针对液压转向系统中转阀的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车实川技术2015年第7期测试试验AUTOMOBILEAPPLIEDTECHN0L0GY20l5N0．7液压转向系统中转阀的研究张文亭(陕西工业职业技术学院机械工程学院，陕西咸阳712000)摘要：本文主要研究了液压转向系统中流量转阀的稳态特性，设计了测试实验台，验证了该阀的理论模型，分析确定了阀的压力灵敏度，并通过测试某品牌汽车转向系统的流量转阀获得实验过程和结果，可以供厂商借鉴使用。关键词：液压转向；转阀；流量阀；压力灵敏度；车辆中图分类号：U463．4文献标识码：A文章编号：1671—7988(2

2、015)07-99-03StudyonRotaryValvesintheHydraulicSteeringSystemZhangWendng(SchoolofMechanicalEngineering，ShaanxiPolytechnicInstitute，ShaanxiXianyang712000)Abstract：Thispaperstudiestheflowrotaryvalvesteadystatecharacteristicsinthehydraulicsteeringsystem，designsthetestbench，veri

3、fiesthetheoreticalmodelofthevalve，anddeterminesthepressuresensitivityofthevalve，presentsasimplemethodologyforthesteady-stateidentificationoftheflowcontrolvalves，usedinthepreliminarydesignstagebyallthemanufacturers．Keywords：Hydraulicsteering；Rotaryvalve；Flowvalve；Pressurese

4、nsitivity；VehicleCLCNO．：U463．4DocumentCode：AArticleID：1671—7988(2O15)O7—99-03(3)阀芯和阀体之间的相对角位移转换成直线位移，在引言两个部件之间的接触直径上测量；(4)当阀口开度较小时(在负遮盖运行区内)，通流面流量控制阀稳态特性的研究与整个系统动力学有关，比积的变化与阀口的开度呈线性；如转向系统。从控制理论的角度来讲，液压阀的主要非线性(5)等效孔口流量系数是常数。是指流量一开口的稳态特性。建立阀口系数的适当值是在液压控制系统动力学方法中最重要的一步。本文的研究对

5、验证动力转向系统流量阀的几何和设计参数是一个有用的参考。另外，还为在阀的设计和动力转向系统设计中某些参数的计算提供了一个可靠的数学模型。1、理论方法为了确定流量转阎的压力敏感性创建了一个模型如图1④⑤所示，由于转阀过于复杂，因此采取一定假设：图1被测流量转阀截面图(1)通往液压缸的管口被关闭(或活塞杆被锁定)；(2)测流口对应阀的测流口被减少为一个单一的等效孔图2所示是流量阀的等效计算图。考虑以上假设，并认口：为是稳定供应的流量阀，可以写出下面的方程：作者简介：张文亭，就职于陕西工业职业技术学院机械工程学院Qm=Cd'b1．(U+x)-cd

6、"b／．(U-x)J=。(1)主要从事机电设备及其控制技术方面的教学与研究。学兔兔www.xuetutu.com2015年第7期张文亭：液压转向系统中转阀的研究100lbJ)．-cd．b~．(U_x)-J舞Qm一是供给液压缸的流量(零流量)；Qs一连续供应的流量；阀的压力灵敏度，KPx定义为在液压马达压力降相对于cd一等效测流孔的流量系数；bI一在负遮盖运行区内的面积梯阀口开度的导数。通过对方程(9)在阀的零开位置求导，可度；U一阀的负遮盖；x一阀口的开度；ps一阀内压力；pA—A缸以得到：口压力；pB—B缸口压力；p一流体密度。结合上述两

7、个方程，并考虑到的基本关系，可得：㈣PsPAPB(3)对于本阀阀芯，伺服机构的供应压力是：⑩群⋯所以，压力灵敏度变为：x}-p^{盖j誓(12)④铂《xPo2、实验结果实验是在一个某品牌汽车的液压动力转向系统上进行。①所测动力转向系统安装在一个金属结构实验台上，其具有活图2流量阀的等效计算框图塞杆完全机械约束。该系统由外部液压动力源提供恒定的流可以找出液压缸腔内压力随阀口开度的变化函数如下式量，并且可以设定其流量值。压力传感器安装在阀端口上，(4)、(5)，曲线(Qsl(Os2(Qs3)如图3所示。目的为了找出压力的变化作为阀口开度的函数关

8、系。用一个旋转杠杆作为转向放大阀开度，杠杆的位置是由螺纹调整。位移传感器连接在数据采集系统上可以测量从零开口开始的

9、

10、位移量。l、≮f伽／、／～一乒一=之图3在不同流量下压力随阀