插装式比例节流阀多目标遗传算法结构优化

提出了插装式比例节流阀先导级结构参数优化设计方法。在插装式比例节流阀非线性数学建模的基础上,通过仿真研究了先导级结构参数的改变对整阀动态特性的影响规律。为提高设计效率,充分考虑了优化过程中各参数的约束条件。提出了基于多目标遗传算法的插装式比例节流阀结构优化方法,以提高其动态特性。对优化前后的整阀动态特性进行了验证。研究结果表明:基于优化设计方法设计的整阀动态特性显著提高。     

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。     

位移-电反馈型插装式比例节流阀主阀流场数值模拟分析

为掌握位移-电反馈型插装式比例节流阀主阀腔内流体流动区域的流场分布情况等基础问题,将CFD技术应用到该阀主阀内部三维流场分析中.应用数值模拟技术进行了三维网格划分,得到了位移-电反馈型插装式比例节流阀在两种不同开口度下流体的压力、流速及流线情况,对流场仿真结果进行了对比分析.研究结果揭示了该阀主阀腔内的流场分布情况,给...     

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。     

有源先导级控制的电液比例流量阀特性研究

针对现有技术采用压差补偿器或插装式流量传感器控制流量,会降低阀的通流能力,增加系统的功率损失和发热;大流量场合只能通过阀开口面积间接控制流量,受负载变化影响控制精度低;低工作压力范围可控性差、动态响应慢;大通径采用三级结构,构造复杂等问题,提出用小功率伺服电动机驱动小排量液压泵/马达(有源)、结合液压晶体管(Valvistor),构造新的低能耗、高可控的电液比例流量阀。该方法可扩大阀的流量控制范围,提高阀在低压时的动态响应。建立阀的静态数学模型,分析获得影响阀负载流量特性最主要的因素是反馈节流槽预开口量大小;进一步建立阀的动态数学模型,获得主阀芯稳定条件。根据阀的结构组成,建立阀的仿真模型,仿真分析主阀各参数对主阀性能的影响。结果表明,反馈节流槽预开口量越小,主阀负载流量特性越好;主阀口压降越大,主阀芯响应越快;但由动态数学模型可知主阀口压降太大且先导流量较小时,阀的稳定性也会降低。研究也表明,在保证主阀良好的动态特性前提下,可通过使先导泵/马达转速随负载压力变化,实现对阀的流量补偿,从而改善阀的负载流量特性。     

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.     

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。     

基于Matlab/Simulink的电液比例阀动态性能分析与仿真

在简述电液比例节流阀基本原理的基础上,分析了库仑摩擦力对主阀阀芯的干扰作用,通过叠加颤振信号的方法消除了库仑摩擦力对主阀阀芯的影响;建立了主阀阀芯在稳态、暂态以及叠加颤振信号三种不同状态的数学模型以及三者之间的相互关系,并进行了受力分析;给出了需要根据输入信号大小不断调整颤振信号幅值及频率的原因;根据建立的比例节流阀的动态信号特性框图,进行了阶跃响应和正弦波响应的时域分析及Matlab/Simulink仿真。Simulink仿真显示,主阀阀芯叠加颤振信号有利于消除库仑摩擦力引起的滞环、流量死区及动态特性的不稳定因素,能够提高主阀阀芯的稳态特性和动态特性。     

挤压机节流调速系统的研究

以125MN挤压机为背景,针对用于125MN挤压机活动横梁速度控制的原有节流系统,存在阀的稳定性差,控制精度不高的缺点,提出一种以电液比例控制阀为先导阀并带位移传感器和压力传感器的新型大通径(80mm)水节流阀,对该阀阀芯位置控制原理、流量特性、控制策略以及先导阀-节流阀系统动态特性进行研究;并采用状态空间法建立了节流阀阀芯位移控制系统的数学模型,用Simulink对该模型进行仿真,得出该系统在输入为一阶跃信号下的节流阀阀芯的位移动态响应曲线和速度动态响应曲线,并分析该节流阀在实际应用过程中的动态响应特性;得出了节流阀阀心位置控制系统仿真模型的响应时间和超调量,以及在实际应用过程中的响应时间和超调量.     

插装式电闭环比例节流阀的特性研究

比例节流阀是电液比例控制技术的核心元件,以结构简单、成本低、稳定性好等优点,广泛应用于工业生产中.设计一种比例节流阀,并介绍其结构和原理,借助SimulationX,对其进行建模与仿真分析,确定了阀的主要结构参数.仿真结果表明,该阀具有好的控制精度和动态特性,应用于负载变化不大的场合比较经济.