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鉛角魚尾墜液壓機減壓壓力補償流量控制閥介紹

作者:威力液壓機人氣: 發表時間:2019-09-02 09:43 【
鉛角魚尾墜液壓機減壓壓力補償流量控制閥以圖1中的盒式配置示出。然而,它也以傳統的閥芯配置制造。兩者的操作原理是相同的,隻是幾何和數學模型有所不同。圖1還将作為審查,涵蓋以前問題中詳述的功能。

鉛角魚尾墜液壓機減壓壓力補償流量控制閥介紹
圖1.墨盒配置是這個減壓,壓力補償流量控制閥的主題。

閥的剖析可移動的閥芯以紅色交叉陰影線的剖面圖示出,固定的盒體以綠色的鋸齒形示出。該圖顯示了如何利用鉛角魚尾墜液壓機閥芯的圓形計量窗口以及它們如何改變與閥體的固定圓形計量窗口的對準來實現流量計量和控制。

線軸在底部具有邊緣,其脊部防止偏置彈簧将線軸推出盒體的頂部或鼻部。邊緣還形成屏障,其将彈簧腔(負載感測端口)與其鼻部處的補償器出口液壓隔離。

閥芯的有效壓力傳感區域由閥芯的前端形成,因此閥芯檢測通過計量孔KVPL的壓差。閥芯立刻通過連接到偏置彈簧腔的負載感應端口感測其自身的出口壓力PC,在出口處,以及負載壓力PL。壓差和彈簧的相互作用使得補償器試圖在計量孔口上保持恒定的壓差。因此,即使在壓力變化的情況下,它也能通過給定的4向設置保持恒定的流量。我們很快就會看到這隻是近似真實的。

線軸緊密地安裝在盒孔内,但必須自由移動而不會粘合。周向加工的平衡槽(圖1中未示出)防止伴随徑向壓力不平衡的結合。平滑,無靜摩擦的運動還需要線軸和孔的圓度,直線度和光滑度,因為它們之間的徑向間隙通常隻有幾萬分之一英寸。小間隙可确保控制閥芯旁路洩漏。與所有滑閥一樣,會發生一些洩漏。然而,在本研究中不會對洩漏進行建模,因為少量的洩漏不會顯着影響閥門的性能。我們将看到,其他因素更為重要。

圖1還顯示了流體如何徑向進入墨盒并軸向離開機頭,從而進入4路計量區域KVPL,然後到達負載。盒式配置允許将一個補償器專用于閥組中的多個四通部分中的每一個。如之前版本的“運動控制”中所述,此設計方法有助于将一個功能的操作與其他功能隔離,以最大限度地減少同時操作期間負載的交互影響。至少那是意圖; 我們将很快檢查實際結果。

設置測試
圖2顯示了測量性能特征和開發系統數學模型的正常測試程序的基本電路。它顯示兩個可調節負載壓力,P 大号,和供給壓力,P 小号。K VPL代表4路供電的土地,也是可調節的。

鉛角魚尾墜液壓機減壓壓力補償流量控制閥介紹
圖2.組合剖面圖和示意圖顯示了測試電路,并形成了開發電路數學模型的基礎。

簡化的測試程序要求将4路動力平台打開到某個值并将其鎖定在那裡,将供應壓力設置為某個值,然後将負載壓力從接近零調整到接近供應壓力。然而,這導緻了大量觀察和大量數據。相反,請注意控制壓力P S - P L是整個回路的壓差。這簡化了測試過程并減少了數據量,而沒有任何性能測量損失。

通常的做法是将負載壓力設置為零,然後簡單地将供應壓力增加到方便和安全的最大值,從0 psig或接近0 psig開始。4路計量區域設置為另一個值,再次鎖定,供應壓力再次從最小值掃描到最大值。結果是完整的壓力 - 流量(PQ)特性的圖。

