超高压位移随动式二通比例插装阀结构参数设计

针对大流量超高压比例阀迫切国产化需求,设计一款位移随动结构形式的超高压比例插装阀,并以63通径为例,给出超高压比例插装阀各个结构参数的设计方法。首先,对主阀结构进行设计,给出阀套尺寸、阀芯节流口尺寸、直径及行程等设计方法;然后对先导部分进行受力和运动状态分析,确定先导活塞的结构尺寸及内部导油孔尺寸,并给出先导阀选取原则;最后制造63通径超高压比例插装阀样机,并设计试验台,分别进行耐压、通流能力、响应、主阀跟随等试验研究。试验结果显示,此阀的耐压压力超过110 MPa,通流能力超过1900 L/min,主阀与先导活塞之间间隙稳定,主阀芯响应时间小于80 ms,满足设计要求,方法可以为同类阀的设计提供理论指导和参考。     

大流量电液比例插装阀液压测试试验台的设计

电液比例插装阀可以实现对高压大流量液流的比例控制,广泛应用于锻压机、注塑机等重型机械液压系统的调速回路,其性能直接影响到系统的响应速度和控制精度,电液比例插装阀的测试和调节是确保压机安全可靠运行的必要手段。本文根据压机应用工艺对电液比例插装阀的性能要求,设计了液压测试试验台,对其压力—流量特性和阶跃响应特性进行测试,能够准确的测试该阀的主要性能。     

串联阀芯阀口独立控制多路阀设计及特性研究

现有多路阀存在大流量低压损控制难、动态特性差等问题,且阀芯机械固联,压损大、自由度低,难以满足高端主机对操纵性、节能性、智能化、负载适应性的需求。为此,基于插装阀大流量控制特性好和滑阀微动性能好的优点,创新提出换向滑阀的进出口串接两个流量放大型比例插装阀的新构型,研制串联阀芯阀口独立控制多路阀。两个插装阀可以根据控制需求设计为流量控制或压力控制功能,系统自由度高,具有很高的智能化潜力。为了实现流量和压力的高精度冗余控制,设计串联式双级位移闭环+并联式流量/压力闭环控制策略,通过仿真研究位置、流量、压力三种工作模式下阀的特性。并试制样阀,搭建试验台对压损特性、位移滞环、流量控制特性、动态响应特性和稳态负载特性进行了测试。结果表明,样阀额定流量达到300 L/min,主阀位移滞环小于1%;主阀阶跃响应小于35 ms,具有较高的动态特性;流量最大偏差小于5%,流量控制精度高。     

小型电磁插装阀流量-压差特性研究

该小型电磁插装阀可作为换向阀的先导阀使用,其流量-压差特性直接影响主阀的换向性能。论文完成了插装阀的流道设计,对插装阀的流道压差进行了计算。因为小型电磁插装阀流道结构较复杂,流体多次拐弯,其流道沿程及局部压力损失计算是否可行,需通过仿真和试验进行验证,该文建立了插装阀流道的三维模型,在流体仿真软件Fluent中对其流量-压差特性进行了仿真分析,搭建了电磁插装阀流量-压差特性试验台,通过试验验证了计算和仿真分析在该类小型阀中只适用于流体流速较小的情况,对该类小型阀的设计有参考价值。     

节流口结构对超高压插装阀液流特性的影响

超高压是液压系统未来发展的方向之一,因此分析超高压液压元件的性能非常重要。针对DN25超高压插装阀3种不同阀芯节流口结构的液流特性进行了分析。以Fluent软件为平台,建立了3种不同节流口结构的DN25超高压插装阀流场有限元模型,结合阀口的节流特性分析了流体的速度场和压力场,得到了不同阀口开度下的流量以及阀芯所受液压力,为超高压插装阀结构设计提供了理论基础。     

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。     

伺服阀试验台计算机辅助测试系统的研制应用

该伺服阀试验台是为飞机大修厂研制的,按要求设计了相应的液压测试系统及计算机辅助测试系统。该试验台即可测试压力伺服阀又可测试流量伺服阀,测试范围基本覆盖国内航空伺服阀生产厂家。经使用结果表明,该试验台测试效率高,系统稳定可靠,能够满足伺服阀性能验收及故障检测等要求。     

