纯水管式溢流阀的仿真分析及实验研究

制 造 业 信
图 ４ ６分 别 是 进 口压 力 为 １ ＭＰ 、１ Ｍ ａ ４ ａ的 － ０ ａ ２ Ｐ 、１ ＭＰ 仿真结果。
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图 ６ １ Ｍ ａ下 压 力ａ 水 管 式 溢 流 阀系 统 仿 真模 型 中 的二 位 二 通 电 磁 换 向 阀 起 始 图 ４ １ ＭＰ ０ ａ下压 力 上 升 曲线 （ ０ ／ ｎ ６ Ｌｍｉ ）
分 别 将 泵 的 转 速 调 定 在 ５０ｅ／ ｎ （ 应 流 量 为 ４ Ｕ ５ ｒｃ ｍｉ 对 ０
ｍ ｎ 和 ８ ０ ｅ ／ ｎ （ 应 流 量 为 ６ Ｌｍｉ ）时 ．观 察 被 试 ｉ） ５ ｒｃ ｍｉ 对 ０／ ｎ
阀连 续 调 节 时 的 入 口压 力 。可 以看 出 ：被 试 溢 流 阀 的 调 定 压 力 可 以 从 ７５ ａ到 １ ．ＭＰ ．ＭＰ ４５ ａ的 连 续 调 节 ：在 试 验 过 程 中 ．发 现 该 被 试 阀 在 由全 松 状 态 开 始 调 节 的初 期 ，其 入 口 压 力 无 明 显变 化 ．继 续 调 节 时 ．其 入 口压 力 由 ０直 接 升 至
ｍｉ ｎ和 ６ ／ ｎ时被 试 阀 的压 力损 失 ．可 得 流 量一 力损 失 ０ Ｌｍｉ 压
７ Ｍ ａ 可 见 ，该 被 试 阀 的 最 低 调 定 压 力 为 ７ ＭＰ 。 这 主 ． Ｐ。 ５ ． ａ ５ 要 是 由阀 内 弹 簧 预 紧 力 和 阀 芯 运 动 时 的摩 擦 力 所 致 ．在 系 统 压 力 较 低 时 ．不 足 以 克 服 作 用 在 先 导 阀 阀 芯上 的 弹 簧 预 紧 力 和 摩 擦 力 ，阀 芯 不 移 动 ，被 试 阀不 溢 流 。 因此 ，当需 要 扩 大 调 压 范 围 时 ，可 以 通 过 更 换 不 同 刚度 的 弹 簧 、提 高 阀 口加 工 精 度 、或 在 保证 可 靠 密 封 的 同时 。尽 量 减 小 密 封
图 ３ ６中 ０ ００ ｓ之 间 有 一 振 荡 ．这 是 因为 所 做 的 纯 － ～ ．５
图 ７ 纯水液压综合性能实验台系统原理 图
业 信 息 化
２１调 压范 围及压 力稳定 性试 验 ．
进 行 调 压 范 围 及 压 力 稳 定 性 试 验 时 。通 过 调 节 图 ７中
在 图 ８中 ，开 启 压力 不 均 匀 度 ：
２纯 水 管 式 溢 流 阀 的 实验 分 析
在 实 验 过 程 中 ，可 将 被 试 纯 水 管 式 溢 流 阀 安 装 在 图 ７ 中 的 ５３位 置 处 ， 由压 力 传 感 器 ３ ． － ０２和 ３ ． 分 别 测 量 进 口 ０１
压 力 和 出 口压 力 。 由流 量 计 ２ ８测 量通 过 阀 的流 量 。
该 试 验所 运 用 到 的 主 要 元 件 为 纯 水 液压 综 合 性 能 实 验 台 ． 它 主 要 包 括 纯 水 液 压 泵 、集 成 式 操 作 台 架 和 一 台配 有
图 ５ １ ＭＰ ２ ａ下 压 力 上 升 曲线 （ ０ ／ ｎ ６ Ｌｍｉ）
数 据 采 集 卡 及 端 子 板 的计 算 机 ，并 安 装 有 控 制 软 件 和 图像
观 测 得 被试 溢 流 阀入 口压 力 。
闭合 压 力 不 均 匀 度 ：
＝
（ Ｐ） 一 ｈ
＝ （４ １． １ － ２６）１４＝１ ％。 １ ０
压 力 不 均 匀 度 越 小 ．溢 流 阀 的 启 闭 特 性 越 好 。一 般 要
求 ，开启 压力 不 均 匀 度 应 小 于或 等 于 １％ ；闭 合 压 力 不 均 ０ 匀度 应 小 于 或 等 于 １％ 。显 然 被试 阀 的启 闭 特性 良好 。 ５
８ ＝ （ 尸 ） 一 ｋ ＝ （ ４ ｌ ． ）／４＝８５ ％ ； １ 一 ２８ １ ．７
变 频 器 的设 定 值 来 调 节 定 量 泵 ３的转 速 ．从 而使 得 流 过 被 试 阀的 流 量 不 同 。在 此 条 件 下 ，将 被 试 阀从 全松 到 全 紧 进 行 连 续 调节 ，然 后 反 向 由全 紧 至 全 松 ， 由二 次 仪 表 ３ ． Ｏ２可
状 态 为 断 开 ，信 号 源 输 送 的 高 电平 信 号 没 能 及 时 到达 二 位
二 通 电 磁 换 向 阀 ， 因此 ．导 致 前 面 有 一 振 荡 。 当信 号 源 稳
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定 输 送 高 电 平 信 号 后 ，进 口压 力 就 稳 定 在 ０１ ａ左 右 ， ．ＭＰ 这 是 因为 节 流 阀压 降为 ０１ ａ ． ＭＰ 。
件 与 阀 芯 的摩 擦 力 等 等措 施 来 实 现 。
曲线 ，如 图 ９所 示 。流 量一 力 损 失 曲线 反 应 了工 作 状 态 压 下阀的功率损 失以及因功率损 失而转换 成的油液 发热量 ，
２３压 力 损 失 试 验 ．
进行 压力损失试 验时 ．利用变频 器来调节 泵的转速 。 使 通 过 被 试 阀 的流 量 不 同 ，由 压 力 传 感 器 ３ ． ０２和 ３ ． 分 ０１ 别测 出进 出 口压 力 ，其 差 值 即为 被 试 阀 的压 力 损 失 。 调 节 泵 的转 速 ．使 得 通 过 被 试 阀 的 流 量 从 ０逐 渐 加 大 到 ６ Ｌｍ ｎ ０ ／ ｉ ，测 量 流 量 分 别 为 ４ ／ ｉ 、４ ｄ ｉ 、５ ／ ０ Ｌ ｍ ｎ ７ ｌｍ ｎ ４ Ｌ
处理软件 。
由 图 ４ ６可 知 ，随着 人 口压 力 的增 大 ，响 应 时 间 相 应 －
缩 短 ，压 力 超 调 相 对 增 大 。
参 照 同 类 油 压 溢 流 阀 的 国家 有 关 标 准 ¨ （ Ｂ １５ １ Ｇ ８０—
８ ）在 纯 水 液 压综 合 性 能 实 验 台 上 完 成 溢 流 阀 的 静 态 特 性 ７ 实 验 ．主 要 内容 包 括 以 下 几 个 方 面 。