主动先导级控制的电液比例流量阀建模与仿真

高精度电液比例流量阀是很多重大机械装备中电液控制系统的核心部件，但采用压差补偿器或流量传感器控制流量，会降低阀的通流能力，增加系统功率损失和发热。因此，提出利用电机驱动液压泵作为先导级，连接Valvistor主阀，构造新的高精度电液比例流量阀，使主阀流量与先导流量成正比，其无论压差大小、正负皆可输出稳定的先导流量，达到提高流量阀的低压可控性和动态响应特性的目的。建立了新电液比例流量阀的数学模型，并建立其AMESim模型，对该阀的静动态特性的影响进行计算仿真分析，为进一步优化新电液比例流量阀结构提供依据。     

基于双线性插值控制策略的比例流量阀特性研究

当前液压调速阀通常采用机械式压差补偿器或动态流量器等方式实现输出流量的精确控制,但存在机械结构复杂、通流量小,以及输出流量受负载影响大等不足。提出一种基于双线性插值的流量补偿策略,并将该策略应用到以Valvistor阀为主阀的比例流量阀中,形成具有数字流量补偿功能的比例流量阀,其包括主阀、先导阀、压力传感器和流量补偿器,压力传感器的作用是检测反馈主阀进、出口压力;流量补偿器以主阀进、出口压力和设定流量为输入变量,经双线性插值计算后,流量补偿器输出流量校正控制信号,调节先导阀开口以补偿主阀口压差变化对输出流量的影响,从而实现流量的精确控制。建立该比例流量阀的简化数学模型（不考虑流量补偿器）,研究发现输出流量、先导阀输入电压与主阀压差平方根之间存在着线性关系,基于此特征,设计基于双线性插值算法的流量补偿器,并利用仿真和试验对该流量阀的动、静态特性进行研究;结果表明该流量阀输出流量具有良好的静态控制精度且受主阀压差变化的影响较小;若主阀口压差越大,则主阀芯动态响应会越快;对于由负载压力阶跃变化产生的主阀压差而言,若主阀压差越大,则系统流量抗干扰能力随之减弱。     

先导式流量反馈电液比例流量阀

介绍了先导式流量反馈比例流量阀的结构和工作原理,分析了其稳态特性。     

新型电液比例精密流量阀的控制特性研究

本文对新型电液比例精密流量阀的控制特性进行了较为全面的理论分析，通过分析可知，该阀的控制方案是可行的，系统是稳定、可控的，基分析与试验研究结论相吻合。     

电液比例方向流量阀的特性分析及应用

本文对比例阀作了介绍,主要研究将整形对齐后的铜垛送入压机的阀控缸回路中应用电液比例方向流量复合阀代替常规的开关电磁阀,并进行了特性分析。     

Valvistor电液比例流量阀稳定性及特性分析

插装式比例阀具有低泄漏、通流能力强、结构简单等优点,广泛应用于液压系统中,但插装阀所带来的振动及噪声等问题是制约其使用范围的重要因素。对采用流量放大原理的Valvistor型插装阀稳定性及性能进行研究,建立相应的数学模型得出该阀的稳定性条件,发现主阀稳定性与先导阀开口及面积增益有关;在SmiluationX软件环境中建立该阀的仿真模型,并利用实验对其进行验证。理论分析与仿真结果表明:随着主阀进出口压差、反馈窄槽面积梯度的增大,主阀芯响应速度加快,但会导致主阀芯不稳定区域增加;控制腔体积越小,主阀芯稳定性越好。研究结果为该类型阀性能的提高提供了理论依据。     

电液比例微小流量调速阀

介绍了电液比例微小流量调速阀的结构原理和实验研究。对该阀的节流口形状以及颤振信号影响等进行了分析。对阀的稳态特性及流量阶跃特性、频率特性等动态性能进行了理论分析与实验研究。     

一种新型的电液比例流量控制阀

一种新型的电液比例流量控制阀郭瑜太原矿山机器厂润滑液压研究所，０３０００９山西太原１前言流量控制阀是用来控制液压系统中的流量，以便控制液压缸、液压马达的运动速度。电液比例流量阀使阀的输出流量正比于输入电信号，从而可连续比例地控制液压缸或马达的速度...     

