基于AMESim的M4系列负载敏感比例多路阀动态特性的研究

介绍了M4系列负载敏感比例多路阀的结构特点和工作原理,并在AMESim软件中建立该阀的相应模型,通过对其动态特性进行仿真可知,在单泵负载敏感比例多路阀液压系统中,当系统提供的流量充足时,多路阀的各负载联流量对负载的变化不敏感;当系统提供的流量不足时,多路阀的小负载联在负载变化时流量变化不大,大负载联在负载变化时流量变化较大。在采用双泵合流供油液压系统中,可在系统流量不足时双泵同时工作,避免因流量不足引起负载联的运动出现滞后及停止。通过仿真分析,深入了解M4系列负载敏感比例多路阀的动态特性,为其在液压系统设计及使用过程提供相关参考依据。所建立的模型为其他类型的负载敏感比例多路阀的模型建立、参数优化及设计开发提供了参考,具有一定的实用价值。     

负载敏感系统设计需注意的几个问题

介绍了负载敏感技术的工作原理及技术特点,指出了设计负载敏感系统时,应注意流量欠饱和、复合动作时的压力损失、负载敏感反馈油路卸荷、管路压力损失等问题,为从事工程设计的人员提供了参考.     

负载敏感系统中反馈管路的动态特性

为了获得快速而稳定的压力传递特性,负载敏感系统的反馈油路需要进行优化设计。本文对负载敏感系统中反馈油路进行分析和建模,在此基础上通过理论分析得到反馈油路的优化设计公式。仿真与试验结果均验证了优化设计公式的正确性。     

掘进机摇臂升降负载敏感控制系统设计与研究

针对掘进机液压系统定量泵供油、换向阀中位机能卸荷,系统耗能多、换向主阀阀芯设计复杂等问题,设计掘进机摇臂升降负载敏感系统。在验证负载敏感变量泵模型、换向阀HCD模型、掘进机摇臂平面机构模型基础上,搭建掘进机摇臂升降负载敏感控制系统仿真模型,分析掘进机摇臂升降系统中位卸荷性能,研究了平衡阀先导比、摇臂液压缸尺寸、液压缸大腔回油主阀阀芯节流面积对摇臂升降性能的影响。结果表明：换向阀处于中位,系统中位卸荷阀开启,泵处于低压卸荷工况;增大摇臂液压缸缸径、平衡阀先导比、B口SymbolnB@T口回油背压,摇臂下降启动冲击均增大;平衡阀先导比取1.0、摇臂液压缸缸径取160 mm、B口→T口回油节流面积取24.68 mm2时,摇臂下降起动冲击较小。     

矿用负载敏感系统阀前补偿抗流量饱和技术研究

矿用设备系统主要采用负载敏感系统来实现液压系统的节能,负载敏感系统中多路阀是主要的控制元件,在每一联多路阀处一般都配置压力补偿阀,而根据压力补偿阀在系统中的位置可分为前置补偿和后置补偿。分析现有前置压力补偿多路阀的特性,提出一种不使用调压弹簧的前置压力补偿技术,在保证前置补偿的基本功能的同时,具备流量抗饱和特性。     

液压挖掘机负载敏感液压系统能耗特性研究

负载敏感系统具有良好的多执行器并行控制特性和高的能量效率,被广泛应用于中小型工程装备和工业设备中。目前主要有阀前补偿系统和抗流量饱和阀后补偿系统两种。为了更好地研究负载敏感工作特性和能量效率,在详细对比分析这两种系统的结构和工作原理的基础上,对其进行建模,研究在单执行器和多执行器复合动作时系统的工作特性和能量效率,为系统的选用和设计提供参考。研究表明:阀后补偿系统多路阀结构紧凑,负载补偿阀兼具梭阀作用,不用专门布置梭阀网络,但是由于阀芯上节流控制段和换向段分开,系统能耗相对较大。     

