[先导式纯水溢流阀主阀的动态特性仿真] 先导式溢流阀启闭特性曲线

　　摘 要：纯水液压技术具有安全、环保等优势，在煤矿、食品、造纸等领域有着良好的发展前景。本文建立了先导式纯水溢流阀的数学模型，经相关参数计算在Simulink中构建了主阀的Simulink仿真模块，选取入口阻尼孔径、弹簧刚度、阀芯质量和阻尼这四个参数，通过Matlab/Simulink进行仿真，得到不同参数时的主阀入口压力的动态响应曲线。仿真结果表明：阻尼孔直径、弹簧刚度对主阀的输入输出特性影响较大，其余因素影响较小。

　　关键词：先导式纯水溢流阀；主阀；动态特性；仿真

　　中图分类号：TH137.52 文献标识码：A

　　前言

　　纯水液压技术是基于环境友好和可持续发展的新技术，是国内外液压界研究热点之一，在煤矿、食品、造纸等领域有着良好的发展前景。纯水溢流阀是纯水液压系统的关键元件之一，由于该类阀以纯水为介质，带来了富有挑战性的新问题。本文通过Matlab/Simulink仿真，得到不同参数时的主阀入口压力的动态响应曲线，表明了阀入口压力随参数变化的各种情况，研究了参数变化对工作稳定性和可靠性等的影响。本文的研究结果对于研制先导式纯水溢流阀、保障系统及设备的安全性具有一定的参考价值。

　　1 建模及传递函数方块图

　　本文按照先导阀和主阀仿真模块分开的方式进行仿真。先导式纯水溢流阀的结构原理如图1所示。

　 ……此处隐藏2053个字…… 式纯水溢流阀的动态特性无特别显著的影响。

　　如图6所示，为不同主阀阻尼时的主阀入口压力曲线图。图中显示了 、 、 三组数据的仿真结果。结果表明：随着主阀阻尼的增大，主阀的入口压力基本不变，超调量、响应时间变化不大，稳定性和快速性没有明显变化。峰值时间tp在 4秒左右，最大超调量Mp基本上稳定为12％。主阀阻尼的改变对先导式纯水溢流阀的动态特性无特别显著的影响。

　　由上可知，在先导式溢流阀的设计过程中，主阀的阻尼孔直径、主阀弹簧刚度对阀的输入输出特性影响较大，其余因素影响较小。

　　4 结论

　　1．由主阀的传递函数方块图，通过相关的一系列相关的参数计算便可在Simulink工程立纯水溢流阀主阀的Simulink仿真模块，通过Matlab/Simulink仿真，可得不同参数时的主阀入口压力的动态响应曲线，它表明了阀入口压力随参数变化的各种情况。

　　2．选取主阀入口阻尼孔径、弹簧刚度、阀芯质量和阻尼这四个参数进行仿真。仿真结果表明：

　　1）阻尼孔直径、弹簧刚度对主阀的输入输出特性影响较大，其余因素影响较小。

　　2）主阀阻尼孔直径增大，主阀的入口压力随之增大，响应时间随之缩短，稳定性和快速性得到提高。

　　3）主阀弹簧刚度增大，入口压力随之减小，响应时间随之缩短，稳定性和快速性得到提高。

　　参考文献

　　[1] 弓永军．纯水液压控制阀关键技术研究[D]．杭州，浙江大学，2005