文档介绍：中南大学硕士学位论文摘要
摘要
随着电液比例技术的迅速发展,高压大流量电液比例调速阀在军
事、采矿、冶金等部门得到越来越广泛的应用,但目前国内外的电液比
例调速阀的研究多集中在中低压和中小流量上,高压大流量比例调速阀
‘的研制才刚刚起步。当前这方面的研究往往难以同时兼顾高压、大流量、
控制精度三者之间的要求,且阀的结构复杂,价格昂贵。
本文从高压大流量、较高的控制精度且结构简单等原则出发,结合
实际需要,展开了以下几个方面的研究和设计工作
首次利用〔先导式带位置电反馈型节流阀卜〔压差补偿器流量控
制方式设计了一比例调速阀简称阀。阀的可控流量大,
工作压力高、有较高的控制精度。比例放大器采用了脉宽调制技术,允
许两路控制信号输入且能根据输入信号的类型自动完成斜坡时间切换。
研究了阀的性能。对阀的先导阀、压差补偿器进行
了理论研究,推导出了影响阀灵敏性的重要参数一压力增益的表达式和
影响阀稳定性的重要参数一压差补偿器稳定性判断准则,这为进一步提
高阀的性能提供了设计依据和校正准则,文章还对阀在实际工作
场合中的负载阶跃响应特性进行了理论分析。
采用功率键合图法建立了阀的动态数学模型,并据此推导
出了阀的静态数学模型。利用这二组数学模型,对阀的稳态控制特性、
稳态负载特性和电压阶跃响应特性进行了仿真研究,仿真结果表明
阀的可控制流量大、负载抗干扰能力较强,响应速度较快,达到
了设计要求。
对阀进行了实验分析与研究。实验结果表明,阀的各项性
能指标均满足使用要求,且与仿真结果吻合较好。
整个研究工作表明,阀是一成功的高压大流量比例调速阀设
计范例,它也能为其它高压大流量比例调速阀的研制提供参考。
关键词电液比例调速阀,先导式节流阀,压差补偿器,位置电反馈
中南大学硕士学位论文

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中南大学硕士学位论文第一章综述
第一章综述
电液比例技术的发展概况
电液比例技术的发展历史
机电液一体化代表着机械制造行业的一个总体发展趋势作为机电液一体化
支撑技术之一的液压技术,具有大功率、易于实现无级调速、工作平稳可靠的优
点。但是传统的液压元件的控制精度较差,响应慢,所以后来发展了具有高控制
精度的电液伺服阀,但是电液伺服器件价格昂贵,结构复杂,且对油质要求十分
严格,这使得伺服技术难以为更广泛的工业应用所接受。在很多工业应用场合,
要求有灵活方便的控制手段,却并不要求太高的控制精度或响应性,电液比例控
制技术也顺应这一要求应运而生
电液比例阀是介于电液伺服阀与传统开关阀之间的一类阀,相对于传统的开
关阀,它能通过改变信号的大小,方便地实现无级调速,并且其控制精度要比开
关阀要高,但结构却更为简单。相对于电液伺服阀,其价格低廉、节能、维护方
便,因而在现代工业领域里得到了广泛的应用
电液比例控制技术的发展大致可分为三个阶段,从年瑞士公
司生产比例复合阀起,到年代初日本油研公司申请了压力和流量两项比
例阀专利为止,是电液比例技术的延生时期。这一阶段仅仅是将比例电磁铁用于
工业液压阀以代替开关电磁铁或调节手柄,这时的比例放大器多设计为模拟恒压
式,控制性能较差,且多为开环控制
七十年代后期到八十年代初,电液比例控制技术的发展进入了第二个阶段。
采用各种内反馈原理的比例元件大量问世,广泛使用了耐高压比例电磁铁,恒流
式比例放大器也得到了推广使用。电液比例技术的应用范围日益扩大,不仅用
于开环控制,也被应用于闭环控制。
八十年代起,电液比例技术的发展进入了第三个阶段。比例元件的设计原
理进一步完善,采用了压力、流量、位移内反馈和动压反馈及电校正等手段,使
阀的稳态精度,动态响应和稳定性都有了进一步的提高阀体的设计己采用了
易于集成,且元件已标准化,能应用于大流量工作场合的插装阀式结构,同时,
由于传感器和电子器件也日趋小型化,电液比例技术向集成化方向发展。比例
放大器的技术也日臻成熟,出现了多种控制方式的比例放大器,以往的模拟式放
大器因功率大,温升高,逐渐被脉宽调制式比例放大器淘汰
中南大学硕士学位论文第一章综述
电液比例技术的特点
电液比例技术之所以得到迅速发展,是与其基本特点分不开的,它有如下优
点
可明显地简化液压系统,实现复杂程序控制,降低费用,提高了可靠性,
可在电控制器中预设斜坡函数,实现精确而无冲击的加速或减速,不但改善了控
制过程品质,还可缩短工作循环时间。
‘利用电信号便于实现远距离控制或遥控。将阀布置在最合适的位