改进结构与控制补偿提升纯水比例溢流阀静态特性

本文主要探讨了纯水比例溢流阀的静态特性，特别是在带球阀比例节流先导级的三级座式结构下。研究者以浙江大学流体传动及控制国家重点实验室的研究成果为基础，通过结构分析和数学建模，利用AMESim软件工具建立了一个精细的阀体模型。该模型着重分析了稳态液动力、比例电磁铁以及阀芯摩擦力对阀静态特性的影响。 首先，研究发现阀芯摩擦力的存在显著影响了阀的静态性能。摩擦力会降低阀的响应速度和精度，导致阀在动作过程中出现滞环现象。其次，比例电磁铁的作用在不同控制信号下对阀的线性度有显著影响，可控线性段随着信号增大而变窄，这在低压力工况下尤为明显，造成阀的滞环更大。这种非线性特性可能会影响闭环系统的稳定性，使得控制效果在高压和低压工况下存在较大差异。 通过实验与仿真的对比，结果证实了以上理论分析，强调了优化阀芯设计和改进控制策略对于提升阀的静态性能至关重要。针对大滞环和严重非线性问题，建议采取结构上的改进，如减小摩擦力、优化杠杆设计，或者采用控制补偿技术来减小滞环，增强阀的线性响应能力，从而提高整个液压系统的性能和稳定性。 这项研究揭示了纯水比例溢流阀静态特性中的关键因素及其对系统性能的影响，为阀门设计和控制系统优化提供了理论依据。对于从事液压系统设计或控制领域的工程师来说，理解和掌握这些动态特性是至关重要的，因为它们直接影响到系统的精度、响应时间和可靠性。未来的研究可能进一步探索如何通过实时反馈和智能控制技术来改善阀的静态特性，以适应更复杂的工业应用需求。