基于AMESim的桥检车支腿液压回路动态特性分析
液压支腿机械液压联合仿真分析——基于adams与amesim
农机化研究
第8 期
液压支腿机械液压联合仿真分析
一基于ADAMS与AMESi m 刘威， 孟祥金，沈从 举，汤智辉， 贾首星，郑炫 ，周艳
( 新疆农垦科学院机械装备研究所，新疆石河子832000)
摘要：以机械平衡用的果园多功能移动作业平台液压支腿为研究对象．分别建立了实体模型与液压回路模
型，通 过机构简 化与分析 构建了支腿 运动方程 ；分析了 双作用单活 塞杆在液 压缸内速度 以及缸内 液体压力 的变
化规律，利用ADAMS和AMESi m软件进行了参数化设计及联合仿真，并对仿真结果进行了分析。其结果证明了
液压支 腿机械液 压联合仿 真控制闭 环模型的 可行性， 为液压支 腿设计与 优化提供 了捷径， 使结构设 计与仿真 模
竺基銎盒黧璜：目2：0丘兵团团1工1-业T1科㈣2拄-2攻2栅关芒计计划剖项项目目( f 2010GG081)
l1车 牛身 爿22油缸 i Ⅲ缸札筒 虬3口油1缸 唧I活 自寒 霹杆 r r
作者筒介：刘戚( 1983一) ．男．胡北天门人．助理研究员，( E—ma i l ) 4连接铺钉5支腿6．马蹄片
死区容积对液缸活塞杆移动距离的影响；
2) 机构均为焊接薄钢板， 可考虑将支腿重力看成
是一恒定负载；
3) 机构各铰接处摩擦及销钉微小质量等对机构整
体运动的 影响。
cos 口=韭掣 在三角形OAC中，根据余弦定理有 os口：生坚÷世
…( 1)
化简 得
口： a咖。 立芷÷ 叫 (2)
一i I 乏黟∞’ 由式(2)及运动学关系可得 埘 ==■ 可 i t ( bc +t 石 v) 万 叵 予 ‘ 3)
型更符合工程实际，有助于提高系统性能。
基于AMEsim的液压系统建模与仿真
基于AMEsim的液压系统建模与仿真【摘要】本文介绍了基于AMEsim的液压系统建模与仿真，首先从研究背景和研究意义入手，说明了液压系统在工程领域中的重要性。
然后详细介绍了AMEsim软件的特点和优势，以及液压系统建模和仿真的方法和步骤。
通过案例分析，展示了AMEsim在液压系统中的应用效果，并探讨了参数优化的方法。
结论部分总结了基于AMEsim的液压系统建模与仿真的优势，并展望了未来的发展方向。
本文系统地介绍了基于AMEsim的液压系统建模与仿真的方法和实践经验，具有一定的参考价值和实用性。
【关键词】液压系统、AMEsim、建模、仿真、案例分析、参数优化、优势、未来发展方向1. 引言1.1 研究背景传统液压系统建模与仿真往往需要耗费大量时间和资源，且受到实验数据的限制，难以获得准确的仿真结果。
基于AMEsim的液压系统建模与仿真技术则能够准确模拟系统的动态行为，通过仿真分析获取系统参数和性能，为系统设计和优化提供重要参考。
开展基于AMEsim的液压系统建模与仿真研究具有重要意义，能够为液压系统的设计和优化提供有效手段，提高系统性能和工作效率。
为此，本文将深入探讨基于AMEsim的液压系统建模与仿真方法，在液压系统领域具有一定的理论和实践意义。
1.2 研究意义液压系统在工程领域中扮演着至关重要的角色，广泛应用于各种机械设备和工业系统中。
液压系统的建模与仿真是提高系统性能、降低成本和优化设计的关键步骤。
基于AMEsim的液压系统建模与仿真为工程师提供了一个高效、准确的工具，可以帮助他们更好地理解系统行为、预测系统性能，并进行有效的设计优化。
通过基于AMEsim的液压系统建模与仿真，工程师可以在计算机上快速建立系统模型，并模拟系统在不同工况下的工作状态。
这可以大大缩短设计周期，减少实验成本，提高系统的可靠性和性能稳定性。
通过参数优化和仿真分析，工程师可以更好地优化系统设计，提高系统效率，降低能耗和维护成本。
基于AMESim的液压支架液压系统性能仿真分析
基于AMESim的液压支架液压系统性能仿真分析LI Wei【摘要】针对液压支架控制系统和液压系统性能及控制精度不高等问题,根据某矿综采工作面地质条件,依据液压支架机械设备选型设计原则,选取了ZY5000/18/41型液压支架.在此基础上,采用AMESim仿真软件对某矿ZY5000/18/41液压支架结构进行模型建立及运算,分析了液压支架溢流阀、液控单向阀及推移千斤顶结构中部分参数对支架性能的影响规律,并根据模型运算结果,确定了液压支架部分结构匹配性较好的系列参数,该结果对今后液压支架系统结构参数的选择与结构设计提供理论依据.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2019(032)003【总页数】4页(P183-186)【关键词】液压支架;AMESim;结构性能;动态特性;鲁棒性【作者】LI Wei【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TD3550 引言煤炭资源作为我国的主要基础能源，在我国国民经济建设中占有重要地位[1]，从我国煤炭产量来源分析可知，井工产量所占比重较大。
