压力-流量控制系统中恒压阀动态特性的仿真研究

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1、2012年l0月机床与液压Oct．2012第40卷第20期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．20DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．20．021压力一流量控制系统中恒压阀动态特性的仿真研究刘军，刘军营，王建香，刘新钊，李国栋(山东理工大学机械工程学院，山东淄博255091)摘要：构建压力一流量控制系统，介绍压力一流量控制系统的调节原理。利用AMESim软件建立压力一流量控制系统的仿真模型，分析恒压阀阀芯面积、阀芯质量对恒压阀动态性能的影响。仿真结果表明：恒压阀阀芯面积和阀芯质量对恒压阀动态性能有着重要的影响，应根据具体要求

2、合理选择。关键词：恒压阀；动态特性；压力一流量控制系统；仿真中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001～3881(2012)20—070—4DynamicCharacteristicsSimulationforConstantPressureValveinPressure．flowControlSystemLIUJun，LIUJunying，WANGJianxiang，LIUXinzhao，LIGuodong(SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversityofTechnology，ZiboShandong255091，C

3、hina)Abstract：Pressure—flowcontrolsystemwasestablishedandregulatingprincipleofthesystemwasintroduced．ThesimulationmodelofthesystemwasestablishedbyusingAMESimsoftware．Theimpactsofareaandwei~tofconstantpressurevalvespoolonitsdynamiccharacteristicsweresimulated．Simulationresultsshowthattheareaand

4、weightofconstantpressurevalvespoolhaveanim—portantimpactonthedynamiccharacteristicsofconstantpressurevalve．Theyshouldbechosenrationallyaccordingtorequirements．Keywords：ConstantpressurevMve；Dynamiccharacteristics；Pressure—flowcontrolsystem；Simulation与传统的定量泵液压系统相比，压力一流量控制理选取参数，具有良好的动态和稳态控制特性，而且系

5、统能够自适应负载压力和流量的要求，使泵的输出该系统还可以通过改变比例压力阀的输入信号实现系功率与负载所需要的功率相匹配，大大降低了能耗损统压力的可调控制。失。因此在大型液压驱动设备上，尤其在需要多级压力流量控制的设备(如大功率注塑机等)上得到广泛的应用，不但可以满足设备的工况要求，而且具有良好的节能效果。文中构建了压力一流量控制系统，分析了压力一流量控制系统的调节原理，利用AMESim软件建立了系统的仿真模型，探讨了恒压阀阀芯面积、阀芯质量对恒压阀动态性能的影响。1压力一流量控制系统的构成及原理压力一流量控制系统的构成如图1所示，其中比图1压力一流量控制系统图例节流阀5和负载敏感阀

6、’7构成了该系统的流量控制(1)负载压力小于比例压力阀的设定压力，系回路，前置式节流器D、比例压力阀8和恒压阀6构统处于恒流控制阶段成了该系统的压力控制回路。通过比例节流阀的流量表达式为：该系统的主要优点是：流量调节和压力调节分别Q=CA(△p)，△p=Pb—P采用了负载敏感阀和恒压阀，可以根据不同的要求合收稿日期：2011—09—13作者简介：刘军(1986一)，男，硕士研究生，研究方向为先进制造工艺与装备。E—mail：liujuncomen@163．corn。通信作者：刘军营，E—mail：ljy58@163．corn。第2O期刘军等：压力一流量控制系统中恒压阀动态特性的仿真

7、研究‘71·式中：C表示流量系数，A表示比例节流阀的通流面大，此压力推动斜盘，使变量泵的排量迅速降低到接积，m表示与比例节流阀的结构有关的系数，P为近于0。此时系统在高压小流量下工作，从而避免了泵的出151压力，P为负载压力。传统液压系统高压溢流损失；同时泵的输出压力不再流量调节是以泵的实际输出流量为控制目标，此上升，避免了设备的损坏，保护了系统元件。各工作时除了在比例节流阀一定的输入信号下，泵输出相应顺序中压力和流量值的设定，保压和动作转换的时间的流量，不受负载压力