水液压数字比例阀实验研究

该文设计了一种采用PCM控制的水液压数字比例阀。该阀具有流量大、响应快、控制精度高、抗污染能力强、成本低等一系列优点,可用于水下作业工具的方向和流量控制。同时,制作样机并对样机的压力、流量控制特性和压力动态响应特性进行了实验研究。实验结果表明,样机具有较好的压力、流量控制特性和压力动态响应特性,阀的静态和动态性能基本满足设计要求,具有较好研究价值和应用前景。     

基于AT89S52单片机的液压传动控制系统设计

针对液压传动系统的组成和调速控制机理，提出一种基于单片机控制的液压反馈调节系统。选用AT89S52单片机，对变量泵控制电路、继电器控制电路和供电模块进行设计。通过数据测试，得出排量比和输出转速动态特性，结果表明，该系统能够有效提升流量泵和比例阀等元件响应的准确度，确保输出泵马达系统流量的稳定性，改善液压传动的安全性和可靠性。     

高压断路器液压操动机构特性分析

高压断路器是电力系统的重要控制和保护装置,而液压操动机构是断路器的核心部件之一。液压操动机构具有高压高速大流量性、长期等待性及高可靠性等特点。分析550kVSF6高压断路器液压操动机构的分合闸运动特性,建立电磁铁、高速大流量控制阀和液压缸等仿真模型,对液压机构多级控制阀的响应时间、分合闸速度特性和管路损失等进行仿真分析。讨论管路损失、结构和系统参数等对液压机构特性的影响,并通过试验测试阀腔内油压、液压缸位移速度等特性,证明仿真模型的准确性,为液压操动机构性能的优化提供依据。     

大吨位电液锤的液压控制系统及其动态性能分析

针对太原科技大学开发的0.5t悬臂式电液锤新型液压系统存在供油量无法满足大吨位电液锤流量要求的问题,采用了一个具有高压、大流量、响应快、液阻小的二通插装阀,实现了大吨位电液锤液压控制系统供油量的改进,解决了系统中的流量瓶颈问题,实现了用小尺寸的主控手动换向阀就可控制大吨位电液锤的目的。仿真结果表明,新型液压控制系统能满足大吨位电液锤的供油量。     

钢管收口设备液压系统的设计与应用

石油钻杆套管钢管管端收口设备液压系统,大量采用大通径插装阀及比例阀先导控制,实现高压,大流量,快速动作及压力自动控制,将收口设备的收口能力大大提高。     

D+A组合控制多泵源液压系统泵阀复合控制研究

针对传统大功率多泵液压阀控系统中由于泵源输出与负载流量需求不匹配,导致液压系统传动效率低下的问题,在数字泵PCM控制概念的基础上提出一种基于数字+模拟（D+A）组合控制多泵源液压系统。通过流量区域划分方法,给出该系统的构型原则,其中定量泵组排量比采用二进制编码,由1台变量泵补偿定量泵的阶跃流量差值;建立多泵源液压系统流量状态矩阵,通过求解得到泵组的控制信号;为了减少阶跃流量冲击对系统控制特性的影响,提出多泵源液压系统泵阀复合控制策略,并对该系统输出特性进行试验研究。试验结果表明在泵阀复合控制策略下,多泵源液压系统具有良好的动静态特性和节能效果。正弦位置跟随精度达到±0.1 mm,滞后约为100 ms;由于采用D+A组合流量控制和比例溢流阀压力控制,始终使多泵源液压系统输出的流量和压力分别高于负载所需要流量10 L/min和压力2 MPa,使该系统的溢流和节流损失大大降低。     

伺服电动机直接驱动定量泵液压系统在精密注塑中的应用及其控制策略

精密和节能是注塑工业的两大发展趋势。针对传统液压系统注塑机注塑过程的高能耗、低响应的特点,设计一种伺服电动机直接驱动定量泵的闭环液压控制系统,实现注塑过程的精密节能控制。该液压系统采用伺服电动机驱动定量泵及压力传感器来代替原注塑液压系统中的普通电动机驱动定量泵及压力、流量比例阀,构成一种节能、响应快速、易于实现精确闭环控制的注塑液压系统。基于上述液压系统,提出一种基于模糊滑模控制的压力、速度控制策略,达到了注塑过程液压系统压力、流量的精确控制。并根据注塑过程中压力、流量耦合的特点,提出一种压力、速度切换控制策略。试验表明采用该模糊滑模控制方法及压力、速度切换控制策略的伺服电动机直接驱动液压系统注塑机响应迅速,压力、速度控制精度高,节能效果好。     

