液压静力压桩机油泵溢流阀建模控制优化仿真
发布时间：2019-11-23 13:17
【摘要】：针对液压静力压桩机油泵溢流阀建压时间过长的问题,为探究阀中各参数对其建压过程的影响规律,运用功率键合图法建立了阀的数学模型,运用Matlab仿真软件分析了阀主要参数对其建压过程的影响规律,并通过现场实验验证了所建模型的正确性。定义了阻尼孔结构参数Cf,以衡量细长阻尼孔的阻尼大小。研究结果表明:主阀阻尼孔结构参数及主阀弹簧刚度对建压时间、卸荷压力以及高压溢流压力均有影响,且前者不得小于2.5 mm-3,后者不得大于20×103N/m;主阀弹簧预压缩量仅对建压时间有明显影响,先导阀各参数仅对高压溢流压力有影响;主阀芯与先导阀芯质量对建压过程无明显影响。参数优化后溢流阀的建压时间可缩短84%。研究为油泵溢流阀性能优化提供了参考。
【图文】：
压力的问题进行了研究，并提出了通过改变其中一个阀的主阀阻尼孔直径和主阀弹簧预压缩量可实现建压，但对如何缩短建压时间的问题并未做研究［9］。本文以某公司600吨液压静力压桩机上所使用的外控先导式溢流阀为研究对象，通过数学建模与数字仿真，探索阀中多种参数对其建压过程的影响，最后通过参数调整实现对溢流阀建压过程的优化。2溢流阀结构及工作原理图1为溢流阀建压过程的液压原理图，油泵开启后，当换向阀4处于中位时，油液经溢流阀低压卸荷至油箱;当换向阀4处于左位或右位时，溢流阀高压溢流，产生满足工况要求的系统压力。图1液压系统原理图外控型先导式溢流阀模型如图2所示。该阀为B型半桥先导式溢流阀［10］，由主阀和先导阀两部分构成，主阀为插装阀，先导阀为锥阀，有遥控口可供远程调压。图中，C1腔为主阀入口腔，C2腔为主阀上腔，C3腔为先导阀入口腔。图2外控先导式溢流阀结构图注:1－主阀阻尼孔;2－主阀芯;3－主阀弹簧;4－先导阀阻尼孔;5－先导阀芯;6－先导阀弹簧;7－弹簧套;8－调节手轮外控口K口处于常开状态，通过对K口的控制实现系统建压。具体过程为:开启油泵，C1腔油液克服主阀弹簧力将主阀芯顶开，油液从P口卸荷至T口;K口堵死，C2腔油液压力上升，C3腔油液压力上升导致先导阀芯被顶开，主阀芯在液压力及弹簧力的共同作用下被打开，油液从P口高压溢流至T口。3功率键合图及数学建模功率键合图法可以基于物理描述对多能域系统使用相同的符号进行可视化建模，基于所建模型便可方便地获得系统的状态方程［11］。为创建功率键合图模型，现作出如下假设:1)溢流阀入口有恒定的流量输入，溢流阀出口压力为零;2)采用集中参数法处理液阻、液容、质量;3)不计油液质量及阀芯所受重力，忽略瞬态液
径和主阀弹簧预压缩量可实现建压，但对如何缩短建压时间的问题并未做研究［9］。本文以某公司600吨液压静力压桩机上所使用的外控先导式溢流阀为研究对象，通过数学建模与数字仿真，探索阀中多种参数对其建压过程的影响，最后通过参数调整实现对溢流阀建压过程的优化。2溢流阀结构及工作原理图1为溢流阀建压过程的液压原理图，油泵开启后，当换向阀4处于中位时，油液经溢流阀低压卸荷至油箱;当换向阀4处于左位或右位时，溢流阀高压溢流，产生满足工况要求的系统压力。图1液压系统原理图外控型先导式溢流阀模型如图2所示。该阀为B型半桥先导式溢流阀［10］，由主阀和先导阀两部分构成，主阀为插装阀，先导阀为锥阀，有遥控口可供远程调压。图中，C1腔为主阀入口腔，C2腔为主阀上腔，C3腔为先导阀入口腔。图2外控先导式溢流阀结构图注:1－主阀阻尼孔;2－主阀芯;3－主阀弹簧;4－先导阀阻尼孔;5－先导阀芯;6－先导阀弹簧;7－弹簧套;8－调节手轮外控口K口处于常开状态，通过对K口的控制实现系统建压。具体过程为:开启油泵，C1腔油液克服主阀弹簧力将主阀芯顶开，，油液从P口卸荷至T口;K口堵死，C2腔油液压力上升，C3腔油液压力上升导致先导阀芯被顶开，主阀芯在液压力及弹簧力的共同作用下被打开，油液从P口高压溢流至T口。3功率键合图及数学建模功率键合图法可以基于物理描述对多能域系统使用相同的符号进行可视化建模，基于所建模型便可方便地获得系统的状态方程［11］。为创建功率键合图模型，现作出如下假设:1)溢流阀入口有恒定的流量输入，溢流阀出口压力为零;2)采用集中参数法处理液阻、液容、质量;3)不计油液质量及阀芯所受重力，忽略瞬态液动力;4)外控口的关闭在瞬间完成;5)忽略阀芯与阀套间的油液泄露。
