

高速大流量插装式比例节流阀的建模与验证

插装式比例节流阀在高速大流量时表现出强非线性,在高速、高精度电液伺服系统设计中,其模型不能简单地视为线性系统.分析插装式比例节流阀的工作机理,建立了插装式比例节流阀简单、实用的非线性数学模型.模型计算值与实验数据的比较表明,该模型能较准确地描述阀的动/静态特性.     

插装式2D电液比例流量阀的特性研究

电液控制元件的插装化是目前移动式液压控制系统的主流发展趋势。现有的2D比例阀面向传统工业液压领域,其受到液压桥路以及压扭联轴节结构限制,无法实现插装化。提出一种新型插装式2D电液比例流量阀的结构原理,在电-机械转换器与半桥式2D阀本体之间引入双向滚子联轴节,以此实现力传递、阀芯位置反馈和阀芯直线-旋转运动的转换功能。基于线性理论推导了阀的特性方程,并利用Nyquist判据判定了阀的工作稳定性;为实现优化设计,建立基于AMESim、ADAMS和Matlab/Simulink平台的联合仿真模型,研究诸关键结构参数对动态特性的影响。最后设计并制造了样机,搭建了滚子联轴节和插装式2D阀的试验台架,研究联轴节的静动态特性及阀样机的空载流量特性、负载流量特性、泄漏特性以及频响和阶跃特性等。试验结果表明样机具有良好的工作性能。当预载荷为40 N时,联轴节的最大输出扭矩为2.3 N·m,输出角位移为0.42°,滞环为5.25%,响应时间为32.5 ms;当供油压力为12 MPa时,阀样机的空载流量为61.5 L/min,滞环为6.32%,阶跃时间为68.5 ms,幅频频宽为19.7 Hz,相频频宽为22.1 Hz。研究表明,插装式2D阀具有较好的静动态特性,是移动式电液控制系统流量控制阀的一种较理想解决方案。     

二通插装阀开关功能单元提高关闭速度的研究

本文介绍的是二通插装阀开关功能单元用液阻R_∑短路的办法,提高主阀芯关闭速度的研究。二通插装阀也称锥阀或逻辑阀。插装阀是由插装式主阀和相应的先导控制级组成的单一功能的二通式液压阀,如溢流阀、减压阀,节流阀和单向阀。     

插装式四通整流阀的布局和孔道连通优化设计

深入分析了海水淡化双活塞往复式压力交换能量回收装置的插装式四通整流阀的布局方案和内部孔道的连通方案。结合插装单元在中心块立体布局的空间位置关系以及自身结构特点,建立了优化设计数学模型。基于MATLAB编写遗传算法程序进行插装单元间的外部干涉校核和孔道连通优化设计,最终求出插装式四通整流阀插装单元的最优布局方案。优化后的插装式四通整流阀的插装单元布局紧凑,内部孔道连通路径比初始设计缩短了20.4%。     

一种高压大流量插装式先导型溢流阀的仿真分析与优化设计

针对一种高压大流量插装式先导型溢流阀展开仿真分析与优化设计。首先对溢流阀主要结构参数进行初步设计计算;然后根据溢流阀内部结构建立AMESim仿真模型并进行仿真,对主阀阻尼孔、先导阀阻尼孔、主阀弹簧刚度、主阀弹簧预紧力、先导阀弹簧刚度、先导阀弹簧预紧力等重要参数进行特性影响分析;最后根据仿真分析结果,采用响应曲面与非支配排序遗传算法相结合的方法,求解一定范围内溢流阀最优结构参数,实现溢流阀满足高压大流量指标且调压偏差尽量小的要求。     

迷宫式调节阀节流碟片的流道优化研究

迷宫式调节阀的节流特性依赖于节流碟片流道结构,合理设计节流碟片可以有效改善调节阀性能。提出一种适用于节流碟片流道优化的设计流程,基于流体动力学理论与数值仿真方法,结合NSGA-II多目标优化算法,实现节流碟片流道的三维结构优化设计。以节流碟片流道中流体最高速度和流量为优化目标,流道的几何尺寸作为输入量,将计算流体力学与NSGA-II算法联合,获得了优化后流道三维结构集合。优化设计的节流碟片结构可以有效降低流体的最大流速并提高流量,改善流道的流动特性,为相关流体传动元件的设计提供参考。     