液压支架作为井下综采工作面安全防护的重要设备，不仅保证了工作面煤炭安全高效开采，还对工作面工作人员的人身安全提供了重要保障。
液压支架的主要作用是对综采工作面顶板进行支撑和控制，高压乳化液为其工作提供主要动力[2-3]。
根据其功能特征显示，液压支架由三大系统组合而成，分别是控制系统、液压系统和结构件。
在工作面回采时，三大系统协助配合，液压支架快速移架，对工作面空顶进行及时有效控制，确保综采工作面顶板安全。
但是，目前综采工作面液压支架的使用情况并不理想，主要原因是液压支架的控制系统和液压系统性能及控制精度不高，难以有效处理工作面出现的各种工况。
笔者采用AMESim仿真软件对液压各大系统及关键结构进行仿真模拟[4-5]，分析各参数(液压、流量、速度及加速度)对液压系统的动态响应特征，比较不同参数对系统鲁棒性的影响，进而确定一套匹配度较高的参数，为今后液压支架系统结构参数的选择与结构设计提供了理论依据。
基于AMEsim的液压系统建模与仿真
基于AMEsim的液压系统建模与仿真1. 引言1.1 液压系统的重要性在工业生产中，液压系统不仅能够提高生产效率和产品质量，还能够实现复杂的动作控制，如加工、装配、搬运等工艺。
液压系统还可以实现大功率、高速度、大扭矩等要求的动力传递，满足各种工程设备对动力传动的需求。
1.2 AMEsim在液压系统建模中的应用AMEsim是一款专业的多物理领域建模和仿真软件，广泛应用于液压系统建模中。
利用AMEsim软件，工程师们可以快速准确地对液压系统进行建模、仿真和优化，从而提高系统设计的效率和可靠性。
在液压系统建模中，AMEsim通过模拟液压元件的动态行为，可以帮助工程师们更好地理解系统的工作原理和特性。
通过简单易用的界面和丰富的库文件，工程师们可以快速构建复杂的液压系统模型，并进行参数化和优化。
AMEsim还具有强大的仿真和分析功能，可以帮助工程师们有效地验证设计方案，预测系统性能，并进行虚拟试验。
通过对液压系统建模过程中的各种运动学、动力学和热力学效应进行精确的仿真，工程师们可以在设计阶段就发现潜在问题，并进行改进。
AMEsim在液压系统建模中的应用为工程师们提供了一种高效、准确和可靠的工具，可以帮助他们优化系统设计、提高工作效率，并最终实现液压系统的性能和可靠性的提升。
2. 正文2.1 液压系统的工作原理液压系统是一种利用液体传递能量的系统，其工作原理是通过利用液体在封闭管路中的压力来传递动力。
液压系统由液压泵、执行元件、控制元件和液压储能装置组成，液压泵将机械能转换为液压能，并将液压液送入管路中，液压液通过管路传递到执行元件，使之产生相应的运动或力。
控制元件则用来控制液压系统的工作方式和速度，液压储能装置则用来储存液压能，以便在需要时释放能量。
液压系统的工作原理基于帕斯卡定律，即液体在封闭容器中的压力均匀分布。
当液压泵提供压力时，液压系统中的液压液会传递这个压力，使得执行元件产生运动或力。
液压系统的优点是传递力矩大、稳定性好、反应速度快、工作范围广等。
基于AMESim的AVG变量泵动态特性研究分析
基于AMESim的AVG变量泵动态特性分析————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基于AMESim的A4VG变量泵动态特性分析2011-11-15 15:54:54 作者：孙东坡王建明张戈魏海洲来源：•本文介绍了对在大吨位履带起重机液压系统中广泛应用的A4VG主泵工作原理及内部结构进行深入分析，建立A4VG主泵详细的AMESim仿真模型，分析动态变化过程中伺服阀芯及排量调节缸的动作过程，实验结果验证了仿真模型的正确性。
0 引言采用先进的数字化样机技术进行产品开发，可以提高产品开发效率、节约成本。
重要部件的仿真模型是整机数字化样机的重要组成部分，它的准确与否直接影响整机数字化样机的质量。
A4VG系列泵是德国力士乐公司生产的变量泵，在大吨位履带起重机中得到广泛的应用。
本文通过对A4VG250EP4变量泵调节机构的深入分析，结合泵调节机构内部结构建立其AMESim仿真模型，对其动态性能进行仿真分析及实验研究，保证主泵模型的准确。
1 A4VG变量泵原理及结构1.1 A4VG泵工作原理A4VG250EP4变量泵液压原理如图1所示。
