主动控制的直动式溢流阀压力特性分析

针对普通直动式溢流阀低阻尼易振动的特点,提出了一种溢流阀主动控制技术。该技术实时检测阀口压力与调定压力进行比较,利用偏差控制溢流阀前腔容积大小从而控制入口压力的方式来提高溢流阀阀芯的稳定性。分析了直动式溢流阀主动控制系统的工作原理,利用AMESIM软件建立系统模型,仿真分析了主动减振直动式溢流阀对不同压力、流量以及油液体积弹性模量的适应能力。结果表明:主动减振溢流阀具有较强的阀芯稳定能力和较好的适应工况变化的能力。     

溢流式高速缓冲气缸动力学建模与性能分析

针对具有内置溢流阀的溢流式高速缓冲气缸建立了非线性动力学模型,并运用Simulink软件建立仿真模型进行数值计算,得到气缸在缩回运动过程中的位移、速度以及各腔室压力的仿真数值解。为了验证仿真模型的正确性,搭建了高速气缸缓冲性能测试平台,对气缸在运动过程中的相关动态参数进行试验测试,通过试验数据与仿真结果的对比分析来对仿真模型进行验证。最后通过仿真分析了内置溢流阀的阀芯质量和预紧弹簧刚度对气缸缓冲性能的影响,结果表明,不同的溢流阀阀芯质量和预紧弹簧刚度都对气缸缓冲性能有较大的影响,为进一步研制更高性能的高速气缸缓冲结构提供了重要依据。     

阀口动压力平衡式直动溢流阀的静特性研究

在普通直动式溢流阀研究的基础上,采用溢流阀阀口动压反馈的原理,在普通溢流阀阀芯上增加了反馈腔,将其改进成阀口动压力平衡式直动溢流阀。改进后的溢流阀调压偏差小于10%。对比改进前后两种阀的静态特性,通过MATLAB程序绘制出溢流压力与通流量()关系曲线,通过对比得出研究结论。     

基于Amesim的直动式溢流阀动态特性分析

在建立直动式溢流阀动态数学模型的基础上,运用Amesim软件建立仿真模型,并对直动式溢流阀的阻尼孔直径、阀芯质量、阀芯直径、弹簧刚度等参数进行分析,获得各个参数对其动态性能的影响,为直动式溢流阀的设计和选择提供依据。     

一种双向溢流阀工作原理解析及试验特性研究

该文介绍了一种直动型双向溢流阀的结构工作原理,计算分析了其受力平衡方程,对影响该阀正反向的启闭特性因素进行了分析,通过性能试验,结果表明:双向溢流阀的正反向开启压力很难做到相近,正反向的启闭特性曲线滞环大,对阀芯制造精度要求高,不易保证,制造难度大。     

铝合金液压阀岛溢流阀静动双态特性的测试

为测试铝合金液压阀岛溢流阀的静、动双态特性是否满足使用要求,根据铝合金液压阀岛系统结构及工作原理,在分析其试验要求的基础上建立了相应的静、动双态特性试验测试平台。通过对阀岛溢流阀的静、动双态特性的主要性能指标进行测试,得出相关结论。静态特性测试结果表明:被测溢流阀的调压范围符合技术要求,压力振摆较小,且压力偏移值在允许范围内;在额定压力下,流量较低时,被测溢流阀可得到更好的启闭特性。动态测试结果表明:被测溢流阀的压力超调率与试验流量和溢流阀的进口压力有关;试验流量和溢流阀的进口压力增大,被测溢流阀的压力超调量会增加;当改变被测溢流阀的试验流量和溢流阀的进口压力时,被测溢流阀的压力上升时间及压力调整时间均随之变化。     

振动环境下插装阀的动态特性

为研究强振动环境对二通插装阀工作性能的影响,建立了振动环境下的二通插装阀结构模型及AMESim仿真模型,分别分析振动条件及插装阀结构参数对其动态特性的影响规律。研究表明:基础振动会引起插装阀阀口流量及阀芯开度出现波动现象;阀芯在稳态时的波动程度随基础振动幅值线性增加,振动频率大于20Hz后,波动程度明显。较小的阻尼孔径会使流量上升至最大值的时间增加,但通过阀口的流量更平稳;插装阀在开启状态时,阀芯波动值与阀芯质量呈正相关关系;改变插装阀的面积对改善流量波动现象效果有限;增加弹簧刚度可以改善流量波动现象,但会使通过阀口的流量减小。     