超高压大流量比例插装阀测试方法

针对超高压大流量比例插装阀测试技术问题，以DN130位移随动式超高压大流量二通比例插装阀为对象，考虑该阀测试需针对超高压（70 MPa）、大流量（8 000 L/min）的特殊工作要求，设计了超高压试验台和高压大流量试验台。根据行业测试标准制定耐压特性和动静态特性测试方法，试验台流量无法满足测试需求时，采用基于模型的仿真预测方法进行性能检测。试验结果表明了该阀具有良好的耐压性能、流量增益特性、滞环特性、线性度特性、重复精度特性以及动态特性，为超高压大流量比例插装阀的设计测试提供了工程基础。     

多约束下高压螺纹插装型溢流阀启闭特性研究

高压螺纹插装阀在工程机械中应用广泛,其启闭特性直接影响系统压力波动、泵头能量损失、噪声大小等。为了探究结构参数对高压螺纹插装阀启闭特性的影响,基于其结构特征,推导启闭特性数学模型。由于结构参数改变的同时会对动态响应性、稳定性、内泄漏产生交叉影响,以提高启闭特性为目标,以动态响应性、稳定性、内泄漏为约束条件,在不改变其三方面性能的前提下,通过理论建模、仿真分析、试验验证,提高螺纹插装阀的启闭特性。研究结果可为螺纹插装阀综合性能优化提供理论指导和工程实用价值。     

PILOT LEAKAGE＇S INFLUENCES ON THE PERFORMANCES OF EXTRA HIGH PRESSURE PROPORTIONAL PNEUMATIC VALVE

A mathematic model is built up to analyze the influences of a pilot valve's leakage on the performances of pneumatic pressure proportional valve, and the performances are simulated by using MATLAB. The results indicate that using slide pilot valve in the valve system is feasible, but the leakage's influences can not be neglected, especially it may induce instability in a low output pressure situation. A pilot valve using too large throttle window will cause the valve oscillate. To improve the working condition of pilot valve, a method adopting different widths of two throttle window is proposed. According to our simulation, this method balances the pressure drop between the two stage throttle ports, and reduces the influences of pilot valve's leakage.     

基于AMESim的螺纹插装式平衡阀动态特征的仿真分析

介绍了螺纹插装式平衡阀的三维结构及其工作原理,利用仿真软件AMESim建立了液压平衡回路的仿真模型。进而针对液压缸负重、平衡阀弹簧刚度及预紧力、控制阻尼孔和阀口锥角等主要参数对平衡阀及其平衡回路动态特性的影响进行了分析。对动态响应结果进行分析,为螺纹插装式平衡阀的优化设计提供了有力的依据。     

正流量挖掘机动臂合流回路的泵阀匹配特性研究

以SY215C8M型液压挖掘机为研究对象,对正流量挖掘机液压系统的动臂合流路的泵阀匹配特性进行了研究。提出了改善泵阀匹配控制特性的优化方案,利用粒子群算法对U型节流阀口的节流特性进行优化,得到了具有较优节流特性的节流阀口结构参数。搭建了实验平台,结果表明：该方案可有效的降低多路换向阀阀口的压力波动和压力损失。     

基于智能优化方法的插装阀液压集成块设计

为解决插装阀集成块设计中外部布局和内部布孔集成方案的组合优化问题,深入分析了插装阀结构特征及其集成块的设计规律,给出了数学优化模型,并提出一种融合现代智能优化理论和工程设计经验的插装阀集成块优化设计方法,构建了插装阀集成块智能优化设计系统.论述了插装阀集成块优化设计中外部元件布局、内部孔道连通设计和安全干涉校核等关键性技术问题,并提出了问题的解决方案.最后,通过工程实例,验证了该方法的有效性和可行性.