其由伺服阀、变量调节缸、柱塞、斜盘、单向溢流阀及压力切断阀等组成。
其中由伺服阀和变量调节缸等组成的变量调节机构决定了主泵的动态响应。
图1 A4VG250EP4变量泵液压原理图由图1可知，a、b两端比例电磁铁电流的大小决定了伺服阀打开的方向及开口度，通过控制伺服阀开口可以改变变量活塞的位移，进而改变泵斜盘的倾角，达到变量的目的。
该系统是力反馈式闭环控制回路，具有结构紧凑，响应快速等优点，且便于远程控制。
1.2 A4VG泵内部结构及工作过程伺服变量机构内部结构图如图2所示，该变量机构主要由两端比例电磁铁、伺服阀芯、杠杆、拨叉及排量调节弹簧缸等组成。
图2 伺服变量机构内部结构及工作过程图其工作过程如图2所示。
基于 AMESim 的高空作业平台底盘调平液压系统的仿真分析
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｉ ｄ ｅ ｒ － ｔ ｙ ｐ ｅ ａ ｅ ｒ ｉ ｌ ａ ｗ ｏ ｒ ｋ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｓ ａ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ，ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍ ｕห้องสมุดไป่ตู้ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｍｅ ｒ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ
３ ．主臂变 幅液压缸 ７四节臂 １ Ｏ ．工作篮
４ ．基本臂
６ ．三节臂
８ ． 折臂变 幅液压 １ １ ．调平马达
１ ２ ．履带
１ ３ ．车架
图１ 高空作业平 台结构简 图
曲线 ，为今 后液 控支 腿 的设 计 提供 参考 。
１ ． ２ 支 腿液 压 系统
１ 高空作业平台主要结构及支腿液压 系统
车部 分工 作 装 置 包 括 伸 缩 臂 装 置 、折 臂 装 置 、篮 体装 置 、回转 装 置 ；下 车 部 分 包 括 支 腿 装 置 、行
走装 置 。
盘处于倾 斜状态 ，降低 了高空作业平 台的抗倾 覆 稳定 性 ，因此 需 要 对 底 盘 进 行 调 平 ， 以保 证 作 业
０ 前 言
近年 来 ，随 着 我 国经 济 的 快 速 发 展 ，具 有 高 大 内部空 间结 构 的体 育 馆 、酒 店 等 建 筑 大量 增 加 。 对这 些建 筑 进 行 安 装 、维 护 、装 饰 、 清 洁 等 作 业 时必 须要 有 高 空 作 业 设 备 。 蜘 蛛 式 高 空 作 业 平 台 具有 ４条 独 立 的 蜘 蛛 式 液 控 支 腿 ，能 获 得 较 大 的 支撑 面 积 。支 腿 收 起 后 尺 寸 小 ，具 有 可 靠 性 高 、 作业 效 率 高 和 工 作 范 围 广 、适 应 性 强 等 优 点 。高 空作 业平 台 作 业 时 ，底 盘 上 的 ４条 支 腿 下 放 使 整 个 车体 离 地 。但 由于 作 业 场 地 不 平 ，可 能 导 致 底
基于AMESim和Simulink的液压伺服系统动态仿真解读
基于AMESim 和Simulink 的液压伺服系统动态仿真万理想,丁保华,周洲,徐军(中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221008摘要:提出了基于AMESim 和Simulink 的液压伺服系统进行动态仿真的方法。
以阀控液压缸为例,建立液压系统的动态数学模型,给出了仿真模型,详细介绍了如何利用AMESim 和Simulink 对液压系统动态特性进行仿真,同时分析了影响液压系统动态特性的主要因数。
关键词:AMESim ;Simulink ;液压伺服系统;仿真中图分类号:TP391文献标志码:A 文章编号:100320794(20070920040203Study on Dynamical Simulation of H ydraulic Servo System B ased onAMESim and SimulinkWAN Li -xiang ,DING B ao -hu a ,ZH OU Zhou ,XU Jun(C ollege of Mechanical and E lectrical Engineering ,China University of M ining and T echnology ,Xuzhou 221008,ChinaAbstract :Methods to