高压、超大流量液压系统卸压技术的应用

该文分别对节流、比例阀、三级组合逻辑阀卸压的技术进行了比较分析,提出了在高压、超大流量液压系统的油缸、管道、泵口等压力能集聚区采用基于PLC控制的小流量多点快速卸压技术,有效地解决了使用工况恶劣、油液易污染的情况下大型锻造液压机在回程换向时的液压冲击,缩短了换向时间,提高了工作频次。     

液压支架用方向阀特性试验技术及装置研究

为了满足大流量液压支架用方向阀的试验要求,解决大流量液压支架用方向阀试验的难题,研究了液压支架用方向阀特性试验技术,提出了一种新的试验方法与模型,解决了调速节流和流量变送等关键技术,实现了系统流量的可控可调和试验过程的流量放大,解决液压支架用方向阀公称流量下阻力损失特性试验的技术难题。研制了液压支架用方向阀特性试验装置,系统最大输出流量1000 L/min以上。满足了GB 25974.3 2010 关于压力 流量特性试验的要求,填补行业空白。     

插齿机主运动液压系统的仿真分析

以YS51200CNC插齿机主运动液压系统为研究对象,根据经典控制理论建立其控制阀数学模型,基于AMESim及Simulink软件建立液压系统联合仿真模型,并进行联合仿真分析。根据仿真结果,分析控制阀与液压缸间管道长度对液压系统响应特性的影响。利用PID调节器对伺服比例阀阀芯位置信号进行调节,有效地降低了系统的稳态误差,提高了系统的响应速度。     

新型矿用比例方向阀动态特性及控制方法分析

适用于液压支架的比例方向阀代替现有的开关型方向阀,是液压支架智能化的重要组成部分。提出了一款适用于液压支架系统的比例方向阀方案,其兼有手动开关控制模式和电液比例控制模式,建立了其数学模型和仿真模型,分析了其动静态特性。研究表明:主阀进液阀芯位移与输入信号占空比呈线性反比例关系;合理设计反馈槽宽度和进液阀芯面积比可以提高阀芯的响应速度;当仅有液压反馈时,进液阀芯位移仍受控于输入信号,避免了因传感器失效对控制系统造成的灾难性事故的发生;通过增加电反馈与原有液压反馈构成双反馈控制的方式,大幅提高了阀的响应速度、线性度、滞环等特性。     

Design of a two-dimensional proportional solenoid for miniature directional control pneumatic valves

In this paper, a new proportional solenoid invented for pneumatic directional control valves is introduced. The new proportional solenoid has two-dimensional structure and a pivoting armature on which the friction force is inherently negligible. Another advantageous feature of this solenoid is that its mechanical parts can be easily manufactured and assembled. The working principle and design example of the now proportional solenoid, its application to the activation of a 4/3-way directional control valve, and the evaluation of its control performance in a position control loop are reported.     

高水基液压阀陶瓷摩擦副摩擦学性能研究

为选择适合的高水基乳化液液压阀摩擦副材料,探讨ZrO2与不同结构陶瓷组成的摩擦副在高水基乳化液润滑状态下的摩擦磨损特性。采用摩擦磨损试验机,在不同载荷和滑动速度下,研究在高水基乳化液介质中4种不同陶瓷材料（ZrO2、Al2O3、Si3N4和SiC）分别与ZrO2配副的摩擦学性能,并探讨不同组合陶瓷摩擦副的磨损机制。结果表明：在高水基乳化液中,各陶瓷的摩擦因数均随着滑动速度的增大而降低,其中Al2O3陶瓷的摩擦因数最小;ZrO2、Al2O3和Si3N4陶瓷的摩擦因数受载荷的影响较小,SiC陶瓷的摩擦因数则随着载荷的增大而骤增;各陶瓷的磨损体积都随着速度和载荷的增大而增大,其中Al2O3/ZrO2陶瓷摩擦副的磨损体积最小,其磨损机制以磨粒磨损和微疲劳磨损为主。研究表明,在不同工况下,Al2O3与ZrO2陶瓷配副的摩擦因数和磨损体积均为最低值,更适合作为高水基乳化液液压阀的摩擦副材料。     

新型大流量高水基电液比例换向阀的设计和研究

针对煤矿井下液压支架系统液压冲击大的问题,设计了一款新型大流量高水基电液比例换向阀。介绍了所研制的电液比例换向阀的结构及工作原理,并利用AMESim仿真软件搭建了该阀的仿真模型。研究表明,在斜坡信号输入的情况下,该阀能实现正常换向且主阀口开口大小与输入信号成正比例趋势;在阶跃信号输入的情况下,验证了阀的稳定性并分析了阻尼孔和主阀芯末端锥度对阀性能的影响,发现设置合适的阻尼孔直径有利于提高阀的响应速度,合理选择主阀芯末端锥度大小可以提高阀的稳定性。     

