增压式螺纹插装溢流阀的仿真与研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com增压式螺纹插装溢流阀的仿真与研究口高施琛口金侠杰口冷景平口吕永福口邢科礼上海大学机电工程与自动化学院上海200072摘要：构建了增压式螺纹插装溢流阀的模型，基于AMESim仿真并找出其最优性能参数。基于最优参数，制造出该阀，通过试验验证，该阀具有良好的动态特性及增压功能。关键词：AMESjm仿真最优参数试验动态特性增压功能中图分类号：TH137；TP391．9文献标识码：A文章编号：1000—4998f2015)08—0039—03螺纹插装溢流阀结构紧凑，密封性24X2322212O1918171615

2、14好．广泛应用于工程机械领域⋯。增压式螺纹插装溢流阀可通过调节x口的控制压力，增加溢流阀的溢流压力。AMESim是一种多学科领域复杂系统建模平台，其自带液压元件库，还包含液压元件设计库，用p户能根据自己的要求设计液压元件并进行仿真，有利于新产品开发。基于AMESim软件，用批处理方法对增压式螺纹插装溢3流阀的性能参数进行仿真．得到最适值。123456789101112根据最适参数制造增压式螺纹插装溢流1．基座2．主阀芯3．主阀芯弹簧14．旋入套5．过滤网挡圈6．过滤网7．孔用阀，通过试验验证其特性。钢丝挡圈8．挡圈9．先导阀芯弹簧10．

3、增压活塞l1．挡块12．主调压调节套13．螺钉14．螺母15．锁紧螺母16，17，18，19．0形圈2O．先导阀阀芯21．挡圈1结构简介22．0型圈23．主阀芯弹簧2．中心阻尼孔孔径▲图1增压式插装溢流阀结构简图增压式插装溢流阀结构如图1所示，它是一种先导阀，共有3个油口，P口为压力进油口，T口为溢流口，X口为增压控制口。该增压螺纹插装溢流阀带有增压功能，可通过x口实现溢流压力的远程微调。2AMESim仿真]根据阀的结构和工作原理所建AMESim的仿真模型如图2所示。根据实际产品的参数，初始参数设置见表1。针对动静态特性的优化，用批处理方

4、法对阻尼孔孔径、先导阀半锥角、先导弹簧、主阀复位弹簧等参数进行仿真，找出最适合的值。通过仿真结果可知，阻尼孔孔径为0．6mm时为最佳值；主阀半锥角不应大于30o；先导阀半锥角14。为最佳值；先导弹簧的刚度一般都比较大。基于以上结果，对增压插装式溢流阀的增压功能进行仿真，其结果如图3所示。▲图2增压螺纹插装溢流阀液压系统仿真l据溢流阀测试的行业标准((JB／T10374—2002液压3试验验证[]溢流阀》规定，结合本文研究的溢流阀的实际情况，对该阀进行试验。螺纹插装溢流阀测试系统液压原理图收稿日期：2o15年2月机械制造53卷第612期20

5、15／8学兔兔www.xuetutu.com表1增压螺纹插装溢流阀的初始参数参数名称数值主阀阻尼系数／(N·s·m15主阀质量／kg0．1主阀半锥角／(。)35主阀孔径／mm12复位弹簧刚度系数／(N·mm)1-2复位弹簧预紧力，N10阻尼孔孔径／ram1．1回油阻尼孔径／ram1．5先导阀阻尼系数／(N·S·m1500先导阀质量／kgO．O2玉峰高压油泵厂的定量泵，排量为10mL／r，电液换向先导阀半锥角／(。)18阀和比例溢流阀采用的是Parker电液换向阀和比例先导阀孔径／mm4溢流阀，电液换向阀进油口能承受35MPa高压，换向先导

6、弹簧刚度系数／(N·mm-)48．7响应快，满足瞬态响应试验精度要求：比例溢流阀最大主阀芯前腔容积／cm1．5溢流压力达到40MPa，一方面能够起到安全阀的作主阀芯后腔容积(导阀前腔)／cm2．4用，另一方面能满足各试验的要求。先导阀后腔容积，cTn32．0对增压式螺纹插装溢流阀进行稳态压力一流量特如图4所示。液压系统中的主泵为俄罗斯PSM变量性试验，结果如图5所示。泵，不变量时排量为55mL／r，增压系统用的增压泵是由以上结果可计算得：2015／8机械制造53卷第612期学兔兔www.xuetutu.comPk从试验结果可知，此阀压力损

7、失小、滞后小、响应妒k=×1o0％=×100％=95．23％迅速，增压功能良好。Pb×100％==筹×100％=87．3％4结束语其中：tp为开启率；为闭合率；Pk为溢流阀开启压本文根据增压式溢流阀的结构基于AMESim仿力；尸h为溢流阀闭合压力；尸T为溢流阀设定压力。真，得出其最优性能参数。基于该参数制造出溢流阀进结果表明：此阀的开启率和闭合率超过了规定的行试验，试验结果表明该阀静态、动态特性良好，增压开启率(85％)和闭合率(80％)，此阀具有良好的静态功能良好。为改进阀的性能提供了依据。特性。参考文献对增压式螺纹插装溢流阀进行瞬态特

8、性试验，结[1]赵晟，冷景平，邢科礼．螺纹插装先导溢流阀动态分析[J]．果如图6所示。流体传动与控制，2014(6)：5-9．1)压力上升时间为：[2]张海平．螺纹插装阀介绍(之一)——溢流阀