负载敏感液压系统防冲击机理及试验研究

发布时间：2020-08-02 21:50

【摘要】：液压系统主阀突然关闭时会造成巨大冲击,影响液压元件的寿命和系统的稳定性,迫切需要研究液压系统的冲击特性和防冲击方法,提高系统的稳定性和可靠性。本文以负载敏感系统为对象,对液压系统产生冲击的因素和防冲击方法进行了研究。1)针对液压系统冲击危害大,以负载敏感液压系统为对象,建立了液压系统的数学模型,分析了影响负载敏感系统稳定性的主要因素,得出系统产生冲击的主要原因是由于泵排量调节滞后于主阀关闭速度,并提出在泵出口与负载敏感口之间设置防冲击阀以泄出多余流量来削减系统冲击的方法,以解决负载敏感液压系统的冲击影响。2)利用AMESim建立了基于力士乐负载敏感泵A10VSO液压系统的仿真模型,分析了管道长度和直径、主阀关闭时间、系统流量以及负载压力等因素对系统冲击的影响,结果表明:系统产生冲击与系统的主阀关闭时间、流量、管道长度和内径有关,与负载大小无关。主阀关闭时间大于900ms系统压力冲击基本消失;系统冲击压力随着系统流量的增加而不断增加;管道长度和内径的增大会降低系统冲击,但系统的响应时间相对延迟。3)依据提出的流量消除方法,采用M4-12JW2-V01片式高压负荷传感多路阀卸荷搭建了负载敏感液压系统防冲击试验台架,以LabVIEW和CAN总线设计了负载敏感系统的液压测控台架,研究了不同负载压力、系统流量和主阀关闭时间等因素的液压系统冲击特性,结果表明:主阀关闭时间在1~900ms范围内系统才会产生冲击;在50ms主阀关闭时间下,系统流量每增加10L/min,系统压力冲击增长率23.94%;安装防冲击阀在系统匹配流量范围内,系统平均冲击由65%削减到10%以下,系统稳定性得到提高,验证仿真模型正确性以及所提防冲击方法的有效性。提出的基于流量消除的方法和本研究结果可为液压系统防冲击提供一种参考方法。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH137
【图文】：

图 3.4 负载敏感泵仿真模型敏感泵 AMESim 模型的具体参数如表 3.4 所示。表 3.4A10VO28DFR 变量泵相关参数值名称 参数名称 参数值变量泵柱塞内径 10.16mm柱塞外径 14.5mm柱塞与斜盘中心距离 31.43mm回转盘直径 83.10mm配流盘分布圆内径 40mm配流盘分布圆外径 83.50mm柱塞分布圆半径 31.43mm控制活塞直径 28mm行程缸弹簧最大行程 68.50mm行程缸弹簧自然伸长量 11.82mm行程缸弹簧受 5kg 力拉伸后长度 13.42mm行程缸弹簧刚度 3125mm变量泵预紧力弹簧压缩后长度 9.60kg/mm

没有对应的模块，需采用 HCD 库中的模块搭建，如图3.8(b)。通过在两端设置信号源来控制主阀的换向和开度调节动作。当阀的右位工作时，P 口与进油口 A(B)相连，B(A)与油箱 T 连通，与此同时负载压力被反馈到梭阀。使用AMESim 中的 HCD 库搭建完成后的主换向阀模型如图 3.13。A BTP1 2431.采集负载压力点，2.节流口，3.连接梭阀的信号通路，4 连接溢流阀通路a)原理图b)仿真模型图 3.8 主换向阀的仿真模型主换向阀模型中各模块参数见表 3.6。表 3.6 主换向阀模型各模块参数设置模块名 参数名称 参数值主换向阀块质量 0.3kg活塞大径 20mm活塞内径 10mm最小限制位移 9mm最大限制位移 0mm零重叠位移量 1.5mm（3）多路阀的模型将主换向阀和压力补偿阀的模型连接起来可以得到多路阀整体模型，如图 3.9 所示。

图 3.9 多路阀的整体仿真模型3.2.3 防冲击阀的仿真模型防冲击阀[59]的模型需通过 HCD 模块搭建，如图 3.10。当负载增大或减小时，负载敏感口将感应到的负载压力传递到阀的弹簧腔，由于主阀启闭速度滞后与主阀，所以泵提供的油压作用在弹簧腔上，当泵出口与负载压差超过防冲击阀设定值时，其压力抵抗弹力令阀芯向左移动，把多余的油液经防冲击阀泄流，从而达到消除液压冲击的目的。1 324a)原理图

【参考文献】

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本文编号：2779112