同轴式电液比例流量阀特性研究.pdf

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1、2015年4月机床与液压Apr．2015第43卷第8期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．43No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．08．030同轴式电液比例流量阀特性研究王洁，陈先惠，刘峰(1．沈阳工业大学机械工程学院，辽宁沈阳110081；2．上海宝钢工业技术服务有限公司．上海201900)摘要：介绍同轴式电液比例流量阀的结构特点、静动态模型及实验研究，理论分析与实验结果一致．为阀的优化设计提供了理论基础。采用流量反馈及前向通道的PID调节。有效地提高了

2、阀的静动态特性关键词：同轴式电液比例流量阀；静动态特性；流量反馈中图分类号：TP137．2文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)8-090—3StudyonCharacteristicsoftheCoaxialProportionalFlowControlValveWANGJie．CHENXianhui．LIUFeng(1．MechanicalEngineeringSchool，ShenyangUniversityofTechnology，ShenyangLiaoning110081，China

3、；2．ShanghaiBaosteelIndust~TechnologicalServiceCo．，Ltd．，Shanghai201900，China)Abstract：Thestructurefeatures，staticanddynamiccharacteristics，theoreticalanalysesandexperimentalresultsofthecoaxialflowcontrolvalveweredescribed．Itprovidestheoreticalbasisforoptimald

4、esignbecausetheexperimentalresultsareagreedwiththetheoreticalanalyses．ThestaticanddynamiccharacteristicscanbeimprovedbyflowfeedbackandPIDregulationinforwardpath．Keywords：Coaxialproportionalflowcontrolvalve；Staticanddynamiccharacteristics；Flowfeedback电液比例控制阀(

5、简称比例阀)可以通过改变输入电信号的方法对液流参数进行连续控制．具有良好的静动态性能，易于实现闭环控制，因而得到广泛的应用。比例阀相当于用比例电磁铁取代了普通开关型液压阀的手动调节装置或普通电磁铁⋯．可以实现远距离、高精度的连续控制。比例流量阀可以控制阀的输出流量按比例连续地跟随输入信号的变化而变化。流量阀是由减压阀和节流阀组成，传统流量阀的结构是先减压后节流，减压阀和节流阀在空间呈90。角，工艺性较差，温度对流量稳定性影响较大_2]。同轴式电液比例流量阀采用先节流后减压、节流阀与减图1同轴式电液比例流量阀的结

6、构原理简图压阀同轴的结构，克服了传统流量阀的不足，使其静2静特性分析动态性能得到提高。符号说明：1结构特点Q、Q，分别为通过节流阀、减压阀的流量；图1为同轴式电液比例流量阀的结构原理简图．P、P、P，分别为阀的人口、减压阀入口和阀的其结构特点为：出口压力：(1)采用了先节流后减压的串联结构型式，当OJ．、，分别为节流阀、减压阀的湿周长；调速阀的进出口压差变化较大时，减压阀产生的油液温升不会影响经过节流阀的液流]，因此压差变化引C、P分别为流量系数和油液密度；起的油温变化对节流阀流量稳定性的影响减小。、Y分别为节

7、流阀和减压阀的位移量；(2)采用节流阀和减压阀同轴式．结构简单．K，、Y分别为减压阀的弹簧刚度和预压缩量；工艺性好。A、F分别为减压阀阀芯有效面积和稳态液动(3)在减压阀的阀芯上开设了环形槽，使稳态力收稿日期：2014—03—24作者简介：王洁(1964一)，女，硕士，副教授，研究方向为液压与气压传动、计算机测控。E-mail：wangjiegd123@si-第8期王洁等：同轴式电液比例流量阀特性研究·91·(1)节流阀流量方程：F=ml+Bl+Kl(+0)+2CdClxcosO(pl—P)(2)c√(3)减压

8、阀流量方程：(2)减压阀流量方程：--P3)Q：：c／2(P2__一(3)--P3)，~4p_Q=c／2(P2一，~4p(4)减压阀阀芯的力平衡方程(3)减压阀受力平衡方程：m2Y+B2Y+K2(Y+Y0)=(Pl1一P2)A+(Pl—P2)A+F=K2(Y0+Y)2CdC2(Yo—Y)cos0(p2一P3)(4)实测静特性曲线如图2—4所示。(5)阻尼孔流量6O1T50一Q。赢‘p)