本文编号：2564966
【图文】：
压力的问题进行了研究，并提出了通过改变其中一个阀的主阀阻尼孔直径和主阀弹簧预压缩量可实现建压，但对如何缩短建压时间的问题并未做研究［9］。本文以某公司600吨液压静力压桩机上所使用的外控先导式溢流阀为研究对象，通过数学建模与数字仿真，探索阀中多种参数对其建压过程的影响，最后通过参数调整实现对溢流阀建压过程的优化。2溢流阀结构及工作原理图1为溢流阀建压过程的液压原理图，油泵开启后，当换向阀4处于中位时，油液经溢流阀低压卸荷至油箱;当换向阀4处于左位或右位时，溢流阀高压溢流，产生满足工况要求的系统压力。图1液压系统原理图外控型先导式溢流阀模型如图2所示。该阀为B型半桥先导式溢流阀［10］，由主阀和先导阀两部分构成，主阀为插装阀，先导阀为锥阀，有遥控口可供远程调压。图中，C1腔为主阀入口腔，C2腔为主阀上腔，C3腔为先导阀入口腔。图2外控先导式溢流阀结构图注:1－主阀阻尼孔;2－主阀芯;3－主阀弹簧;4－先导阀阻尼孔;5－先导阀芯;6－先导阀弹簧;7－弹簧套;8－调节手轮外控口K口处于常开状态，通过对K口的控制实现系统建压。具体过程为:开启油泵，C1腔油液克服主阀弹簧力将主阀芯顶开，油液从P口卸荷至T口;K口堵死，C2腔油液压力上升，C3腔油液压力上升导致先导阀芯被顶开，主阀芯在液压力及弹簧力的共同作用下被打开，油液从P口高压溢流至T口。3功率键合图及数学建模功率键合图法可以基于物理描述对多能域系统使用相同的符号进行可视化建模，基于所建模型便可方便地获得系统的状态方程［11］。为创建功率键合图模型，现作出如下假设:1)溢流阀入口有恒定的流量输入，溢流阀出口压力为零;2)采用集中参数法处理液阻、液容、质量;3)不计油液质量及阀芯所受重力，忽略瞬态液
径和主阀弹簧预压缩量可实现建压，但对如何缩短建压时间的问题并未做研究［9］。本文以某公司600吨液压静力压桩机上所使用的外控先导式溢流阀为研究对象，通过数学建模与数字仿真，探索阀中多种参数对其建压过程的影响，最后通过参数调整实现对溢流阀建压过程的优化。2溢流阀结构及工作原理图1为溢流阀建压过程的液压原理图，油泵开启后，当换向阀4处于中位时，油液经溢流阀低压卸荷至油箱;当换向阀4处于左位或右位时，溢流阀高压溢流，产生满足工况要求的系统压力。图1液压系统原理图外控型先导式溢流阀模型如图2所示。该阀为B型半桥先导式溢流阀［10］，由主阀和先导阀两部分构成，主阀为插装阀，先导阀为锥阀，有遥控口可供远程调压。图中，C1腔为主阀入口腔，C2腔为主阀上腔，C3腔为先导阀入口腔。图2外控先导式溢流阀结构图注:1－主阀阻尼孔;2－主阀芯;3－主阀弹簧;4－先导阀阻尼孔;5－先导阀芯;6－先导阀弹簧;7－弹簧套;8－调节手轮外控口K口处于常开状态，通过对K口的控制实现系统建压。具体过程为:开启油泵，C1腔油液克服主阀弹簧力将主阀芯顶开，，油液从P口卸荷至T口;K口堵死，C2腔油液压力上升，C3腔油液压力上升导致先导阀芯被顶开，主阀芯在液压力及弹簧力的共同作用下被打开，油液从P口高压溢流至T口。3功率键合图及数学建模功率键合图法可以基于物理描述对多能域系统使用相同的符号进行可视化建模，基于所建模型便可方便地获得系统的状态方程［11］。为创建功率键合图模型，现作出如下假设:1)溢流阀入口有恒定的流量输入，溢流阀出口压力为零;2)采用集中参数法处理液阻、液容、质量;3)不计油液质量及阀芯所受重力，忽略瞬态液动力;4)外控口的关闭在瞬间完成;5)忽略阀芯与阀套间的油液泄露。
【相似文献】
相关期刊论文 前4条
1 雷云云;;旋挖钻机动力头转动异常的处理[J];工程机械与维修;2009年11期
2 孙雁芳;;建筑机械液压系统故障诊断与修理(四)[J];建筑机械;1992年03期
3 彭伟春;;在挖掘机操控系统中采用卸荷溢流阀的探讨[J];建设机械技术与管理;2013年12期
4 ;[J];;年期
本文编号：2564966
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/2564966.html
