高速开关阀控插装阀特性研究

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1、2012年l2月机床与液压Dec．2012第40卷第23期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．40No．23DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．23．016高速开关阀控插装阀的特性研究温成卓，吴张永，王娴，王庆辉，吴喜(昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650093)摘要：阐述了一种高速开关阀控插装阀的工作原理，建立了数学模型，用AMESim仿真软件建立了仿真模型。通过分析插装阀阀芯位移和插装阀出口流量曲线图，得出PWM信号频率和占空比对高速开关阀控插装阀控制性能的影响。分析结果显示：PWM控制信号频率

2、为低频、信号占空比适中时，高速开关阀作为先导阀能够对插装阀进行良好的线性控制。关键词：高速开关阀；插装阀；控制性能；AMESim；PWM中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)23—061—3PerformanceResearchofCartridgeValveControlledbyHigh—speedOn／OfValveWENChengzhuo，wuZhangyong，WANGXian，WANGQinghui，wuxi(FacultyofMechanicalandElectricalEngineering，Ku

3、nmingUniversityofScienceandTechnology，KunmingYunnan650093，China)Abs~ad：Themathematicalmodelwasestablishedonthebasisoftheprincipleexpatiationofcartridgevalvecontrolledbyhigh—speedon／ofvalve．anditssimulationmodelWascreatedinAMESimsoftware．ByanalysingthecuIvechartsofspooldisplacem

4、entandoutletflowofcartridgevalve，thePWMsignalfrequencyanddutycycleinfluencingonthecontrollingperformanceofcartridgevalvecontrolledbyhigh—speedon／ofvalvewereconcluded．Theanalysisresultsshowthatthecartridgevalvecangetgoodlinearcon—trolwiththehigh·speedOn／Ofvalveatleading，whenthei

5、nputsignalislow-frequencyandmoderatedutycycle．Keywords：High—speedon／ofvalve；Cartridgevalve；Controlperformance；AMESim；PWM插装阀具有结构紧凑、流量大、响应快、密封性腔c的油压P下降，在压差的作用下，阀芯打开，好、工作可靠及方便系统集成等特点。其工作原理与油液由A腔流向B腔。当高速开关阀通电时，高速液控单向阀相同，通常以普通方向阀、压力控制阀作开关阀的进油口与出油口连通，插装阀控制腔c的为先导阀对其主阀的动作进行控制，但控制精度不油压P

6、与插装阀进油口A腔的油压P相等，由于A高。高速开关阀具有响应速度快、抗污染能力腔和c腔承压面积不同和弹簧作用使插装阀阀芯关强、工作可靠、重复精度高等特点。采用二位三通高闭。速开关阀作为一个先导阀控制插装阀，可以实现对插2系统数学建模装阀的较大流量和较高精度的控制。根据对二位三通高速开关阀控插装阀工作原理分1工作原理析可知：插装阀阀口的压力一流量方程为：广———一厂一CdlAo√(P1)=CdlAo√s式中：q。为插装阀出口流量；C为插装阀的流量系数；A。为插装阀阀口的节流面积；P。为插装阀进口压力。二位三通高速开关阀的压力一流量方程为：f'CdwX√

7、：)≥【cwXp2(p-P2))<式中：q为高速开关阀流量；C为高速开关阀的流收稿日期：2011—10—29作者简介：温成卓(1985一)，男，硕士研究生，主要从事流体传动与控制技术的研究工作。E—mail：wenchengzhuo@163．com。·62·机床与液压第40卷量系数；W为高速开关阀的面积梯度；X为高速开数学模型，利用AMESim软件建立其仿真模型，如图关阀阀芯最大开口量；8()为PWM脉冲脉宽调制信2所示。系统仿真模型中各元件的主要参数设置如号的占空比，s(t)∈[0，1]。下：插装阀控制腔压缩引起的流量方程：高速开关阀进油口直径为2

8、mm，球阀直径为—A2．3mm，阀芯质量为2g；插装阀的进油口直径为14g2一—_p2mm，控制腔的直径为1