基于AMESim反比例溢流阀动态特性研究

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1、2015年7月机床与液压Ju1．20l5第43卷第14期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．43No．14DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．14．054基于AMESim反比例溢流阀动态特性研究邓经纬，曹楚君(湖南高速铁路职业技术学院铁道机电系，湖南衡阳421002)摘要：在AMESim仿真软件中，建立了反比例电磁溢流阀的模型。将该模型应用在智能风扇冷却系统中，通过仿真分析，得到在输入不同占空比PWM电流信号时，溢流阀电磁线圈、阀芯位移、溢流压力、溢流流量、马达流量等动态响应曲线，为实现智能风扇冷

2、却系统的控制提供了理论依据。关键词：反比例电磁溢流阀；动态特性；占空比；智能风扇中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)14-166-3ResearchonDynamicCharacteristicsoftheInverse-proportionalReliefValveBasedonAMESimDENGJingwei，CAOChujun(DepartmentofElectricalRailway，HunanTechnicalCollegeofRailwayHighSpeed，HengyangHunan421

3、002，China)Abstract：IntheAMESimsoftware，theinverse—proportionalreliefvalvedynamicmodelWaSbuih．Throughsimulationanalysis，thedynamicresponsecurvesofthesolenoidreliefvalvewereobtained，includingthecurvesofvalvecoredisplacement，reliefpressure，reliefflowandmotorflowatPWMsignalswith

4、differentinputdutycycle．Itprovidesatheoreticalbasisforthecontroltointelligentfancoolingsystem．Keywords：Inverse—proportionalreliefvalve；Dynamiccharacteristics；Dutycycle；Intelligentfan随着现代工业技术的快速发展，电液比例技术已信号，作为比例溢流阀的输入，调整泵的输出流量，经广泛应用于工程机械领域。电液比例阀显著的优点控制风扇马达的转速，达到节能环保的目的。因此，是抗污

5、染能力强，大大减少了因污染所造成的工作故对此系统中反比例电磁溢流阀进行仿真研究，对系统障，提高了液压系统的工作稳定性和可靠性。另一方优化具有重要的意义。面比例阀的成本比伺服阀低，结构也简单，在许多场1反比例溢流阀的结构原理合正逐步取代了伺服阀。常规比例溢流阀的输出压力均随输入信号的增大文中所涉及的反比例溢流阀是一种直动式反比例而升高。所谓反比例是指电磁阀的输出压力随输入信电磁溢流阀，是电磁工程机械智能风扇控制系统中风号的增大而降低。在智能风扇控制系统中，选用反比扇转速控制元件。例溢流阀是确保在出现电气故障时。风扇以最大转速正常工作。反比例溢流阀

6、的结构原理如图2所示。⋯一警—、，。图1智能风扇系统液压原理图l一阀体2一复位弹簧3一阀芯4一衔铁5一线圈如图1所示，比例溢流阀安装在泵的负载传感回6一弹簧7一挡铁8一电磁铁支架9一磁隔lO一工作气隙路上，系统温度经过PID运算后，转化为PWM电流图2反比例电磁阀结构图收稿日期：2014—05—04基金项目：湖南省科技厅课题(2013gk3026)作者简介：邓经纬(1967一)，男，副教授，高级工程师，主要从事工程机械与液压技术的教学和研究工作。通信作者：曹楚君，E-mail：caochujun@sina．com。第14期邓经纬等：基于AMES

7、im反比例溢流阀动态特性研究·167·该溢流阀属于直动式溢流阀，通常用于系统先导0，是一个极小值。控制回路中。其工作原理是：当线圈不通电时．阀芯2．3阀芯动力学动态平衡3被弹簧6偏置在最大位置，此时溢流阀设定压力为由牛顿运动定律可得溢流阀阀芯的动力学平衡方最大值，阀El有少量油液流过；当线圈通电时，线圈程产生足够的电磁力和阻尼，在液压力的共同作用下，(t)(t)A_Pg(t)cos一K(X0+(t))=驱动衔铁带动阀芯运动．阀口随线圈电流成正比例开(ml+m2)+日(3)大，同时系统压力随线圈电流成反比例降低。当线圈电流达到某一定值时，阀El不

8、再增大，压力保持在溢式中：P(t)为溢流阀稳态输出压力(Pa)；流阀的最低调定压力，溢流量也达到最大值。A为液压力作用面积(m)；2反比例溢流阀动态特