高速开关阀流量特性的试验研究

针对车辆、工程机械领域应用广泛的高速开关阀,分析了常闭型二位二通高速开关阀的结构及工作原理,设计了高速开关阀流量特性实验台,并进行其静态特性试验。试验结果表明:控制高速开关阀通断的脉宽调制信号频率对开关阀的流量影响不大,尤其在占空比为20%~80%时,几乎没有影响;对流量随占空比变化曲线的线性度影响较大,频率越大,线性度越高;相同占空比下,高速开关阀流量随阀口压力的增大而增加;反向得出了该试验用高速开关阀的等效流通面积。     

一种新型高速开关阀设计与实验研究

为解决高速开关阀响应速度和大流量之间的矛盾,设计一种先导式结构的高速开关阀。先导控制阀采用高频响大流量的2D数字伺服阀,主阀则采用滑阀结构,并通过并联阀口双节流边的输出结构来提高开关阀的流量。在阐述该开关阀的工作原理和结构的基础上,对该阀进行了零位泄漏特性、阀口流动特性以及阀芯动态响应特性的实验研究。结果表明:在系统压力为15 MPa时,阀口开启时间为16.75 ms,关闭时间为25 ms;在开关阀的阀口压力差为2 MPa时,该阀的输出流量约为3 100 L/min。     

一种工程车辆用高速开关阀的仿真与特性分析

高速开关阀作为一种重要的数字液压元件被应用于工程车辆中,研究其基本特性有利于产品优化、提高产品性能。根据高速开关阀结构参数及工作原理建立其理论模型;结合建立的理论模型,使用AMESim软件完成仿真模型的建立;并通过仿真结果分析输入电压、线圈匝数、占空比、弹簧预压力及刚度对高速开关阀性能的影响,指出高速开关阀的开闭时间以及上述参数如何影响阀的动态特性。     

同轴式电液比例流量阀特性研究

介绍同轴式电液比例流量阀的结构特点、静动态模型及实验研究,理论分析与实验结果一致,为阀的优化设计提供了理论基础。采用流量反馈及前向通道的PID调节,有效地提高了阀的静动态特性。     

双向复位高速开关电磁阀动态响应特性仿真研究

高速开关电磁阀作为典型的伺服液压系统执行元件,逐渐成为高精密液压系统的核心部件之一。针对双复位弹簧式高速开关电磁阀的动态响应特性开展研究,建立高速开关电磁阀的多场耦合动力学模型,系统研究了高速开关电磁阀阀芯内径、弹簧刚度、线圈线径、工作温度、控制频率及占空比等对高速开关电磁阀阀芯所受到的电磁力和阀芯运动位移的影响,得到了高速开关电磁阀的优化设计参数,为进一步研制响应速度快、性能稳定、流量及承压范围大、环境适应性强的高速开关电磁阀奠定了一定的理论基础。     

压力-流量控制系统中恒压阀动态特性的仿真研究

构建压力-流量控制系统,介绍压力-流量控制系统的调节原理。利用AMESim软件建立压力-流量控制系统的仿真模型,分析恒压阀阀芯面积、阀芯质量对恒压阀动态性能的影响。仿真结果表明:恒压阀阀芯面积和阀芯质量对恒压阀动态性能有着重要的影响,应根据具体要求合理选择。     

锥阀式数字比例溢流阀特性的试验研究

研究以高速开关阀为先导阀、安全阀为锥阀结构的数字比例溢流阀特性。搭建数字比例溢流阀试验平台,开展了锥阀式数字比例溢流阀的试验研究。试验结果表明:当高速开关阀控制信号的频率为50 Hz时,既能保证一定的有效占空比范围,又能满足系统的频率响应性能;锥阀式数字比例溢流阀的重复特性较好;在占空比正反向连续变化时,锥阀式数字比例溢流阀的系统输出压力在同一占空比时的变化很小,滞环现象不明显,能够满足系统控制的要求;不同流量对占空比范围和最高压力影响不大,但影响系统最低压力;锥阀式数字比例溢流阀调节压力在10%~60%范围内近似线性变化,比滑阀式结构调压性能好。     

微流量调速阀管流量特性的研究

讨论了流量调速阀等流量特性及其改善措施，介绍了新型流量调速阀的结构原理，理论分析及试验结果。     

基于AMESim的先导阀芯驱动大流量可控阀动态特性仿真研究

为实现比例阀的流量精确控制,设计一种电机带动丝杠推动先导阀芯运动的大流量可控阀。在主阀控制腔内建立开启阀芯所需压力并设置流量连通,从而实现对流量的比例控制;利用AMESim平台进行仿真分析。阶跃响应特性表明：开始时刻,主阀芯发生动作,在t=0.05 s时保持在5.8 mm的开启位移处,主阀出口流量为285 L/min,达到设计标准。启闭特性表明：在t=0.05 s后,主阀芯速度存在显著的滞后性,直至主阀芯开启。级间位置匹配特性表明：开启阶梯信号时,主阀芯也发生跟随运动,完成快速响应;开启斜坡信号时,主阀跟随先导阀发生运动,但仍存在位移响应滞后且形成了0.5 mm稳态误差。     

