一种用于起重机起升系统的液压平衡阀动态特性分析

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1、液压气动与密封／2013年第l2期一种用于起重机起升系统的液压平衡阀动态特性分析高玉侠(长春职业技术学院工程分院，吉林长春130033)摘要：平衡阀的动态特性决定了起重机的起升性能，对其结构进行优化，参数进行匹配是提高起重机性能的重要途径。该文对某型平衡阀结构和原理进行了深入研究，找出影响其动态特性的因素，并利用AMESim软件进行仿真分析，在保证系统稳定的前提下，提出优化措施．并取得了一定效果。关键词：起重机；平衡阀；动态特性；AMESim仿真中图分类号：TH137．52；TH213．7文献标识码：A文章编号：1008—0813(2013)12—0072～03

2、DynamicCharacteristicAnalysisofBalanceValveforCraneLi~ingHydraulicSystemGA0YM——0(ChangchunVocationalInstituteofTechnologySchoolofEngineeringTechnology，Changchun130033，China)Abstract：Valvesdeterminethedynamiccharacteristicsofthecraneliftingperformance，itsstructureoptimization，paramete

3、rmatchingisanimportantwaytoimprovetheperformanceofthecrane．Inthispaper，acertaintypeofbalancevalvestructureandprinciplein—depthresearchtoidentifythefactorsthataffectitsdynamiccharacteristics，andusingAMESimsimulationsoftware，toensurestabilityofthesystemunderthepremiseofoptimizationmeas

4、uresproposedandachievedcertainresults．Keywords：crane；balancevalve；dynamiccharacteristics；AMESimsimulationO引言弹簧作用下处于关闭状态，这时液压油从A口进入，推动主阀芯向右移动，使阀口打开，然后从B口流出，马平衡阀是起重机起升系统中的关键部件．用来平达在油液作用下起升重物。此时平衡阀阀芯开启状态衡负载，对负载下落工况进行控制，防止其超速下降，如图2所示。使起升系统具有较好的微动性能。本文通过对一种应X用于起重机起升系统的平衡阀进行研究．找出影响其动态特性的因素

5、．并利用AMESim软件进行仿真分析．提出优化意见．为进一步提高起升系统稳定性提供一定的参考意见1平衡阀的工作原理平衡阀有很多类型．图1为串联一先导控制式结l一控制活塞2一压缩弹簧3一先导阀芯4一主阀芯5一主阀芯控制弹簧构．该平衡阀所需控制压力小．并可减少压力波动对控图1平衡阀结构制活塞的影响．动态性能较好[1J。X为了进一步研究平衡阀的工作原理．从以下两个阶段进行分析1)吊重上升阶段当吊重上升时，控制口X不通人液压油．平衡阀在收稿日期：2013—06—13作者简介：高玉侠(1978一)，女，吉林农安人，工程师，硕士，主要从事数控机床与液压传动系统设计。图2吊重

6、上升阶段平衡阀阀芯开启状态72HydraulicsPneumatics&Seals／No．12．20132)吊重下落阶段——主阀芯位移：当吊重下落时．控制油从X口进入．作用于控制活一液压油在主阀芯上产生的液动力。塞上．控制活塞推动先导阀芯与主阀芯向右移动．使平衡(3)控制口流量连续性方程阀阀口开启此时由马达流回的液压油经过平衡阀B口Qy+，(3)流向A15。当控制油压力不断变化时，平稳阀阀口开度式中p控制油口流量；也随之发生变化。由于阀口的节流作用。控制马达转速。A一控制活塞左端作用面积：使吊重平稳下落．防止因重力作用发生超速下滑现象．避y——控制活塞位移：免发

7、生事故。此时平衡阀阀芯开启状态如图3所示。p——控制活塞左端压力；x——控制活塞左腔容积(4)控制活塞受力平衡方程p3-p仰2y柏dy+Kdy+KaYo+Fd(4)式中，——控制活塞和先导阀芯总质量：K．厂一弹簧刚度；p——控制活塞右端压力；图3吊重下落阶段平衡阀阀芯开眉状态A厂控制活塞右端作用面积；2平衡阀数学模型。广__粘性阻尼系数；厂一作用在先导阀芯上的液动力；通过分析原理可知．平衡阀对液压油的控制作用y(厂弹簧预先压缩量。主要在起重机负载下降工况．为研究平衡阀的动态特通过对数学模型的分析．能够找出影响平衡阀动性以及各参数对液压起升系统动态特性的影响．在此

8、态特性的主要参数．对其合