液压多路阀试验台及CAT系统设计

多路阀试验台用于测试多路阀的各项性能及指标,其可靠性和稳定性对测试结果的准确性至关重要。针对现有多路阀试验台可靠性差、测试效率和测试精度低等问题,以多路阀相关标准为依据,设计出了液压多路阀试验台,可以完成比例多路换向阀的出厂试验和型式试验。该试验台由液压系统、数据采集系统、PLC控制系统和可视化人机交互系统等组成,运用计算机辅助测试技术,即CAT技术,能增强试验台的可靠性,同时还能效提高试验效率和测试精度。     

液压支架用高压大流量液压元件综合性能试验台的设计

介绍了一种以乳化液为介质的煤矿液压支架用高压大流量液压元件综合性能试验台的系统原理。设计了一种带尾部减振槽的插装阀和一种带缓冲阀的卸荷溢流阀,仿真优化结果表明,减振槽和缓冲阀的设置可大大减小压力梯度的极值,有利于减小振动和噪声;利用VB设计了综合性能试验台的测控系统。通过调试和实验证明,所研制的试验台及其测控系统能够满足液压支架用阀的试验要求。该试验台将在煤矿安全生产中发挥重要作用。     

基于试验台的伺服阀空载流量特性测试及研究

主要介绍了液压试验台的原理及伺服阀的空载流量特性,并利用该试验台测试了伺服阀空载流量特性。     

DN63位移随动式超高压比例插装阀的建模

以DN63位移随动式超高压比例插装阀为研究对象,考虑摩擦力与伺服阀阀口流量,对其先导部分与主阀部分进行机理建模。通过分析压力和温度变化引起的油液密度和黏度的变化规律来修正机理模型参数,从而提高模型的准确性。利用Simulink对模型进行仿真和试验测试,结果显示两者基本一致,从而验证了模型的正确性。     

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。     

平衡阀流量饱和特性研究与应用

平衡阀是一种的重要控制元件。对汽车起重机变幅平衡阀进行动力学分析,并用Matlab进行数值仿真,得到了平衡阀的流量-压差曲线族,分析不同参数对平衡阀流量饱和特性的影响,仿真结果表明,平衡阀的确存在流量饱和特性,且流量饱和特性与节流槽数量和控制压力等有关。在节流槽参数不变的情况下,节流槽数量越多,流量饱和点越大,达到饱和的压差越小。另外,流量饱和点随着控制压力的增大而增大,而达到饱和时的压差则逐渐减小。通过对平衡阀的台架试验验证了理论和仿真分析的正确性。利用研究结果改进某型起重机变幅平衡阀和变幅系统,并进行试验测试。测试结果显示,改进后的落幅流量差减少了约61%,全程落幅时间缩短了约38%,证明了研究具有工程应用价值。     

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。     

动力转向器总成综合性能试验台液压系统设计

动力转向器总成出厂前必须进行综合性能试验,试验台架既要模拟汽车转向系统中的供油功能,还需要给转向器被动或主动加载,工作压力高,流量变化大,对液压系统的设计提出了较高要求。将试验台液压系统分为2个独立的子系统进行设计,使用电磁比例溢流阀根据程序设定自动调节系统压力,通过并联2个单向节流阀获得较大的流量调节范围,满足多种试验要求,采用定值减压阀和换向阀卸荷等多种措施保护仪器仪表。实践验证,液压系统设计合理,有效避免了液压冲击,工作稳定,噪声小,各试验参数便于设置和标定,满足试验要求,为类似设备的研发提供了可借鉴的经验。     

2D数字式电液比例换向阀动态特性实验研究

由于摩擦力、液动力等因素的影响,直动式电液比例换向阀很难实现大流量控制,而导控式比例换向阀无法实现零压下工作,针对直动式和导控式电液比例换向阀的缺点,提出了一种结构简单、流量大并具有全桥式位置反馈的新型电液比例换向阀--2D数字式电液比例换向阀。该阀由2D换向阀、压扭联轴器和比例电磁铁等组成。在分析该阀的结构和工作原理基础上,对该阀进行了动态试验。实验表明：2D数字式比例换向阀频宽可达18 Hz,具有良好的动态特性。     

RESEARCH ON THE PERFORMANCE OF NEW TYPE OF PROPORTIONAL PESSURE AND FLOW CONTROL VALVE

A new closed loop flow controlling principle through correcting the valve's opening area while load pressure is changing is carried out. Further more a principle using only one proportional valve to compound control pressure and flow is suggested. By using very simple proportional throttle valve in structure, the functions that five kinds of proportional valves or any two of them combined possess can be complimented. After analyzing, comparing, and testing the dynamic and static characteristics of valve with different controlling principles and main valve structure styles, the optimized structure styles and control methods are achieved.