Water Hydraulic 2/2 Directional Valve with Plane Piston Structure

Due to the fire resistance and environmental compatibility, using water as the working fluid in hydraulic circuits is receiving an increasing attention by both manufactures and users. This hydraulic directional valve is developed. When new water hydraulic directional valve is designed and manufactured, this paper introduces a water hydraulic 2/2 directional valve and its principle. The valve is composed of a hydraulically operated seat valve and a magnetic 3/2 direction valve. Aimed at the serious leakage and impact generating easily in reversing suddenly, an improved structure of water space seal is changed to direct seal, compaction force between main valve spool and main valve pocket was logically designed and damper in pilot valve port is matched with sensitive cavity in main valve. From the view of flow control, the methods of cavitation resistance of the directional water hydraulic valve are investigated. The computational fluid dynamics approaches are applied to obtain static pressure distributions and cavitation images in the channel of the main stage of the valve with two kinds of structure. The results show that the method of optimized spout can effectively restrain cavitation. The work provides some useful reference for developing water hydraulic control valve with the Dower noise and lower vibration. Meantime, the structural parameters are optimized on the basis of information obtained from simulation. Static test, dynamic test and life test are accomplished, and the results show that the water hydraulic directional valve possesses good property, its pressure loss is 1.1 MPa lower, switching time is shorter than 0.025 s, and its strike crest is 0.8 MPa lower. The valve possess fine dynamic performance with the characteristic rapidly action and lower implusion.     

超高压大流量比例插装阀测试方法

针对超高压大流量比例插装阀测试技术问题,以DN130位移随动式超高压大流量二通比例插装阀为对象,考虑该阀测试需针对超高压（70 MPa）、大流量（8 000 L/min）的特殊工作要求,设计了超高压试验台和高压大流量试验台。根据行业测试标准制定耐压特性和动静态特性测试方法,试验台流量无法满足测试需求时,采用基于模型的仿真预测方法进行性能检测。试验结果表明了该阀具有良好的耐压性能、流量增益特性、滞环特性、线性度特性、重复精度特性以及动态特性,为超高压大流量比例插装阀的设计测试提供了工程基础。     

Experimental validation of the lifetime performance of a proportional 4/3 hydraulic valve operating in water

One of the alternative hydraulic fluid is water, which is environmentally acceptable, low-cost and non-flammable. We have designed a new hydraulic test rig and a new water proportional control valve to investigate the tribological and hydraulic behaviour of such water-based systems under pressures of up to 16 MPa and flows of up to 30 lpm. In this work, we present the lifetime performance of all-stainless-steel valve with distilled water being used as the hydraulic fluid. The results show that the water-based valve can operate for more than 10 million cycles under industrial relevant conditions if the water cleanness is appropriately maintained.     

水压插装式三位四通电磁换向阀动态性能分析

介绍了一种水压插装式三位四通电磁换向阀的工作原理,建立了水介质条件下插装式电磁换向阀的AMESim仿真模型,通过仿真优化得到插装式电磁换向阀的最优结构参数及其动态特性曲线,并加工出原理样机进行了试验研究。试验与仿真结果基本相符,证明该水压换向阀具有高压、大流量、响应速度快等特点,可广泛应用于海洋探索、海洋开发、海水淡化等领域。     

Experimental validation of the lifetime performance of a proportional 4/3 hydraulic valve operating in water

One of the alternative hydraulic fluid is water, which is environmentally acceptable, low-cost and non-flammable. We have designed a new hydraulic test rig and a new water proportional control valve to investigate the tribological and hydraulic behaviour of such water-based systems under pressures of up to 16 MPa and flows of up to 30 lpm. In this work, we present the lifetime performance of all-stainless-steel valve with distilled water being used as the hydraulic fluid. The results show that the water-based valve can operate for more than 10 million cycles under industrial relevant conditions if the water cleanness is appropriately maintained.     

摩擦焊机电液比例减压施力系统压力特性分析

为提高摩擦焊接过程的控制精度,重点分析了由比例减压阀和比例方向阀组成的摩擦焊机轴向压力控制系统的静、动态特性,长期生产过程中轴向压力波动规律,以及油温对轴向压力控制结果的影响。并与开关阀组成的摩擦焊机轴向压力施力系统的对应数据进行了对比分析。结果表明:比例阀控制系统轴向压力的静、动态特性均优于开关阀系统;在长期焊接生产过程中,比例阀控制系统的轴向压力不受液压系统油温影响,比开关阀系统稳定,控制精度高,重现性好。