集成式风机风量调整伺服液压缸控制性能的分析

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1、2014年11月机床与液压NOV．2014第42卷第21期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．42No．21DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．21．036集成式风机风量调整伺服液压缸控制性能的分析苏东海，汪冰凝(沈阳工业大学机械工程学院，辽宁沈阳110870)摘要：设计一种采用机液伺服阀控液压缸的新型集成式引风机，优化伺服液压缸活塞阻尼孔通径和伺服阀口面积梯度等主要参数，并分析其对系统的快速性、准确性、稳定性和动态刚度的影响。建立了三通阀控差动缸数学模型，对系统进行了仿真研究。研究结果为引风机风量调节伺服机构的实

2、验测试和最终产品的定型提供理论基础。关键词：风机；集成式阀控缸；控制性能中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)21—136—3AnalysisofControlCharacteristicsofIntegratedFanAirVolumeAdjustingServoHydraulicCylinderSUDonghai，WANGBingning(SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangUniv．ofTechnology，ShenyangLiaoning110870，China)Abstrac

3、t：Anewtypeofintegratedfanusinghydraulicsenovalvetocontrolhydrauliccylinderwasdesigned．Themainstructureparameters，suchasdamperorificediameterandtheareagradientofservovalveportwereoptimized，andtheinfluenceofrapidity，ac-curacy，stabilityanddynamicstiffnessofthesystemwasanalyzed．Themathem

4、aticalmodelofthethree-wayvalvecontrolasymmetricalhydrauliccylindersystemwasestablished，whichwasinvestigatedforsystemsimulation．Theresearchresultsprovidesometheoreticalfoundationfortheexperimentaltestoffanairvolumeadjustingservomechanismandfinalizingthedesign．Keywords：Fan；Integratedva

5、lve—controlledcylinder；Controlcharacteristics0前言杆引风机大多在恶劣的环境下工作，如高温、高压、强振动等。由于风机长时间连续工作，运行条件恶劣，所以其部件的故障率较高⋯。传统的风机液压回油机构传动结构复杂、过于笨重、不宜维修等缺点，作进油为风机的重要部件，这些都极大地限制了风机的发展。针对以上问题，就风机液压系统的稳定性以及系统的结构参数和运行参数对系统的影响进行了仿真分析，以优化其结构参数，从而满足引风机工作精度图1引风机机液伺服阀结构示意图和效率，研究结果可为下一代产品的定型提供一定的机液伺服液压缸外部是与风机外

6、壳用螺栓刚性连理论依据。接，控制阀位移方向与活塞一致。当没有外负载接人1引风机机液伺服液压缸结构及工作原理时，油液通过配油装置进入阀体，对机构完成冷却循机液伺服系统具有结构简单、工作可靠、容易维环后从阀芯左侧回油口流回油箱；当输入机构给控制护等特点，故选用机液伺服液压缸居多。该伺服机阀阀芯一个正方向的位移，则右侧节流口开启，构是由一个正开口双边滑阀和一个非对称差动液压缸同时阀芯左侧凸肩将回油腔关闭，压力油同时向液压组成，在结构上采用了控制阀阀体部分与差动液压缸缸左右两腔等压供油，由于两腔存在压差，活塞向右活塞以及活塞杆集成式的新型结构；在配油方面，机移动，对负载

7、做功；与此同时，当活塞向右移动时，构采用了轴向配油方式，即油液通过旋转油封直接通由于机构的反馈作用，则控制阀阀芯相对阀体则会有过轴向油道进入控制阀内。如图1所示。一个向左的位移，使右侧节流口减小，回油通道开口量增大，压力油仅通入有杆腔，推动活塞向左运动。收稿日期：2013—09—23作者简介：苏东海(1964一)，男，教授，博士生导师，研究方向为流体传动与控制。E—mail：sqydb_01@163．eom。第21期苏东海等：集成式风机风量调整伺服液压缸控制性能的分析·137·当控制阀阀口开口度一定时，活塞和阀芯分别处于动式中：为机液伺服系统的总泄漏系数，Kc=

8、Kc+态平衡状态。当输人