一种用于节能型液压激振技术中高频液压转阀的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com、l訇化一种用于节能型液压激振技术中高频液压转阀的研究Thestudyofahighfrequencyrotaryvalveusedintheenergy-savinghydraulicexcitationtechnology王育荣，吕云嵩VVANGYu—rong．LvYun—song(南京工程学院机械工程学院，南京211167)摘要：本文首先对当前液压激振技术存在高能耗、低效率等问题进行了分析，在提出了一种节能型液压激振技术思想的基础上，对其核心部件高频液压转阀进行了原理设计、工作过程和

2、主要性能分析，其结果表明所设计的高频液压转阀能够实现高转速连续旋转和高频换向，且转阀的造价低，结构紧凑，弥补了当前液压转阀的不足。适用于液压振动系统以及对换向频率要求较高的相关场合。关键词：转阀；高频；液压激振；节能中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1009-0134(2012)11(I-)-0094—03Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2012．11(上)．270引言1节能型液压激振技术振动技术是一项广泛用于各工业领域的基础当前液压激振技术基本上是跟踪移植电气控技术。激振方法主要包括机

3、械、电动和液压三类。制技术和电动激振技术的研究成果，在寻求合适机械和电动激振只适用于激振力小于6吨且对位的控制方法、改善输出性能指标上下功夫，而有移幅值要求不高的场合。液压激振的突出优点是关液压激振技术的基本原理及节能技术方面的研能够产生较大的激振力和位移幅值，大型液压振究则少有进展。对振动系统而言，当质量、刚度动台的激振力能达到数十吨，低频段的位移幅值之类结构参数确定之后，质体的速度、加速度、可达数十公分，恰好弥补了机械和电动激振的不位移和动量等物理量便确立了一一对应的函数关足，基本上能够满足航天航空、汽车、造船、冶联。节

4、能型液压激振系统的基本思路是，以电机、金等领域对大吨位振动装备的需求u。此外，液飞轮、液压传动回路和惯性负载组成基于动量循压激振器力密度和功率密度大，易于小型化，因环原理的节能型液压激振系统。系统中液压传动此，比机械和电动激振更能适应工程机械等移动回路是由双联泵、液压换向阀和液压缸组成的闭装备在体积和重量方面的要求M]。液压激振技术式回路。液压换向阀能够改变回路的传动比和负这些特有的优点是其他激振方法无法替代的，因载的运动方向。当回路的传动比发生改变时，飞此近年来在上述领域中取得了较快发展。轮与负载之间便会产生动量交换，从而

5、改变负载但是目前液压激振方法仍比较单一，无论是运动速度。这与现有系统完全靠阻尼来改变负载实验设备还是工程机械，所用液压激振系统几乎运动的情况相比明显节能。都是阀控缸结构。这种方法固然具有结构简单、但这种液压振动系统对液压换向阀(液压转操控方便、频响高及一次性投入少等优点，但其阀)的性能要求很高，首先是换向频率要高。其次高能耗缺点一直无法克服。高能耗是由液压振动为了保证节能效果，换向阀的换向频率和阀口开系统的工作机理所决定，其本质上是一种节流调度的变化规律要与负载的固有频率及振动相位相速回路，对液压缸运动的控制是通过阀的阻尼效

6、匹配。现有液压转阀阀芯的运动形式是摆动，不应将液压能有序地转化为热能来实现的，故效率能高频换向。伺服阀价格昂贵，阀口切换过程中低下。从目前的态势看，高能耗已经成为液压激节流损失大。锥阀组件需要专门设计且整体结构振技术应用推广的主要技术障碍。复杂，响应慢，仅适于大流量工况。所以相关液收稿日期：2012-09-14基金项目：江苏省基础研究计划(自然科学基金)项目(SBK201222613)fie者简介：壬育荣(1976一)，男，江苏南京人，讲师，硕士，主要从事机械、液压的教学和研究工作。【94】第34卷第11期2012—11(上

7、)学兔兔www.xuetutu.com1甸矽化压件产品难以满足上述要求。下文对节能型液压上开有四个油窗，相邻油窗中心线间夹角为45。。激振系统中的核心部件高频液压转阀进行研究和阀芯油槽问的密封角a略大于阀孔油窗开口对应分析。的圆心角b，油窗轴向长度小于密封区间长度。上述四个油窗与阀的四个外接油口P、T、A、B相2高频液压转阀通，当阀芯旋转时，油口问的连接关系将交替变2．1结构原理换，相当于两位四通换向阀连续换向，阀转一周如图1所示为高频液压转阀结构示意图。泵换向四次。转阀由阀体、阀芯、阀套以及传动轴等零件组成。第二密封区段如

8、剖面C所示。阀芯的外圆表阀芯上有五段完整圆柱面与阀孔形成间隙密封，明上也开设了四个径向对称布置、与阀芯轴平行将阀分隔成四个密封区段。第一密封区段功能上且尺寸相同的柱面沟槽，他们与阀孔形成四个密相当于一只两位四通换向阀，第二至第四密封区封油腔。阀芯上设有与其轴线垂直的十字形相交油段组成一只左