高压气动压力控制技术研究综述.doc

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1、高压气动压力控制技术研究综述工业自动化的新兴气动控制技术学号：509010019姓名：李新平摘要：高压气动压力控制技术作为气动技术发展的一个重要方面，在航空航天领域有着广泛的应用，本文该技术进行相关概述，特别对用于减压控制的减压阀及减压原理进行了介绍，并对其研究应用情况及未来发展趋势进行了分析。关键词：高压气动；压力控制阀；减压阀；容积减压；分级减压TheSummaryofHighPressurePneumaticPressureControlTechnologyResearchAbstract:High-pressurepneumaticpressurecontro

2、ltechnologyasanimportantaspectofpneumatictechnologicaldevelopment,itiswidelyusedinaerospaceapplications,thisarticlerelatedtoanoverviewofthetechnology,inparticular,thecontrolvalveusedfordecompressionanddecompressiontheorywereintroduced,andresearchandapplicationoftheirsituationandfuturede

3、velopmenttrendsareanalyzed.Keywords:High-pressurepneumatic;Pressurecontrolvalve;Valve;Volumedecompression;Ratingdecompression压缩空气是人类所知的最古老的载能体之一，人类虽然对压缩空气早就有所了解，但对压缩空气性质和基本原理进行系统的研究则是在二十世纪开始的，气压传动与自动控制的结合，形成的现代气动控制技术，则是二十世纪五十年代发展起来的。随着各个行业，特别是国防工业对气动系统高速度、高压力、高精度的要求不断增加，这使得高压气动控制技术的研究成为

4、一种迫切的需求。同时，在研究提高常规气动控制性能的过程中,使气动系统向高压化方向发展也是一条可行之路。高压化不仅仅改善了系统的动态特性，还可以改善控制系统的刚度。在获得同样的输出了情况下,高压化使得执行元件的体积减小，执行元件体积减小意味着所需气体流量减小，则可以使相应的电磁阀、减压阀、过滤器等控制和辅助元件的体积减小。由于气动元件小型化了，则能节省安装空间、资源和成本。如今高压气动技术的应用研究已经成为气动技术新的关注点，尤其在航空航天领域有着广泛的应用，目前主要集[12]中在高压减压阀的研究方面，二、减压阀与高压气动减压原理1、工作原理调节和控制压力大小的气动元件

5、称为压力控制阀，气动压力控制阀包括减压阀、安全阀（溢流阀）及顺序阀。减压阀是利用空气压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。由于气压传动是将比使用压力高的压缩空气储于贮气罐中，然后减压到适用于系统的压力，因此每台气动装置的供气压力都需要用减压阀（在气动系统中有称调压阀）来减压，并保持供气压力值稳定。过去，规定一般情况下，气体使用压力不允许超过IMPa,这样，实际工作压力只能在0.7MPa以下，基本没有选择的余地。1987年7月，日本通过了新的高压气体管理法,它将压力使用范围的上限由IMPa提高到了5MPa,为最佳压力的确定提供了更宽的选择范围。空气压-1-工业自动化的新兴气

6、动控制技术缩机输出压力可分为:小于IMPa■低压,l~2MPa-中压，大于2MPa-高压,特高压力■超高压。在此，认为1〜2MPa的中压己是高压化了。[3]高压气动减压阀主要由主阀和先导阀构成，其结构示意图如图1所示。主阀为活塞式结构，按照压力区可划分为进气腔i、排气腔。、调压腔r和反馈腔fo先导阀的进气引自主阀的进气腔，其排气端与主阀调压腔相连，加压阀输出压力的调节通过控制先导阀实现；增大先导阀的开度xO,则经先导阀进入调压腔的气体多于调压腔进入排气腔的气体，调压腔气体压力上升，主阀芯的开度xl增大，输出压力升高；反之减小先导阀的开度xO,输出压力下降。减压工作过程

7、中，主阀芯处于动态平衡状态。[45]2、减压原理(1)节流减压节流减压是常规的减压方法，采用节流元件使高压气体在流动过程中产生摩擦功耗来实现。管道中流动的流体，在经过截面突然缩小的阀门、狭缝和孔口等设备时，因发生不可逆的压力损失而使流体的压力降低。在节流过程中，气流与外界交换的热量很少，可以认为是绝热的，故称为绝热节流。儿年前，高压气动压力调节阀应用于高压气动系统的研究工作取得了一定的进展，但是，它们的工作原理都是采用节流方式，以压力损失为代价实现减压的，这对于只注重功能性要求的高压气动系统比较适用，但对于以能量利用为主的高压动力系统，调压阀的节流损