插装式电液比例节流阀特性研究

发布时间：2017-09-07 00:40

  本文关键词：插装式电液比例节流阀特性研究

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【摘要】：液压技术广泛应用于工业自动化领域。随着液压系统向高压、大流量、大功率方向发展,对电液比例阀的动静态性能以及噪声要求也越来越高。在大流量场合,二通比例节流阀一般采用先导控制型结构。传统二级比例节流阀常用的内部反馈有位移-力反馈和位移-先导流量放大原理。由于其控制精度低、动态响应慢,只适用于对控制精度要求不高场合。主阀芯位移-电反馈控制精度高,动态特性好,主要用于闭环系统。但是现有的电闭环比例节流阀不含内部反馈,仅有电反馈通道。一旦电子检测和控制回路发生故障时,电闭环阀失去连续控制功能。 本课题把位移-先导流量反馈原理和位移-电反馈原理结合,优化了阀的控制特性,并解决了电闭环控制阀在位移传感器电缆损坏下不可控的问题。Valvistor型阀是一种具有内部机械液压反馈机构的新型液压插装阀,可实现对流量连续成比例控制。,本文在Valvistor阀的基础上叠加包含有前馈控制器的电闭环控制器,设计了Valvistor NG16、NG25、NG63插装式比例节流阀。仿真结果验证：该类阀结构简单,控制精度高,动静态响应特性好,系统的可靠性高,满足设计要求。主要内容如下： 1.介绍了插装阀和电液比例阀的基本概念、发展历史和国内外发展动态。并简要介绍了本文使用的建模和仿真软件。 2.确定插装式比例节流阀阀的工作原理、控制方式。建立阀的动静态数学模型,为后续的仿真分析奠定理论基础。 3.计算插装式比例节流阀结构参数,并根据其工作原理,利用Pro/E建立三维模型,SimulationX软件建立系统仿真模型。 4.对开环和闭环两种工况,分析阀动静态特性。主阀面积比、反馈节流槽面积梯度、稳态液动力等因素对阀性能的影响。优化插装式比例节流阀主要结构参数。仿真结果验证：Valvistor NG16、NG25、NG63插装式比例节流阀基本满足比例控制流量的要求。
【关键词】：电闭环 比例节流阀 二通插装阀 SimulationX
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.5
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 插装阀概述11-13
• 1.2.1 插装阀发展背景及现状11-12
• 1.2.2 插装阀的应用12-13
• 1.3 电液比例阀概述13-18
• 1.3.1 发展历史13-15
• 1.3.2 国内外发展现状15
• 1.3.3 比例节流阀分类15-18
• 1.4 液压系统建模和仿真技术18-20
• 1.5 课题研究意义和研究内容20-23
• 1.5.1 课题研究意义20-21
• 1.5.2 课题研究内容21-23
• 第二章 插装式电液比例节流阀研究23-31
• 2.1 引言23
• 2.2 工作原理23-26
• 2.3 液压半桥26-27
• 2.4 建立数学模型27-30
• 2.4.1 主阀和先导阀数学模型27-29
• 2.4.2 建立其他部分数学模型29-30
• 2.5 小结30-31
• 第三章 NG63插装式比例节流阀研究31-51
• 3.1 结构参数设计计算31-37
• 3.1.1 主阀结构设计32-34
• 3.1.2 先导阀结构设计34-35
• 3.1.3 弹簧结构设计35-37
• 3.2 建立三维模型和仿真模型37-40
• 3.3 开环特性分析40-44
• 3.3.1 稳态控制特性40-41
• 3.3.2 流量-压差特性41-43
• 3.3.3 阶跃响应特性43-44
• 3.4 闭环特性分析44-50
• 3.4.1 稳态控制特性44-46
• 3.4.2 阶跃响应特性46
• 3.4.3 影响动态响应的因素46-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第四章 NG25插装式比例节流阀研究51-61
• 4.1 节流阀结构设计51-53
• 4.1.1 主阀芯结构设计51-53
• 4.1.2 先导阀结构设计53
• 4.2 开环特性分析53-56
• 4.2.1 稳态控制特性53-54
• 4.2.2 流量-压差特性54-55
• 4.2.3 阶跃响应特性55-56
• 4.3 闭环特性分析56-60
• 4.3.1 稳态控制特性56-58
• 4.3.2 阶跃响应特性58
• 4.3.3 影响动态响应的因素58-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 NG16插装式比例节流阀研究61-71
• 5.1 节流阀结构设计61-64
• 5.1.1 主阀结构设计61-63
• 5.1.2 先导阀结构设计63-64
• 5.2 开环特性分析64-67
• 5.2.1 稳态控制特性64
• 5.2.2 稳态负载特性64-66
• 5.2.3 阶跃响应特性66-67
• 5.3 闭环特性分析67-70
• 5.3.1 稳态控制特性67-68
• 5.3.2 稳态负载特性68-69
• 5.3.3 阶跃响应特性69-70
• 5.3.4 反馈节流槽面积增益70
• 5.4 本章小结70-71
• 第六章 论文总结与工作展望71-73
• 6.1 论文总结71
• 6.2 工作展望71-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-79
• 攻读硕士学位期间发表的论文79

【参考文献】

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本文编号：806407