论文部分内容阅读
液压技术在现代机械工程和现代控制工程中应用非常广泛,已成为衡量工业化水平的重要标志之一。在机械制造、建筑机械和化工机械等领域中应用广泛,一直是国内外研究的热门之一。液压同步控制实现的方法有闭环和开环两种,而采用液压同步阀的液压同步控制是开环同步控制中最基本的控制形式,具有组成简单、易于控制和能承受较大偏载等诸多优点。典型的同步阀有换向活塞式和挂钩式两种,这种结构几十年来都未发生根本的改变,均存在结构复杂、体积较大和同步精度低等问题。对此,国内外学者已做了大量探索研究,但都没有改变其基本结构。这种同步阀的静动态性能可通过增大阀芯直径来提高,但增大阀芯直径,会增大阀芯质量和摩擦,从而减弱同步阀性能,而且还会增大体积。针对上述问题,本论文通过对换向活塞式同步阀的结构和建模分析,找到其问题的根本,设计出了一种新型结构的同步阀,具有同步性能好,体积小的特点。本论文设计的新型同步阀分为新型分流阀和新型集流阀。主要以新型分流阀为分析研究对象,对其进行了数学建模并借助AMESim软件进行仿真分析。通过数学建模分析可知,影响新型分流阀性能的主要参数为固定节流孔直径、压力反馈活塞面积和阀芯、压力反馈活塞及弹簧的总质量。新型同步阀阀存在响应死区,可以通过增大压力反馈活塞面积或减小阀芯与阀体内孔之间的摩擦来减小;通过仿真分析可知,新型阀的计算速度同步误差小于1%,较传统的FJL-B20H型换向活塞式同步阀有明显提高。同时,借助AMESim仿真软件,探索了固定节流孔直径和压力反馈活塞直径对新型分流阀动态性能的影响,得到一组主要尺寸的经验优化参数。通过仿真分析得出,改进后其速度同步误差小于0.6%;在负载压差为30MPa的情况下,改进后其动态响应时间为0.475秒,且改进后其体积为103.6×104mm3,仅约为FJL-B20H型换向活塞式同步阀的体积(207.36x104mm3)的二分之一,达到预期的设计目标。