负载敏感比例多路阀的建模与仿真

为了分析泵车臂架液压系统,有必要对泵车臂架液压系统的关键元件负载敏感比例多路阀进行建模与仿真分析并获取其动态特性。根据某型混凝土泵车的臂架液压系统所采用的负载敏感比例多路阀的工作原理,通过多学科领域建模、仿真、分析软件Simulation X建立了该阀的仿真模型,并对此阀进行了动态仿真。结果表明:该阀与实际运行状态一致,并且建模方法简单。     

负载敏感变量泵动态性能分析

为能更好地研究和应用负载敏感变量泵,分析负载敏感变量泵工作原理,在建立其数学模型的基础上,运用AMESim仿真软件对负载敏感变量泵进行建模和仿真。结果表明:仿真结果与实际工作特性一致,验证了模型的准确性;泵出差压力与负载压力的差值和LS阀弹簧调定保持一致,输出流量与负载流量需求匹配,具有良好的节能效果;适当增大LS弹簧刚度有利于负载敏感泵的平稳性能;在LS阀与恒压阀左右控制油口设置阻尼孔可以有效提高泵的平稳性和动态响应。     

负载敏感控制在液压钻机中的应用

研究并设计了基于负载敏感的钻机液压系统,该液压系统最大限度利用了电动机的功率;其动力头的速度控制与负载无关,可根据工艺要求在调节范围内调节;系统可以LS卸荷,安全性高;避免溢流的发生.用恒功率、压力切断、负载敏感控制泵和比例多路换向阀组成钻机的液压系统,其效率高,安全性能好.     

负载敏感系统建模与仿真研究

针对负载敏感系统建模与计算机仿真问题,基于流量连续性方程和力平衡方程建立了负载敏感系统变量泵、负载敏感阀、高压卸荷阀和变量缸的动力学方程;并在此基础上得到了负载敏感系统低压卸荷、高压卸荷和负载敏感3种工况的稳态方程;最后用EASY5软件搭建了负载敏感系统模型、根据各工况稳态方程确定了各元件的取值范围、并进行了仿真验证。仿真结果表明:用以上步骤建立的负载敏感系统模型运行稳定,各元件参数匹配合理,可以准确模拟各工况特性。     

农用机械负载敏感分流同步驱动仿真研究

为提高农用机械偏载启动和负载突变行驶的同步精度,提出一种农用机械负载敏感分流同步驱动系统,该系统同时具有负载敏感系统和分流阀的优点。分析该系统的液压工作原理、压力补偿原理和分流原理,对系统进行建模与仿真,分析系统的同步性和鲁棒性。仿真结果表明：该系统具有响应速度快和同步精度高的优点,在偏载启动时,无论多路阀全开还是半开,液压马达均能在0.9 s内达到稳定转速,且稳定后同步误差小于2 r/min。该系统具有较好的鲁棒性,当负载发生突变时,系统能在0.7 s内达到稳定的目标转速。该系统能够适应农用机械偏载启动和负载突变的工况,满足现代农用机械在行驶过程中所要求的高直线行驶性、高准确性需求。     

一种2D电液比例阀的设计与静态特性实验研究

设计了一种采用小推力的比例电磁铁作为电-机械转化器,压扭联轴器作为传动机构,且具有阀芯位置反馈功能的2D电液比例阀。在分析该阀结构和工作原理的基础上,对该阀的压扭联轴器输入输出特性和阀的空载流量特性进行了实验研究。结果表明:该阀的压扭联轴器位移滞环约为7.4%;在系统压力为21 MPa时,该阀的流量滞环约为5.7%,说明该2D电液比例阀具有良好的比例特性。     

