集成式风机风量调整伺服液压缸控制性能的分析.pdf

2014年11月
机床与液压
Nov.2014
第42卷第21期
MACHINE TOOL& HYDRAULICS
Vol 42 No.2
DOI:10.3969/j.iss.1001-3881.2014.21.036
集成式风机风量调整伺服液压缸控制性能的分析
苏东海,汪冰凝
(沈阳エ业大学机械工程学院,辽宁沈阳110870)
摘要:设计一种采用机液伺服阀控液压缸的新型集成式引风机,优化伺服液压缸活塞阻尼孔通径和伺服阀口面积梯度
等主要参数,并分析其对系统的快速性、准确性、稳定性和动态刚度的影响。建立了三通阀控差动缸数学模型,对系统进
行了仿真研究。研究结果为引风机风量调节伺服机构的实验测试和最终产品的定型提供理论基础。
关鍵词:风机;集成式阀控缸;控制性能
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1001-3881(2014)21-136-3
Analysis of Control Characteristics of Integrated Fan Air Volume
Adjusting Servo Hydraulic Cylinder
SU Donghai, WANG Bingning
School of Mechanical Engineering, Shenyang Univ. of Technology, Shenyang Liaoning 110870, China)
Abstract A new type of in e rated fan using hydraulic servo valve to ontrol hydraulic cylinder was designed. The main structure
parameters, such as damper orifice iameter and the area gradient of servo valve port were optimized, and the influence of rapidity, ac
cura stabili an am sties f e em w anal ze T e mahematica model of he hee-way valve control asymmetrical
hydraulic cylinder system was established, which was investigated for system simulation. The research results provide some theoretica
foundation for the experimental test of fan air volume adjusting servo mechanism and finalizing the design
Keywords: Fan; Integrated valve-controlled cylinder; Control characteristics
0前宫
活嘉
尼孔
活塞杆
引风机大多在恶劣的环境下工作,如高温、高
压、强振动等。由于风机长时间连续工作,运行条件
控制阅芯
恶劣,所以其部件的故障率较高。传统的风机液压
回油口
机构传动结构复杂、过于笨重、不宜维修等缺点,作
为风机的重要部件,这些都极大地限制了风机的发
进油口22
控制阀阀体
展]。针对以上问题,就风机液压系统的稳定性以及
系统的结构参数和运行参数对系统的影响进行了仿真
分析,以优化其结构参数,从而满足引风机工作精度
图1引风机机液伺服阀结构示意图
和效率,研究结果可为下一代产品的定型提供一定的
机液伺服液压缸外部是与风机外壳用螺栓刚性连
理论依据
接,控制阀位移方向与活塞一致。当没有外负載接入
引风机机液伺服液压缸结构及工作原理
时,油液通过配油装置进入阀体,对机构完成冷却循
机液伺服系统具有结构简单、工作可靠、容易维环后从阀芯左侧回油口流回油箱;当输入机构给控制
护等特点,故选用机液伺服液压缸居多。该何服机阀阀芯一个を,正方向的位移,则右侧节流口开启,
构是由一个正开口双边滑阀和一个非对称差动液压缸同时阀芯左侧凸肩将回油腔关闭,压力油同时向液压
组成,在结构上采用了控制阀阀体部分与差动液压缸”缸左右两腔等压供油,由于两腔存在压差,活塞向右
活塞以及活塞杆集成式的新型结构;在配油方面,机移动,对负载做功;与此同时,当活塞向右移动时,
构采用了轴向配油方式,即油液通过旋转油封直接通由于机构的反馈作用,则控制阀阀芯相对阀体则会有
过轴向油道进入控制阀内。如图1所示。
个向左的位移,使右侧节流口减小,回油通道开口
量增大,压力油仅通入有杆腔,推动活塞向左运动。
收稿日期:2013-09-23
作者简介:苏东海(1964ー),男,教授,博士生导师,研究方向为流体传动与控制。E-mail:sqydb_01@163.com