单级廉价伺服/比例流量阀

本文对三种不同型式电-机械转换器控制的单级阀的特点进行了对比,其中以双向极化式比例电磁铁型单级阀的特点较理想,而且价廉。并分析了单级伺服/比例阀的静、动态特性。最后,列举了该阀的几种应用实例。     

基于AMESim的电液比例方向阀流量控制的研究及仿真

比例方向阀在控制执行元件运动速度的过程中,供油压力或负载压力(主要是负载压力)的变化,造成了阀压降的变化和对通过阀口流量的影响,该影响会使执行元件运动速度偏离调定值。为达到由电液比例方向阀驱动的液压缸能有比较平稳的速度,文中采用压力补偿方法来提高电液比例方向阀的流量稳定,并利用AMESim软件对电液比例方向阀的流量控制进行建模和仿真。仿真结果表明,压力补偿方法可以使液压缸的速度不受负载压力的变化而发生较大变化。     

先导式电液比例方向阀结构改进设计

介绍一种改进型的电液比例方向阀.该阀简化了先导部件的结构,提高了阀的频响特性,其幅频宽可达12-15HZ.文中给出了其结构特点、工作原理和流量控制特性曲线.     

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。     

A New Kind of Pilot Controlled Proportional Direction Valve with Internal Flow Feedback

Proportional direction valve is one of the most fundamental elements in electronic-hydraulic control technique. Its function is to control the operating speed, direction, position, and strength of output force of the hydraulic actuator continuously. Considering the different application and the cost, the existing technique mainly includes the internal feedback valve used in open loop system, and the electronic closed loop controlled valve used in closed loop system. Because of their different mechanical structure and the great different in performance, it brings inconvenience for customer to select, also inconvenience for enterprise to produce. Aiming at this problem, the idea of combining the above two kinds of valves into one body is proposed first, and then the new valve’s structure to realize this target is designed. The idea intends to apply the displacement pilot flow feedback control principle in present 2-position 2-way valve system to the proportional direction valve of 3-position 4-way system. Newly designed feed forward controller can decouple the interference between the internal feedback and the electronic closed loop. Redundant conversion is designed to electronic switch mode. Experiment on dynamic and static characteristic of new proportional direction valve in internal feedback control mode and electronic closed loop control mode is discussed to prove the new theory is correct. Although the new valve is of excellent dynamic response characteristic, its steady control characteristic in open loop control mode needs to be improved further. The research results prepare one new fundamental element for electronic-hydraulic control technology.     

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。     

二维电液比例换向阀动态特性及稳定性分析

二维电液比例换向阀兼具直动式和导控式比例阀的功能:正常工作压力下,比例电磁铁输出的推力通过压扭联轴器使阀芯转动,阀敏感腔的压力差动变化,驱动阀芯轴向移动,与此同时阀芯反向转动,敏感腔的压力又逐渐恢复为原来的值,阀芯到达一个新的平衡位置,实现对阀芯位移的液压先导比例控制;当工作压力为零时,则由比例电磁铁直接驱动阀芯。在正常的工作过程中,压扭联轴器不仅可以实现直线-旋转运动转换,还可将比例电磁铁的驱动力放大,使其能有效、可靠地驱动阀芯转动,从而提高其比例控制性能和工作可靠性。通过2D阀的建模、动态仿真及稳定研究,弄清2D阀的关键结构和工作参数对动态特性的影响,并建立2D阀的稳定条件,为其结构设计和优化提供理论依据。对2D阀试验研究,测得直动与导控两种工作状态下主要性能曲线与指标,试验表明2D电液比例换向阀不仅可以实现直动和导控的功能,而且通过先导控制可以有效克服液动力和摩擦力的不利影响,同时也证明了2D阀具有较快的响应速度和很好的稳定性。     

电液比例溢流阀控式横向半主动油压减振器阻尼特性研究

对电液比例溢流阀控式横向半主动油压减振器的阻尼特性进行了理论研究,阐明该减振器的阻尼特性为速度平方型加可调的卸荷特性,指出调节电液比例溢流阀的溢流压力可以实现阻尼力的适时调整,而改变节流阀节流面积能够满足对最大被控阻尼力的不同要求.     

基于CFD的液压比例流量阀通过流量的计算

该文利用CFD计算方法研究某新设计的带有节流窗口的比例流量阀的阀芯位移-流量的特性,并与通常采用的小孔出流的计算公式所得的结果进行比较,证明在阀芯开度较小时,两种结果具有很好的一致性,但是随着阀口开度的逐渐增大,两者计算结果的差别越来越大,从传统的设计经验判断,CFD计算出的流量特性曲线具有很高的可信度。     

一种2D电液比例阀的研究与设计

基于2D阀的基本工作原理—阀芯轴向运动对其旋转运动的跟随作用,同时采用节能的、小推力的比例电磁铁作为电-机械转化器,提出了一种2D电液比例阀的设计方案。设计了2D电液比例阀的结构和压扭联轴器,并对其建立数学模型和进行仿真分析。仿真结果表明,当系统压力为28 MPa时,2D电液比例阀的阶跃响应时间为21 ms,而-3 dB时对应的频宽为16.4 Hz。