定差溢流阀的建模与仿真分析

介绍了定差溢流阀的液压原理,并建立其数学模型,得到流量连续性方程、阀芯受力方程和阀口压力流量方程。应用MATLAB/Simulink软件建立了定差溢流阀的仿真模型,对仿真结果进行分析,得到阀芯位移动态响应曲线、阀口两侧压差变化曲线、负载流量动态响应曲线和液压泵压力动态响应曲线。所做研究可以为定差溢流阀的优化设计提供参考。     

基于AMESim的二级调压直动式溢流阀性能分析

溢流阀是保证工程机械液压系统稳定工作的重要元件。装载机运行过程中,旁接在液压系统主泵出口的溢流阀存在有溢流阀阀芯的振动和噪声问题。为此,设计了二级调压直动式溢流阀,通过结构上设计二级阻尼孔、采用双弹簧结构、并在弹簧腔与出油口之间设置阻尼孔来解决上述溢流阀阀芯的振动和噪声问题。通过数学建模分析了溢流阀的静态特性和动态特性、运用AMESim软件对所设计的溢流阀进行仿真、分析了影响溢流阀性能的参数,并验证了模型的正确性。仿真结果表明,改进后的溢流阀其性能较普通直动式溢流阀有明显的提高:调压精度好、调压范围大、响应速度快;同时解决了装载机阀芯与阀座的碰撞问题,降低了溢流阀的故障率;降低了弹簧预压缩量,提高了弹簧的使用寿命,研究结果对溢流阀的设计有一定的参考价值。     

直动型溢流阀非线性动力学行为研究

针对溢流阀阀芯震颤导致液压系统产生非线性振动问题,建立了溢流阀非线性动力学模型,利用MATLAB/Simulink进行了数值仿真。研究了受自身结构参数和外部主要因素影响下溢流阀的非线性动力学行为。研究结果表明,对溢流阀非线性动力学行为进行研究能够发现系统参数对溢流阀动态特性的影响规律,对优化溢流阀的结构参数、提高溢流阀运行的稳定性、防止液压系统产生自激振荡有重要的理论指导意义和工程实际意义。     

直动式水压溢流阀的动态特性分析与试验

介绍了一种直动式水压溢流阀的结构原理和特点,建立了动态特性的数学模型,并对其动态特性进行了仿真.仿真结果表明:在阀心尾端设置阻尼腔可有效改善溢流阀的动态性能.通过试验证明,所研制的水压溢流阀具有良好的静态和动态性能.     

车辆换档用数字比例溢流阀动态特性仿真

建立了车辆换档用数字比例溢流阀数学模型,利用MATLAB／Simulink仿真软件分析了其动态性能。分析结果表明：阻尼孔液阻主要影响该阀压力调节范围,对阀的响应速度和充油时间也有一定的影响;安全阀人口容积V2是该阀动态特性的主要影响因素;主阀进口容积V2对该阀的动态性能基本没有影响。分析结果对车辆换档用数字比例溢流阀的优化设计和试验研究具有一定的指导意义。     

膜片式先导水压溢流阀仿真与试验研究

由于水的粘度低和润滑性差,先导型水压溢流阀中主阀芯与阀套之间的密封与润滑问题一直是影响阀静动态性能的关键性技术难题。设计出一种采用膜片密封的新型先导型水压溢流阀,较好地解决了先导型水压溢流阀的密封与润滑难题。建立该阀的数学模型,对其静态特性进行理论分析和计算,对其动态特性进行仿真,分析主阀下腔容积、阻尼孔直径、先导阀弹簧刚度、主阀上腔容积以及阀芯质量对阀压力响应和压力超调量等动态性能的影响。制作样机并对其调压范围、启闭性能和动态性能进行试验研究。试验结果表明,样机的压力调节范围较大、启闭特性非常好、压力超调量较小以及升压时间较短,验证了该阀能较好地解决主阀芯与阀套之间的密封与润滑难题。     

Water-Assisted Injection Molding System Based on Water Hydraulic Proportional Control Technique

