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如何利用动态液阻提高压力阀稳定性?

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:仅利用动态液阻的压差使主阀阀芯运动获得阻尼的方案,还不能对先导阀起反馈作用。图2-12 压差负反馈溢流阀油路原理图图2-13 传统型先导式溢流阀油路原理图图2-12中还引入级间动压反馈。这里指的是油路上配有液阻R3,形成了先导阀与主阀之间的动压反馈。这种动压反馈方式,大大提高了压力阀的稳定性。

如何利用动态液阻提高压力阀稳定性?

仅利用动态液阻的压差使主阀阀芯运动获得阻尼的方案,还不能对先导阀起反馈作用。一种新型压力阀采用了压差负反馈方案,系统压力直接检测反馈,如图2-12所示。

图2-12中,面积为a0的反馈推杆和面积差为a1-a2的差动滑阀,在各端面不同压力的作用下,产生向右的液压力。此液压力与比例电磁推力FEM比较,决定了阀芯位置与阀口开度。由于a0=a1-a2,稳态时FEM直接与a0px进行比较,构成直接检测反馈,故称直接检测式。通俗地讲,溢流阀在系统中的作用就是在排出系统多余流量的同时,能维持与输入信号相对应的系统压力不变。在图2-12中,溢流阀所企图维持的压力pA,就是与输入电磁力相比较作用在a0上的压力。而图2-13所示的传统溢流阀,系统希望维持的压力是pA,而与输入信号相比较的压力不是pA,却是过了液阻R1之后的压力py。对于图2-12所示的直接检测型,阀的输出变量pA通过反馈推杆对先导液桥输入y构成了负反馈,阀在本质上是一个闭环系统。因此,阀的干扰输入影响得到充分抑制,主阀与先导阀稳态液动力的影响大为降低,从而大大提高了稳态进度,具有很小的调压偏差。

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图2-12 压差负反馈溢流阀油路原理图

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图2-13 传统型先导式溢流阀油路原理图

图2-12中还引入级间动压反馈。这里指的是油路上配有液阻R3,形成了先导阀与主阀之间的动压反馈。在稳态时,先导滑阀两端(a1a2)压力相等;动态时,液阻R3上有压降,滑阀两端压力不相等,产生附加液压力,此负反馈力帮助FEM操作阀芯移动,其构成的级间动压负反馈作用比单采用一个动态液阻的效果强得多,阀的稳定性大为提高。

先导阀阀芯的力平衡方程为:

稳态方程

FEM=a0p1-py)+(a1-a2py+Fsy+Ffy=a0p1+Fsy+Ffy (2-10)

动态方程(www.xing528.com)

FEM=a0p1-py)+a1py-a2px+Fsy+Ffy=a0p1-a2px-py)+Fsy+Ffy (2-11)

式中 a0——反馈推杆面积;

a1——差动滑阀大端面积;

a2——差动滑阀小端面积;

p1——反馈推杆左端压力;

px——差动滑阀大端压力;

py——差动滑阀小端压力;

Fsy——滑阀稳态液动力;

Ffy——滑阀摩擦力。

比较两式可知,动压负反馈将使先导阀口关小,这就进一步加强了动态阻尼作用,并在先导级和功率级之间建立了级间速度反馈联系。这种动压反馈方式,大大提高了压力阀的稳定性。

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