新型高精度分流阀动态特性研究

本文描述了新型无液动力分流阀的结构和工作原理，并建立了阀的动态响应模型，采用频率特性分析方法研究了元件参数对分流阀的响应速度和分流精度影响。     

一种新型的数字式流量控制阀的设计

为了满足液压系统对流量控制的高精度要求,设计一种具有压力和温度电反馈补偿的流量控制阀。该阀可采用手动和数字信号两种控制方式,利用超磁致伸缩驱动器对流量阀进行压力和温度补偿,能够消除由于压力和温度的变化引起的输出流量的波动,从而提高控制精度。通过结构和原理分析,认为该方案能够弥补现有流量阀压力和温度补偿方法存在的精度低和压力损失大等缺点,在技术上是可行的。     

大流量安全阀动态特性仿真研究

介绍一种高端液压支架用大流量安全阀的工作回路与结构特点,根据其特点设计了大流量安全阀的试验方案,利用Simulink对其动态特性进行仿真分析。通过仿真分析可知,增加弹簧的刚度可以优化动态特性。研究内容为分析该阀的结构参数变化及其性能指标提供了理论依据。     

基于双线性插值原理的比例调速阀特性研究

现有调速阀基本都是采用机械压力补偿器或是流量传感器进行压差补偿,该方案会导致系统结构复杂性增加、能量损失大和流量控制精度低等问题。针对以上问题,提出采用数字压差补偿方案对流量进行精确控制。建立Valvistor阀数学模型,分析获得系统输出流量、先导控制电压、根号下压差之间的近似线性关系,在此基础上,设计出以双线性插值法为工作原理的流量补偿控制器;建立基于双线性插值原理的比例调速阀仿真模型,仿真结果表明:该阀的静态控制精度较高,并且具有较好的等流量特性,负载扰动时具有较高的流量补偿精度且动态响应较快。     

基于压差-位移校正的两级插装式比例调速阀特性研究

传统调速阀是在节流阀基础上串联定差减压阀或是并联溢流阀构成,其存在节流损失大、流量控制精度易受负载干扰、结构尺寸大等不足。针对以上问题,提出一种基于压差-位移校正的两级插装式比例调速阀,通过传感器反馈的主级压差计算出主阀芯位移,并与反馈位移做闭环PI控制以达到控制流量的目的。通过分析插装阀工作原理及数学模型建立流量控制器,在Simulation X中建立该阀仿真模型。仿真结果验证了该阀的正确性与可行性,并表明该阀具有优越的静态控制精度和较好的静态负载特性,且其动态特性良好。     

基于动网格6DOF技术的新型泄油阀泄油性能研究

泄油阀是实现液压式全可变配气系统中空气热量及时排除的部件,其性能好坏影响着液压式全可变配气系统的配气性能。对新型泄油阀泄油性能即泄油时间和泄油量进行数学物理建模,利用动网格6DOF技术结合单因素试验,研究入口压力、阀口开度、阀球质量、预紧力和弹簧刚度对泄油阀泄油性能的影响。单因素试验揭示了各参数对泄油质量和泄油时间的影响规律,验证了数学物理模型的正确性。     

某高速开关阀阀芯液压力影响因素研究

随着数字液压技术的发展,对高速开关阀的性能有了更高的要求,高速开关阀阀芯力学特性决定了其整体性能。建立了某高速开关阀的CFD模型。针对不同工作压差、不同工作温度、不同底座孔径、不同底座角度以及不同开口度的某高速开关阀内部流场速度场进行了分析。分析不同工况下某高速开关阀阀芯液压力影响因素,进一步研究了阀口开度、阀口形状、阀口压差、油液温度对该阀芯液压力的影响规律,为高速开关阀设计提供了理论基础。     

基于高速开关阀的液压AGC系统的控制算法研究

研究高速开关阀用于液压AGC系统的控制算法,使其代替伺服阀实现液压AGC的数字化控制。基于补偿滞后时间PWM控制与Bang-Bang控制相结合的思想提出三步消零算法,即对于所有的位移调节量,高速开关阀最多只需3次切换,同时消除其零位死区,实现其对位置的快速精确控制。高速开关阀的3次切换体现为6种情况,通过AMESim建立缸体压下仿真模型,并对6种情况的位移响应曲线和速度响应曲线进行仿真分析。理论与仿真分析表明:当初始调节量大于16μm时,运用该算法能够实现液压AGC系统的数字化控制,缸体在上抬和压下时其误差可分别控制在-12~12μm和-4~4μm内。     

双喷嘴挡板电液伺服阀流量特性的研究

介绍了以双喷嘴挡板阀为功率级的电液伺服阀的结构组成、工作原理和性能特点,通过数学建模获得了静态负载流量特性方程,实验测得了该阀流量特性曲线。理论分析和实验结果表明:双喷嘴挡板电液伺服阀具有良好的流量-电流比例特性和小负载流量的控制能力。