高壓容腔卸壓曲線及卸壓閥研究.pdf

1、大型液壓機工作壓力很高，在運行的某些階段，系統(tǒng)內(nèi)會保持很高的油壓。在保壓階段時，主工作缸和部分液壓管路組成的高壓容腔內(nèi)的油液因壓縮會達到最高壓力、積聚相當大的液壓能。保壓階段結束后，需要先釋放出高壓容腔內(nèi)被壓縮的油液才能進行快速回程階段，此油液釋放過程稱為卸壓過程。為了保證液壓機運行時的穩(wěn)定性和快速性，必須對卸壓過程進行合理控制。卸壓速度過快會形成巨大的液壓沖擊、引起系統(tǒng)振動，影響液壓機的穩(wěn)定性；卸壓速度過慢則會延長設備運行周期、降低生

2、產(chǎn)效率，影響液壓機的快速性。因此，為了兼顧液壓機對穩(wěn)定性和快速性的需求，必須對卸壓規(guī)律和方式進行深入全面的研究。
　　本文首先對液壓機常用的卸壓回路進行了分析，大多卸壓回路都是通過延長卸壓時間來保證卸壓過程的穩(wěn)定性，沒有兼顧快速性的需求；電液比例閥的應用可對卸壓過程進行有效控制，但目前對卸壓規(guī)律的研究不夠深入，使得其開啟曲線很難確定，同時該閥的成本較高、使用環(huán)境苛刻。現(xiàn)有卸壓方式都不盡完美，只有從卸壓沖擊產(chǎn)生的機理著手研究，才能得

3、出更合理的卸壓規(guī)律來指導卸壓過程。
　　通過對卸壓沖擊機理的分析，指出卸壓沖擊產(chǎn)生的根本原因是油液釋放過程中動量的突變和無規(guī)律變化。通過公式推導和計算，得出不引起沖擊的最大動量變化率，并提出了一種使卸壓過程中油液動量按最大動量變化率勻速增加的卸壓規(guī)律。選取了某型號的液壓機，按此卸壓規(guī)律對其卸壓過程進行具體的計算，得出卸壓過程中容腔壓力、閥芯開口面積、油液流量、時間等參數(shù)之間的變化規(guī)律。在卸壓過程中使閥芯開口面積按計算的規(guī)律隨容腔壓

4、力變化，即可使卸壓過程快速且平穩(wěn)的進行。
　　基于對卸壓規(guī)律的研究和計算，設計了一種新型的專用卸壓閥。該閥采用軸向縫隙可變節(jié)流口，通過容腔剩余壓力直接控制閥芯的動作來實時改變節(jié)流口面積，使得卸壓過程能按計算的卸壓規(guī)律快速平穩(wěn)進行，實現(xiàn)快速無沖擊卸壓。該閥較電液比例閥有結構簡單、成本低廉、開啟曲線容易確定、對使用環(huán)境要求低等特點，適用性更強。同時設計了應用此卸壓閥卸壓的回路，并介紹了其組成和工作原理。
　　通過AMESim軟件