圖3給出了鉛角魚尾墜液壓機特定閥門典型PQ特性的示例。重要的是要意識到其中呈現的數據是由該閥的穩态條件的數學模型創建的。這不是實際的測試數據,但是,這些特性非常接近真實閥門的預期。最重要的現實是,可以改變,調整和/或調整模型以改變和改進特性,就像修改真實閥門一樣。不過,不同之處在于調整數學模型必須比切割金屬制作新原型更快,更簡單,更便宜。為了提高性能,可以對模型進行的操作與提高實際硬件性能的方法相同。

圖3顯示了具有六種不同四通設置的閥門的預期,同時電路上的壓差(P S - P L)從零變化到超過3000 psi。最值得注意的特性是,對于4向開口的低值(1.0和3.1孔),閥門保持流量恒定的能力非常好。然而,對于4路開口的大值,流量調節受到顯着影響。

檢查閥門模型特性
在繼續之前,我們必須定義在圖3的穩态模拟程序結果中引導計算值的相關輸入數據。閥門的補償器閥芯直徑設置為34英寸。在閥門設計時,并非所有尺寸價值是衆所周知的,甚至是可知的。因此,程序不需要輸入圓形窗口計量直徑。相反,我們輸入用于流量計量的周長百分比。在我們的例子中,它是60%。

鉛角魚尾墜液壓機減壓壓力補償流量控制閥介紹
圖3.由穩态數學模型生成的典型減壓流量控制閥的壓力 - 流量性能特征。

下一個數據項是圍繞圓周的徑向孔的數量。使用此附加值,我們可以計算實際窗口直徑。然後,40%的圓周為線軸提供物理強度。在我們的例子中,每個窗口的直徑為0.235英寸,最大有效的閥芯行程約為14英寸。

下一個輸入參數,當流動角度達到70°時,閥芯開度的百分比設定為40%。這意味着當閥芯移動0.235英寸的40%時,流量排放角度達到其最大值。窗口直徑。這計算為0.094英寸,意味着窗口打開或重疊約0.141英寸。

該策略在設計時使用,因為達到最大排放角所需的開啟量是鉛角魚尾墜液壓機特定閥中的閥芯與孔間隙的函數。間隙量是該特定閥門試樣中公差疊加的函數。在設計時,該值未知,因為原型尚不存在。此外,對于小開口,流量排放角度最低,然後随着開口增加而增加。在我們的例子中,偏置彈簧将閥芯和孔窗口保持在其最大開口處,因此閥門在壓力增加時會關閉。在仿真方程中已經考慮了這個現實。因此,流動角度從其最大值開始并随着壓力和窗口關閉的增加而減小。

繼續建立輸入數據,閥芯擡起壓力設定為100 psig。的最大壓力的模拟 -終止計算參數設定為3500磅,這意味着程序将計算和存儲的值僅當所計算出的壓力低于該值。下一個輸入數據項是彈簧系數。程序采用該值和提升壓力來計算模拟提升壓力所需的彈簧預壓縮量。

我們現在對閥門尺寸和參數值有一種感覺,因此,我們将回到圖3的模拟結果。如果我們看一下K VPL = 11.5個孔并且從零到最大測試壓力的曲線,我們可以看到閥門内部發生了什麼。回想一下,在模拟測試程序中将負載壓力設置為零,并且供應壓力從零增加到最大值。此外,4向開口保持在某個固定位置,我們記錄輸出流量以及其他性能變量。結果如圖3所示。

在低壓下,偏置彈簧将鉛角魚尾墜液壓機補償器閥芯保持在其完全打開位置。因此,流動通過固定孔口的流動特性迅速增加。當壓力達到100 psig時​​,克服偏置彈簧力并且補償器閥芯開始關閉。但是,即使補償器閥芯開口減小,關閉也不會立即發生,因此流量不會減少。事實上,流程繼續剝離後增加,并且達到約125的最大流量。3 /秒,在220磅-近一倍的剝離壓力。這種響應是這種類型的流量補償器的典型特征。

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