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可独立调节的四通电液比例插装集成单元及其应用

吴永建  
【摘要】:液压控制回路有双负载腔联动式控制、单负载腔联动式控制和单负载腔独立式控制三种方式。单负载腔独立式控制回路遵循了一个基本的组合原则:最少液阻原则。可以概括为:在采用通过调整液流阻力进行流量控制的“控制液压传动”中,全部可控执行器的“受控腔”控制回路都可以通过最少或较少的液阻来加以组成。这应当成为评价液压控制回路和系统设计合理性的基本原则之一。单负载腔独立式控制回路的基本控制元件是二通插装阀。 由于比例控制技术、伺服控制技术及数字控制技术等与二通插装技术相结合,二通插装阀的性能得到了很大的提高,但现有市售的国内外二通插装阀产品,安装孔符合IS07368标准,主要应用于大中功率或称为高压大流量的液压传动与控制中。实际上,二通插装阀还具有在中小功率液压控制中被大量应用,尤其是在采用集成化连接时被大量采用的很大潜力和空间。其技术关键在于急需对现有的二通插装阀市售产品进行规模性和整体性的重组和结构创新。为此,上海人豪液压集成开发室总设计师黄人豪先生提出了MINISO型二通插装阀,包括小型化和小规格的先导控制阀、组合式法兰控制盖板、小型化主级及其模块化组合等主要内容。 通过学习MINISO标准,论文设计了16通径的MINISO型位移—力反馈比例节流阀、MINISO型位移—力反馈单向比例节流阀和MINISO型间接检测式比例压力阀。文中分析了每个MINISO阀的基本结构、工作原理和设计计算;其后,建立每个MINISO阀的数学模型,利用专业的液压仿真软件AMESim对设计参数进行优化;优化后,使用SolidWorks软件设计MINISO阀的三维视图,使用AutoCAD软件绘制零件图和装配图,然后制定工艺并送厂加工;加工和装配完成后,对MINISO型比例节流阀和比例压力阀进行了性能测试试验,包括动态和静态试验,验证了MINISO标准的可行性。 最后设计了基于MINISO标准的四通集成块,与两个单向比例节流阀和两个比例压力阀构成可独立调节的四通电液比例插装集成单元,对挖掘机动臂油缸进行单负载腔的独立式控制,实现了在主泵卸荷卸流的情况下,动臂下降过程中的负负载流量再生。


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