风机风量调整集成式机液伺服液压缸动态特性分析

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1、2015年10月机床与液压Oct.2015第43卷第19期MACHINET00L2HYDRAULICSVol.43No.19DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2015.19.026风机风量调整集成式机液伺服液压缸动态特性分析苏东海，秦明璋(沈阳工业大学机械工程学院，辽宁沈阳110870)摘要：介绍了一种集成式机液伺服液压缸的结构及工作原理，建立了集成式机液伺服缸的数学模型，对系统的动态特性进行了仿真研究。改变阀正开口量、面积梯度、阻尼孔直径和负载质量参数，分析其对系统动态特性的影响，优化

2、系统参数，获得了良好的动态特性。关键词：集成式机液伺服液压缸；参数优化；动态特性中图分类号：TH137.51文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)19-113-3AnalysisofDynamicCharacteristicsofIntegratedMachineHydraulicServoCylinderforFanFlowAdjustingSUDonghai，QINMingzhang(CollegeofMechanicalEngineering，ShenyangUniversityofTec

3、hnology，ShenyangLiaoning110870,China)Abstract:Theworkprincipleandstructureofintegratedmachinehydraulicservocylinderwereintroduced.Themathematicalmodelofmachinehydraulicservocylinderwasestablishedandthedynamiccharacteristicswereresearched.sizeofopencenterserv

4、ovalve，theareagradientofserovalveport，damperorificediameterandloadqualityparameters，theinfluenceofdynamiccharacteristicsofthiesystemwasanalyzed，theparametersofthiewasobtained.Keywords：Integratedmachinehydraulicserocylinder；Parameteroptimization；Dynamiccharac

5、teristics〇前言从图中可知，在阀控缸集成式元件中，正开口双在引风机的使用过程中，风量的需求并不是恒定边滑阀和非对称差动缸是一个整体，并在活塞上开设的，会根据实际需要选择适当风量以完成生产需求。了一个阻尼孔；在配油方面，机构采用了轴向配油方当供风量大于实际需求量时，富裕风量会白白消耗电式，即油液通过旋转油封直接通过轴向油道进入控制能，增加生产成本。而机液伺服缸作为风机风量调节阀内。的主要元件，它的动态性能直接影响到风机的性能和集成式机液伺服液压缸的原理如图2所示。效率。因此，近几年来对风机机液伺服缸的研究

6、引起了更多学者的重视。本文作者通过对集成式风机风量调节机液伺服缸进行建模，对其动态特性进行仿真分析，为设计集成式机液伺服液压缸提供理论依据。1集成式机液伺服液压缸的结构及工作原理集成式机液伺服缸的结构如图1所示。图2机液伺服液压缸原理图高压油1直通有杆腔，当阀芯没有输入时，油液经阻尼孔流入无杆腔，再经阀芯正开口流回油箱，对机构循环冷却。当给阀芯一个#正向位移时，此时右侧节流口开口增大，压力油同时向液压缸左右两收稿日期：2014-08-19作者简介：苏东海（1964—)，男，博士，教授，研究方向为流体传动与控制技

7、术。E-mail:qinming0451@126.com•114-机床与液压第43卷腔等压供油，由于两腔活塞面积不同，活塞向右移量8和负载质量L，这些参数对系统动态性能的影动，对负载做功；由于活塞与阀体是集成的，随着活响是存在矛盾的。所以必须合理的选取参数值，使系塞的前进，右侧节流口逐渐减小，当达到平衡位置统综合性能达到最优[3]。时，活塞停止运动。当给阀芯一个#负向位移时，3.1阻尼孔直径对系统动态特性的影响原理同上。图3显示了不同阻尼孔直径下的系统阶跃响应曲2数学模型线。由图中可知，随着阻尼孔直径的增加，系

8、统上升假设！阀对于阀芯位移和阀压力变化所产生的流时间变大，响应变慢，超调量先减小后增大。量变化能瞬间反应，即阀具有理想的响应能力；供油压力恒定，回油压力为零[1]。阀口流量方程为(1)式中！>q为流量增益；>c为流量-压力系数；Ml为负载流量；1为液压缸控制腔压力。液压缸流量连续性方程为ML++(2)式中！$h为液压缸无杆腔有效面积；#为活塞杆输出位移；为液压缸内漏系数；R为阻尼孔液导