Water-assisted injection molding(WAIM), an innovative process to mold plastic parts with hollow sections, is characterized with intermittent, periodic process and large pressure and flow rate variation. Energy savings and injection pressure control can not be attained based on conventional valve control system. Moreover, the injection water can not be supplied directly by water hydraulic proportional control system. Poor efficiency and control performance are presented by current trial systems, which pressurize injection water by compressed air. In this paper, a novel water hydraulic system is developed applying an accumulator for energy saving. And a new differential pressure control method is proposed by using pressure cylinder and water hydraulic proportional pressure relief valve for back pressure control. Aiming at design of linear controller for injection water pressure regulation, a linear load model is approximately built through computational fluid dynamics(CFD) simulation on two-phase flow cavity filling process with variable temperature and viscosity, and a linear model of pressure control system is built with the load model and linearization of water hydraulic components. According to the simulation, model based feedback is brought forward to compensate the pressure decrease during accumulator discharge and eliminate the derivative element of the system. Meanwhile, the steady-state error can be reduced and the capacity of resisting disturbance can be enhanced, by closed-loop control of load pressure with integral compensation. Through the developed experimental system in the State Key Lab of Fluid Power Transmission and Control, Zhejiang University, China, the static characteristic of the water hydraulic proportional relief valve was tested and output pressure control of the system in Acrylonitrile Butadiene Styrene(ABS) parts molding experiments was also studied. The experiment results show that the dead band and hysteresis of the water hydraulic proportional pressure relief valve are large, but the control precision and linearity can be improved with feed-forward compensation. With the experimental results of injection water pressure control, the applicability of this WAIM system and the effect of its linear controller are verified. The novel proposed process of WAIM pressure control and study on characteristics of control system contribute to the application of water hydraulic proportional control and WAIM technology.     

利用遗传算法对溢流阀动态特性优化的研究

文中建立了溢流阀调压系统的数学模型，在仿真的基础上确定优化的对象，选择ItAE准则作为目标函数，利用遗传算法对溢流阀的动态特性进行优化，通过仿真对比证明了算法的有效性。     

先导式水压溢流阀动态特性的仿真

对一种新型的先导式水压溢流阀进行了动态特性的建模和仿真研究,分析了多种因素对溢流阀动态特性的影响。仿真结果表明,先导阀尾端设置阻尼腔有利于提高先导阀的工作稳定性;在主阀口前设置合适的节流孔可降低主阀口的工作压差,减小阀口的气蚀,提高溢流阀的工作性能和使用寿命;主阀心上腔容积V12、先导阀入口容积V2、溢流阀入口容积V0对溢流阀的动态特性均有较大影响。     

基于MATLAB的水压溢流阀动态特性仿真

分析并建立了先导式水压溢流阀动态特性的数学模型,并在某个稳定工作点对微分方程进行了线性化处理和拉氏变换。采用MATLAB中的Simulink软件对数学模型的方框图进行仿真,得出主阀阻尼孔直径d1、主阀进口受控容积V0、导阀入口容积V1、主阀芯上腔容积V2的大小均对阀的动态性能有较大影响。分析结果对先导式溢流阀的优化设计有一定的指导意义。     

先导式减压阀结构参数对其静动态特性影响分析

减压阀的静态和动态特性对于整个回路系统的工作状态有明显影响,在减压阀设计中,应掌握其结构参数对静动态特性的影响.通过对先导式减压阀的建模仿真和结果分析可知,主阀阀芯阻尼孔径、平衡弹簧预紧力、主阀阀芯直径和导阀调节弹簧劲度系数等结构参数对其静态特性有明显影响作用,而影响其动态特性的结构参数主要有主阀阀芯摩擦阻尼系数、主阀阀芯质量、主阀阀芯上腔容积、主阀阀芯直径,此外,导阀结构参数对其动态特性影响较小.通过以上影响因素分析.可为理解减压阀的工作原理和工程设计提供指导.     

直动式海,淡水溢流阀的研究

根据水介的特性，总结出直动式海、淡水溢流阀研制的关键技术问题。对研制的直动式溢流阀，介绍了其结构、工作原理及动态特性的理论分析。该阀已在实际中使用，其静态性能良好。     

基于变溢流压力的电液机械臂节能控制策略

针对电液系统能量效率过低的问题,以一款多自由度液压机械臂为研究对象,提出了一种可变溢流压力的非线性控制策略,实现电液机械臂位置跟踪的同时,降低系统的能量消耗。同时考虑了液压系统动态特性与机械臂动力学,建立了电液机械臂的数学模型,基于该模型搭建了动态面非线性控制器。通过模型中位移与压力的关系,反推出理想位移对应的理论溢流压力,由该压力控制比例溢流阀,实现可变溢流压力。通过仿真对比分析,该控制策略在保证液压机械臂位置跟踪精度的同时,与传统的定溢流压力相比,降低了能耗,从而验证了该方法的有效性。