匹配非对称阀控制非对称缸系统特性分析

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1、2012年5月机床与液压Mav20l2第40卷第10期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．10DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．10．023匹配非对称阀控制非对称缸系统特性分析张尚盈(中冶南方工程技术有限公司轧机事业部，湖北武汉430223)摘要：根据阀控非对称缸系统的非对称特性，修正系统负载、负载压力和负载流量的定义；探讨了匹配非对称阀控制非对称缸系统的最佳负载匹配准则，研究了匹配非对称阀控制非对称液压缸系统在最小液压刚度时的动力机构特性，为非对称阀控制非对称缸系统

2、的进一步研究奠定了理论基础。关键词：非对称阀；非对称缸；动、静态特性中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)10—071—4CharacteristicAnalysisoftheMatchedAsymmetricValveControlledAsymmetricCylinderSystemZHANGShangying(WISDRIRollingMillBusinessDepartment，WuhanHubei430223，China)Abstract：Correctedsystemload，

3、loadpressureandloadflowaredefinedonthebasisofasymmetricalcharacteristicofthevalvecontrolledasysmmetriccylindersystem．Theoptimumloadmatchcriterionconcerningmatchedasymmetricvalvecotrolledasymmetriccylindersystemwasdiscussed．Powerelements’characteristicofmatchedasymme

4、tricvalvecotrolledasymmetriccylindersystemwiththeminimumhydraulicspringstifnesswasstudied．Theoreticalfoundationisestablishedforthefurtherdiscusswithrespecttoasym—metricvalvecotrolledasymmetriccylindersystem．Keywords：Asymmetricvalve；Asymmetriccylinder；Staticanddynami

5、ccharacteristics非对称液压缸即单出杆双作用液压缸，因其结构阀控制非对称缸系统最佳负载匹配准则；接着列写出尺寸紧凑、安装使用方便和价格低廉等优点，在诸多阀控缸系统动力机构基本方程，定义系统在具有最小行业液压控制系统中获得了广泛应用。采用对称伺服液压刚度时的等效负载流量并给出简洁熟知的阀系数阀控制非对称液压缸的位置伺服系统，在活塞杆运动形式；然后推导出匹配非对称阀控制非对称液压缸位方向发生改变时液压缸两腔会发生压力突跳，从而易置伺服系统的传递函数，最后给出结论。于导致两腔超压或气蚀。采用匹配非对称伺服阀控制1系统描

6、述非对称液压缸的位置伺服系统则可消除液压缸两腔的不具有弹性负载的非对称阀控制非对称缸位置伺压力突跳，并能提高阀控缸系统的承载能力。服系统的结构简图如图1所示。在此假设：非对称液1980年，TacoJViersma在其教材中简要讲述压缸两腔面积之比为A／A=n(O

7、内也偶有文献论述非对称阀控制非对称液压缸的特性，但其中对负载流量的重新定义似较牵强且各不相同。哈尔滨工业大学李洪人教授在2008年《机床与液压》第三届技术研讨会上作了“非对称阀电液伺服系统分析与设计”的专题报告，使得非对称阀控制非对称缸系统的理论在国内液压界得到进一步普及。文中首先描述非对称阀控制非对称液压缸系统，回顾此类系统的静态特性研究成果；随之定义非对称液压缸系统的修正负载和负载压力并给出匹配非对称图1非对称阀控制非对称缸位置伺服系统结构简图收稿日期：2011—07—25作者简介：张尚盈(1972一)，男，博士，高级工程

8、师，主要从事电液伺服系统、控制理论及应用和轧机HAGC系统等方向的研究。E—mail：zhshangying@163．com。·72·机床与液压第40卷图中：q为流入液压缸无杆腔的流量，m／s；qKh：(1)为液压缸有杆腔流出的流量，m／s；A．为液压缸无杆腔的有效作用面积，