多机构负载敏感液压系统冲击耦合干扰抑制方法研究

针对多执行机构负载敏感液压系统回路之间的耦合干扰现象,分析引起负载敏感液压系统压力冲击和耦合干扰的原因,指出工作回路流量控制阀关闭时,变量泵排量调节的响应延迟,导致泵的出口流量大于通过流量控制阀的流量,使液压泵出口处产生压力冲击,并造成剩余回路流量波动。基于AMESim软件建立多执行机构负载敏感液压系统仿真模型,对比分析在泵出口处设置防冲击回路对于抑制压力冲击从而解决回路之间耦合干扰的作用。结果表明：防冲击回路可以显著降低多执行机构负载敏感液压系统回路之间的耦合干扰。     

旁通式压力补偿阀流量控制回路的阻尼特性研究

首先阐述定量泵负荷传感系统的基本原理,以两负载为例介绍其回路组成,分析回路中各元件的作用。并以旁通式压力补偿阀流量控制回路为研究对象,绘制流量控制阀的简化物理模型,建立两串联阻尼孔和流量控制阀的动态数学模型,通过MATLAB分析串联阻尼孔的阻尼特性以及本身结构参数对控制油路压力变化的影响,并将阻尼孔长度与直径对油路压力的影响进行比较,最后针对阻尼孔防止油路压力振荡的特性进行仿真分析,为阻尼孔的参数控制提供设计依据。     

基于电液混合储能的电动挖掘机动臂节能驱动系统特性

针对现有电动挖掘机采用多路阀控系统造成的能效低、电池装机容量大但续航时间短的不足，提出一种变转速双泵直驱液压挖掘机动臂系统。根据动臂液压缸面积比配置2个液压泵/马达的排量，实现液压缸流量匹配。采用液压蓄能器与超级电容进行混合储能，实现动臂重力势能的高效回收利用。分析所提系统的工作原理，建立系统多学科联合仿真模型，分析系统运行特性和能量特性。研究结果表明：双泵直驱挖掘机动臂系统具有良好的控制特性，速度运行平稳。与传统多路阀控系统相比，双泵直驱挖掘机动臂系统节能效果显著，蓄能器压力21 MPa和容积180 L时，重力势能回收效率为79.9%,能耗减少64.6%,进一步通过合理选择蓄能器工作压力和容积，双泵直驱动臂系统的节能效果可达到65%以上。     

基于流固耦合的液压控制阀流体特性分析

基于Workbench平台,利用双向流固耦合的方式,对不同边界条件下换向阀内的流体运动进行了模拟与分析,得到了换向阀内液压油的流体特性在各个开度以及不同流量下的变化规律,并对差异出现的原因进行了分析,针对开度较小时的情况,单独对液压油的缝隙流动做了模拟,并对缝隙流动时流体的流速与压力的分布情况做了比较分析,缝隙流动时,流体运动并不均匀;对液压系统进行了流体冲蚀分析,得出了换向阀的冲蚀规律;对液压系统在液压油影响下的受力情况做了分析,得出了换向阀在液压油流动时的压力分布,并进一步对换向阀在液压力的作用下的位置变动进行了分析。     

基于回油补偿的负载口独立系统节能特性分析

针对抗流量饱和研究中传统负载敏感系统节流损失大、电液压差补偿控制难度高的问题,将负载口独立控制技术应用于负载敏感系统,设计一种新型抗流量饱和的负载口独立系统。建立该系统节能特性模型,并与传统负载敏感系统的节能特性进行对比。结果表明：该系统的效率优于传统负载敏感系统,当液压缸处于阻抗缩回工况时,该系统节能效果更明显,节能效率为15.97%。     

负载敏感液压系统的防冲击技术研究

针对负载敏感液压系统在快操作时出现压力冲击的问题,以汽车起重机卷扬系统为载体进行防冲击技术研究。采用AMESim软件建立负载敏感液压系统的仿真模型,结合实验数据对仿真模型进行优化。通过仿真分析,找出导致压力冲击的根源。在此基础上,对液压系统进行优化设计。仿真结果和整机测试数据均表明:采用三通流量阀原理的防冲击阀,能有效降低液压系统压力冲击幅值,防冲击效果显著。