影响电液比例溢流型三通减压阀输出压力因素的数值分析

液动力、弹簧力、液压力等内部扰动影响压力控制阀的输出量与控制量的关系。本文通过数值分析非线性电液比例溢流型三通减压阀的输出量受控制量和干扰量的影响,为定量设计分析液压阀提供一种使内部扰动影响最小化的新方法。

维普资讯 doc.xuehai.net

20 07年 1 2月

机床与液压 MACHI NE TOOL& HYDRAUL CS I

De . 0 7 c20

第3 5卷第 1 2期

Vo. 5 No 2 13 .1

影响电液比例溢流型三通减压阀输出压力因素的数值分析 姜福评

(淮安信息职业技术学院机电工程系，江苏淮安 2 3 0 ) 203 摘要：液动力、弹簧力、液压力等内部扰动影响压力控制阀的输出量与控制量的关系。本文通过数值分析非线性电液比 例溢流型三通减压阀的输出量受控制量和干扰量的影响，为定量设计分析液压阀提供一种使内部扰动影响最小化的新方法。

关键词：压力控制阀；非线性系统；数值分析；内部扰动影响；最小化 中图分类号：T 3 . 2 HI7 5 文献标识码：A 文章编号：10—38 (0 7 1 0 9— 0 1 8 1 2 0 ) 2— 9 3

Nu e i a a y i n t e I lue c fOut utPr s u e o m r c lAn l ss o h nf n e o p es r f Thr e wa l tPr po to lPr s u e Re ucng Va v e - y Pio o r i na e s r d i l e JAN F xa g I G u in

( a nC l g f noma o eh ooy u i ins 2 0 3 hn ) Hu i o eeo fr t nT cn l,H aa J gu2 3 0,C ia a l I i g n a Abs r c t a t: The r lto ewe n o t tp e s r n niultd v ra ls i fe td b n e n lditr an e s c sfo f re eai n b t e upu r s u e a d ma p ae a i be saf ce y it r a su b c u h a w o c s, l

e at o c s p e s r t. T e i f e c f n p ltd v r be n n e n l i u b n eo h o t l d v r b e o re wa i lsi f r e, r s u e ec c h n u n e o l ma iu ae a i lsa d it r a s r a c n t e c n r l a a l ft e— y p— a d t oe i h ltp o o to a e s r e u i g v le wa n lz d. I r vde e meho

y whch t ne a it b n e i lu n e o ut t o r p rin lpr s u e r d c n av s a ay e tp o i s a n w t d b i he i tr ld sur a c nf e c n o pu n i n mie s mi i z d. K e wor y ds: Pr sur o r lv l e; No i e rs se; Nu e c la a y i I t r a su b n e i u n e; M i m ia in e s ec nto a v nln a y t m m r a n l ss; n e ldit r a c n e c i n l f ni z to

0前言

压力控制阀的输出量与控制量显线性关系是理想

的追求，由于存在液动力、弹簧力、液压力等干扰影 响，目前，在解决输出量与控制量全程范围内显线性关系问题方面，定性分析对抑制干扰影响收效甚微。 本文应用 T o e数值分析非线性电液比例溢流型 K Sl r v三通减压阀的输出量受控制量和干扰量的影响，定量分析该阀控制量 (调节电流或电压 )、干扰量 (导先阀芯及主阀芯所受液动力、先导阀芯及主阀芯弹簧力等)对输出量的影响程度，通过调节初始参数和优

使输出压力 P保持在调定值。当输出压力 P 增大超过调定值时 (用于动力负载时 )如P,先导阀芯向右移动，先导阀左边可变节流口变小，右边可变节流口 开大，致使先导阀腔压力 P及主阀上腔压力 P下降， 主阀芯上移，使进油口 B与出油口 T相通，此时就 相当于溢流阀。

2数学模型与仿真建立力平衡方程、连续方程、动量方程、流量一压力方程组采用 N wo—aho e t R p sn算法迭代求解。为了 n 提高仿真精度，需要考虑流量系数随雷诺数的变化。 弓形节流口面积函数

化结构参数有效抑制了干扰影响，使输出量与控制量的线性关系较为理想。 1电液比例溢流型三通减压阀简介 应用出口压力直接检测反馈和级间动

A=等c(一1 )一 ) (Ⅳ a。一)(√ (Ⅳ[rs 2一 】 c1 圆拱形节流口湿周长函数

压反馈原理研制开发的电液比例溢流型三

C(,= Iac (一 ) 2￣ z Nz N Dro 1一z/ l ) cs D— 雷诺数 R e=4/(, Q c t)

通减压阀…的结构原

理如图 1示。其工所

流量系数方程

作原理如下：当调定放大器输入电压后，

r c

当 R≥如 e时

比例电磁铁输出电磁 力 F,此时阀输出 压力 P有一个相应

值，若因某种干扰使出 V压力降低将引起 I

图 1电液比例溢流型三 通减压阀结构原理

先导阀芯向左移动，左边可变节流口增大，右边可变节流口减少，先导阀腔压力 P及主阀上腔压力 P 上

升，在 P上升和 P 下降的共同作用下，主阀芯向下运动，主阀可变节流口开大，致使 P上升，这样就

【 k当 R< e时 e R为了避免电磁力 F与输入电压关系的影响，分析中用电磁力作为输入信号。算法流程如图 2所示。 图2及式中：, A A分别为先导阀反馈推杆 A、 面积、先导阀芯左端面积、先导阀芯右端面积；Y、分别为先导阀芯位移、主阀芯位移；, 、分别为先 导阀弹簧预压缩量、主阀弹簧预压缩量；c c分别” 为先导阀弹簧刚度、主阀弹簧刚度；F为比例电磁铁输出电磁力；F h、F分别为先导阀芯所受弹性力、主 阀芯所受弹性力；P、P、 别为主阀出口压力、 P分

第1页