一种新型负载敏感制动阀的研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：—斗垄』遮—一日期：如1中。6．1o关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文

2、；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：、=导师签名：鲤：亟至日期：玉!生!墨：!!万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文一种新型负载敏感制动阀的研究摘要液压传动是以油液作为介质进行能量的传递、转换和控制的。液压缸是液压传动的主要执行元件，当高速重载的液压缸需要紧急制动时，在缓冲腔往往会产生很大的液压冲击，带来振动和噪声，进油腔会产生真空，引起气蚀。这时就需要设置缓冲制动装置使液压缸平稳制动

3、。所以如何设置缓冲制动装置就是本课题的重点之处。传统的缓冲装置分为两种：缸内缓冲和缸外缓冲。缸内缓冲主要是针对液压缸端部的缓冲；缸外缓冲可以实现液压缸全行程任意位置的紧急制动，故需设置缸外缓冲。本课题针对各个领域液压机的制动油路进行对比分析，探讨了采用换向阀制动，溢流阀制动，顺序阀制动，制动器制动，比例阀制动，制动组件制动六种基本的制动回路。分析可知，采用换向阀制动无法避免液压冲击，只适合低压低速工况下使用；采用溢流阀制动，由于其本身的超调性能，冲击压力依然很严重；采用顺序阀制动，由于顺序阀本身结构会出现泄漏，无法

4、使液压缸平稳停止；采用制动器制动是靠制动器与执行元件的摩擦力与惯性力相抗衡，而达到平稳制动的目的，故无法满足液压缸制动；采用比例阀制动能够实现理想制动，但是比例阀的价格较高，不宜使用；采用制动组件制动是对采用溢流阀制动的升级，压力冲击仍然存在。综合各种制动方式的优缺点，于是提出了建立新型负载敏感制动阀的想法。万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文新型的液压制动阀的工作状况分为五个阶段：第一，当缓冲腔压力没有达到节流阀芯预压缩弹簧力时，节流阀芯不动，液流通过固定节流口泄压：第二，当缓冲腔压力达到弹簧预压缩力时，节流阀

5、芯随着压力的升高而移动，增大节流小孔的有效长度，提供足够的背压使液压缸平稳的制动；第三，当节流阀运动到最大位移处时，不能继续运动，节流小孔长度保持不变，液流受到的阻力最大；第四，随着缓冲腔压力的下降，节流阀芯开始向初始位置移动，提供的背压随着缓冲腔压力的下降而下降，使液压缸保持平稳；第五，随着压力继续下降，低于弹簧预压缩力时，节流阀芯回到初始位置，缓冲腔油液通过固定节流口泄压。通过对新型制动阀工作原理的分析，设计了阀的结构。将其结构拆分为二位四通电磁换向阀、梭阀、两个单向阀、负载敏感节流阀五个部件，其中负载敏感节流

6、阀芯是关键设计部件，必须满足随着压力的变化而提供相应背压的要求。利用MATLAB／Simulink软件对新型制动阀进行建模仿真分析，通过对参数的不断调整，得到一组最佳参数，在制动过程中能够实现平稳、无冲击的制动。并通过仿真得出了新型制动阀的实用范围。新型负载敏感制动阀能够在较宽的范围内满足系统制动的要求，既能消除硬冲击，又能减小软冲击，制动效果良好．关键词：负载敏感，制动阀，液压缸，仿真分析，MATLAB／SimulinkII万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文T脏RESEARCHOFANEWL0j气DSENSl

7、l’n吧ABSl7RACTHydraulicdriveisbasedonoilasamediumforenergytransferandconversionandcontr01．cylinderisthemainactuatorsinhydraulicdrive．However,whenhydrauliccylinderwithoverloadedandhigh-speedneedbrakinginanemergencysituation,thereareabighydraulicimpactwithvibrati

8、onandnoiseinthebuffercavityandvacuumcausingcavitationintheoilcavity．cylinderbrakesmoothly,thereneedtobesettingbuffer-brakesystem·Sohowtodesignbrake—buffersystemisimportantforthispa