高速开关阀流量特性的试验研究

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1、2015年12月机床与液压Dec.2015第43卷第23期MACHINETOOL1HYDRAULICSVol.43No.23DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2015.23.001高速开关阀流量特性的试验研究杨树军，王楠，王青(燕山大学车辆与能源学院，河北秦皇岛066004)摘要：针对车辆、工程机械领域应用广泛的高速开关阀，分析了常闭型二位二通高速开关阀的结构及工作原理，设计了高速开关阀流量特性实验台，并进行其静态特性试验。试验结果表明：控制高速开关阀通断的脉宽调制信号频率对开关阀的流量影响不大，尤其在占空比为20P〜

2、80P时，几乎没有影响；对流量随占空比变化曲线的线性度影响较大，频率越大，线性度越高；相同占空比下，高速开关阀流量随阀口压力的增大而增加；反向得出了该试验用高速开关阀的等效流通面积。关键词！高速开关阀；流量特性；等效流通面积中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)23-001-3ExperimentalStudyoftheStaticCharacteristicsoftheHigh-speedSwitchValveYANGShujun，WANGNan，WANGQing(DepartmentofVehicle

3、andEnergy，YanshanUniversity，QinhuangdaoHebei066004，China)Abstract:Aimedatthehigh-speedswitchvalvewidelyusedinthefieldsofvehicleandmechanicalengineering，thestructureandoperationalprincipleofclosingnormallytwo-wayhigh-speedon-offvalvewereanalyzed.Thetestbayflowcharacteristics

4、ofhigh-speedswitchvalvewasdesignedandthetestwascarriedout.Experimentalresultsshowthatthefrequencyofpulsewidthmodulationsignalwhichcontrolshigh-speedswitchvalvehaslittleeffectonthesizeofthevalveflow，especiallywhenthedutyratiois20P〜80%.Thefrequencyhasgreateffectonthevalveflow

5、withthecurveofchangingdutyratio，andthatisthegreaterthefrequency，thehigherthelinearityofthecurve.Theflowrateiibeingincreasedgraduallywiththeincreasingofpressureatthesamedutyratio.Moreovertheequivalentflowareaisobtainedbyexperimentdata.Keywords:High-speedswitchvalve;Flowchara

6、cteristics;Equivalentflowarea〇前言1高速开关阀的结构及工作原理高速开关阀是一种新型的数字式电液转换控制元图1为某二位二通常闭型高速开关阀的结构简件，采用脉冲流量控制方式，直接根据一系列脉冲电图，当高速开关阀线圈通电时，衔铁1在电磁力的作信号进行开关动作[1]，具有可靠性好、结构简单、价用下，克服弹簧力、摩擦力和液动力，推动顶杆6带格低廉、抗污染能力强、对电子控制回路要求低等特动供油球阀7向右运动，从而使阀口打开；当线圈断点[2_6]。高速开关阀主要有锥阀式和球阀式两种，球电时，供油球阀在液动力和弹簧力的共同作用下

7、向左阀式高速开关阀由于其密封性好、反应灵敏、动态响运动，最终压紧在供油球阀密封座上，阀口关闭。利应好而得到普遍应用[7]。在新型气动元件电-气比例用单片机及驱动电路产生的脉宽调制（PWM)信号调压阀、风力机制动系统、液压系统的数字式变量泵来控制高速开关阀通断，当信号频率一定时，通过信以及车辆换挡品质的改善方面均用高速开关阀进行控号的占空比变化改变阀开启、关闭的时间。制[8_11]。目前已广泛应用于航空航天、汽车、冶金、农业机械、工程机械等重要领域。例如用高速开关阀取代传统的电液比例阀，与多路阀构成数字电液比例换向阀，实现对装载机的数字化电液比

8、例控制[12-5]。文中对高速开关阀静态特性进行了试验研究，分析了系统压力、控制信号频率等因素对高速开关阀流量的影响规律。收稿日期：2013-11-25基金项目：国