比例阀控蓄能器吸收压力冲击的仿真研究.pdf

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1、2008年11月机床与液压NOV．2008第36卷第11期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．36No．11比例阀控蓄能器吸收压力冲击的仿真研究孔祥东，朱晓霞，权凌霄，张春宇(燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛066oo4)摘要：研究了比例阀控蓄能器对系统性能的影响，采用在蓄能器口串联比例阀的方式，建立了比例阀控蓄能器的数学模型；并针对蓄能器吸收压力冲击的功用，采用仿真分析的手段对数学模型作了验证。研究结果为蓄能器基础理论的完善、液压系统的设计及自适应型蓄能器的研究提供了理论基础。关键词：比例阀；蓄能器；数学模型

2、；仿真中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2008)11—131—4TheSimulationResearchofAssimilatingImpulsionBasedonProportionalValveControlledAccumulatorKONGXiangdong，ZHUXiaoxia，QUANLingxiao，ZHANGChunyu(SchoolofMechanicalEngineering，YanshanUniversity，QinhuangdaoHebei066004，China)A

3、bstract：Theproportionalvalve—accumtdatorsystemwasstudiedbasedonthebasictheoryofaccumulato，itsmathematicalmodelwassetup，andthefunctionofassimilatingimpulsionoftheproportionalvalve—accumulatorwasstudiedbysimulationanalysisofthemathematicalmodeL‘Keywords：Proportionalva

4、lve；Accumulator；Mathematicalmodel；Simulation0前言作较大改动，而改变进油口尺寸似乎更容易一些。蓄能器是液压系统中的重要辅助元件，随着液压所以采用在蓄能器入口处串联一个比例阀的方系统和液压元件研究的发展，现有的蓄能器和蓄能器式，通过改变比例阀的开口度来改变蓄能器的进油口参数选择公式都无法满足需要，给设计、计算和工程尺寸，实现蓄能器参数的动态改变。原理图如图1所实际带来了很多不便。本文作者在现有的机理研究进示。油口阻尼改变的基础上，进一步研究比例阀控蓄能器1比例阀控蓄能器数学模型的研究对

5、蓄能器及系统的影响，为研制开发自适应型蓄能器把比例阀控蓄能器系统分为五个部分，包括比例作理论指导，以提高蓄能器对系统参数变化的适应能阀、连接管道、进油阀、蓄能器油腔及气腔。通过分力，使系统性能达到最优，提高能源利用率，减少系别建立它们的模型，再通过流量连续性方程把他们联统震动和冲击，提高设备的工作能力和寿命。系起来，得到比例阀控蓄能器的模型⋯：所谓“自适应型蓄能器”，即要求蓄能器能够动1．1比例阀的流量连续性方程态地改变本身重要参数，使其在消除系统复杂工况下厂厂———一的震动，吸收系统在复杂工况下的冲击方面能够发挥g=c√卸=

6、ctv√(ps—P)()更显著的作用。研究发现式中：c为比例阀的流量系数；对于皮囊式蓄能器来说，d为比例阀通径，mln；其可以改变的参数包括：P为油液密度，kg／m；进油口尺寸、充气压力和置为比例阀的阀口开度，inln；充气容积，其中，进油口P为比例阀阀前压力，Pa；尺寸和充气容积是蓄能器P为比例阀阀后压力，Pa。的结构参数，而充气压力1．2进油阀的压力一流量方程属于工作参数。但是，就由于进油阀和蓄能器油腔相连，进油阀中均布有目前看来，在工作过程中不同数量的圆孔，且蓄能器油腔的直径远于进油阀的图1比例阀控蓄要改变充气压力和充气

7、容直径，如图2所示，蓄能器排油时油液由油腔进入进能器原理图积，就要对蓄能器的结构油阀，这时进油阀短管道也可以看作是阻尼孑L。在本收稿日期：2008—09—04基金项目：国家自然科学基金资助项目(50575196)作者简介：孔祥东(1959一)，男，汉族，教授，博士，燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室，主要从事液压技术方面的科研和教学工作。电话：0335—5937989，13930346484。E—mail：53753896@qq．com。·132·机床与液压第36卷节中分析和建立的进油阀模型即为短管道作为阻尼孔

8、所以有的模型’。q=q3+音VAp(7)1．6蓄能器内油液的受力平衡方程(p一p)A：：：：釜：_二l_：(8)A式中：A为油腔的截面积，m；m为油腔流体质量，m=J口l，b；为蓄能器内气腔里气体体积，In；图2皮囊式蓄能器进油阀仰视图为蓄能器内油腔里油液体积，nl；得到进油