插装阀先导控制级的集成设计.pdf

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1、2015年4月机床与液压Apr．2015第43卷第7期MACHINET00L&HYDRAULICSVe1．43No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．07．035插装阀先导控制级的集成设计孟华，陈同庆(1．91388部队92分队，广东湛江524022；2．浙江大学流体传动与控制国家重点实验室，浙江杭州310027)摘要：对具有换向动作要求的插装阀先导控制级集成设计进行了研究。以单容腔执行元件和双容腔执行元件为基础研究了先导控制级的集成设计过程，并通过在注塑机液压系统中的应用完整演示了集成设计的应用方法。结果表明：经过插装阀先导控制级的集成可以节省

2、液压系统成本，降低系统控制的复杂程度，该方法可以进一步推广到具有比例方向、流量和压力控制功能的其他系统中，可为液压系统智能设计工具的开发提供参考。关键词：插装阀；液阻理论；先导控制级；集成化；受控容腔中图分类号：TH137．52文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)7-134-5IntegrationDesignofCartridgeValvePilotControlStageMENGHua，CHENTongqing(1．BranchUnitNo．92，TroopsNo．91388，PLA，ZhanjiangGuangdong524022，China；2．State

3、KeyLaboratoryofFluidPowerandControl，ZhejiangUniversity，HangzhouZhejiang310027，China)Abstract：Theintegrationdesignofthecartridgevalvepilotcontrolstagewithmovementofdirectionalswitchingwasresearched．Basedonsingleanddoublechambercomponentsasactuators，anintegrateddesignprocessforthepilotstagewasre

4、searched．Thewholeprocesswasillustratedwithanapplicationinthehydraulicsystemofinjectionmachine．Resultsshowthatthroughintegrationofthepilotstage，themethodiscosteffective；itcanreducethecomplexityofthecontrolsystem．Themethodproposedcanbeusedfur—therwidelyinothersystemswithfunctionofproportional，di

5、rectional，flowcontrolandpressurecontrol；italsocanhelpbuildinganin—telligentdesigntoolforhydraulicsystems．Keywords：Cartridgevalve；Hydraulicresistancetheory；Pilotcontrolstage；Integration；Controlcavity0前言生产厂商所生产的插装阀都采用每个插装阀配合一20世纪70年代初开始出现了一种覆盖压力、流个小型二位三通电磁阀的方式。从功能角度来讲，这量、方向以及比例控制的基于“安装孔”的新型液种方式可

6、以基本实现液压系统所有的控制功能要求。压控制元件——插装阀。插装阀具有结构紧凑、工但是，在实际工程应用中，往往只用到一些常见的功艺性好、流动阻力小、通流能力大、响应快、抗污染能形式，因此采用插装阀和二位三通电磁阀组合的能力强、效率高、工作可靠、寿命长、密封性好、适方式将增加液压系统的成本和先导控制的复杂程度。用于水基介质、具有多种机能、变型方便等优点。根据WBacker教授所提出的“液阻理论”，对插装阀技术采用先导控制方式，可以实现通过小流执行元件的全部控制都可以归结为对排油腔的进油量、小功率的液压油路对大流量、大功率主级液压和回油阻力的控制，因此执行元件的每个受控容腔油路进行控制

7、。因此，插装阀技术在在很大程度上都可以由两个“液阻”实现控制；而在一个液压系满足了液压技术的大流量、大功率和高精度的控制统中执行元件的数量是确定的，对应的受控容腔数要求，目前已发展成为高压大流量领域的主导控制量也是确定的；在原理上，插装阀是单个可控的阀种。“液阻”，因此在一个液压系统中所需的插装阀数由于插装阀技术的核心是采用先导控制方式，量是确定的；而控制每个插装阀的二位三通电磁阀因此除了选择合适结构和尺寸的主级插装阀外，选的功能状态只有两种，因此一个液压系统中所有实