dynamical simulate a hydraulic serv o system based on the s oftware are AMESim and Sim 2ulink is presented.The dynamical mathematic m odels of hydraulic system are established by cylinder controlled on valve.Present the simulation m odels and introduce the method to simulate the dynamical characteristics of the hydraulic system with AMESim and Simulink in detail.Meanwhile ,analyse the key factors of affecting the dynamical characteristics of hydraulic system.K ey w ords :AMESim ;Simulink ;hydraulic serv o system ;hydraulic simulation 0前言随着液压系统的大型化,复杂性的不断提高,传统的利用积分和微分方程建模进行的动态仿真已经越来越不能满足要求了。
基于AMEsim的液压系统建模与仿真
基于AMEsim的液压系统建模与仿真液压系统是现代工程中常见的一种动力传动系统，广泛应用于各种机械设备和工程机械中。
通过液压系统，能够实现高效的能量传递和控制，使得液压系统在工程领域具有广泛的应用前景。
为了设计和优化液压系统，需要进行系统建模和仿真分析。
AMEsim是一种流体动力学仿真软件，可以帮助工程师对液压系统进行建模和仿真，以实现系统的设计优化和性能预测。
液压系统建模是对系统结构和性能进行数学描述和抽象化的过程，涉及系统的几何、材料、运动和动力等方面的建模。
建模的目的是为了快速、准确地对系统行为进行分析和预测，为系统设计和性能评估提供有效的工具和方法。
在液压系统中，液压元件包括液压泵、液压阀、液压缸、液压管路等，这些元件之间通过液压油进行能量传递和控制。
液压系统建模的关键是对各种液压元件的动力学特性进行准确描述，包括元件的质量、惯性、阻尼、弹性等方面的特性。
在AMEsim中进行液压系统建模，可以通过建立系统的几何结构和质量分布模型，描述系统的液压元件和管路，以及液压油的特性参数等。
通过这些模型，可以对系统的建模进行准确和全面的描述，为后续的仿真和分析提供基础。
在建模过程中，需要考虑系统的动力学特性、静态特性和瞬态响应特性等方面的特点，以确保建模结果能够准确反映系统的实际性能。
液压系统仿真是对系统动态行为进行数字模拟和分析的过程，通过对系统的数学模型进行数值求解和计算，以模拟系统在不同工况下的动态响应和性能表现。
液压系统的仿真分析可以帮助工程师预测系统的性能、优化系统设计以及改进系统控制策略，从而提高系统的工作效率和可靠性。
基于AMEsim的液压系统建模与仿真是一种有效的工程分析和设计方法，可以帮助工程师快速准确地对液压系统进行建模和分析，为系统的设计优化和性能改进提供有效的工具和方法。
通过建模与仿真分析，可以提高液压系统的设计效率、降低系统的设计成本，从而推动液压技术的发展和应用。
基于AMEsim的液压系统建模与仿真
基于AMEsim的液压系统建模与仿真液压系统是工程中常见的一种动力传动系统，它通过液体传递能量来驱动机械设备。
液压系统具有传递功率大、传动效率高、操作简便、响应速度快等优点，被广泛应用于工程机械、航空航天、冶金采矿等领域。
在液压系统的设计和优化过程中，建模与仿真是非常重要的工具，可以帮助工程师们更好地理解系统工作原理、分析系统性能并进行优化设计。
本文将介绍基于AMESim的液压系统建模与仿真技术。
一、AMESim的基本介绍AMESim（Advanced Modeling Environment for Simulation of Engineering Systems）是由法国FDS公司研发的一种多物理仿真软件，旨在为工程师提供一个全面的仿真平台，用于分析和优化系统的动态性能。
AMESim具有图形化建模界面、丰富的预定义组件库、强大的仿真求解器等特点，可以用来建模与仿真多种工程领域的系统，包括机械、电气、液压、热力等。
二、液压系统建模与仿真1. 液压系统建模液压系统通常由液压泵、执行元件、控制阀、油箱和管路等组成，液体在其中传递能量并驱动执行机构。
在AMESim中，可以使用预定义的液压元件来建模系统的各个部分，如液压泵、液压缸、液压阀等。
通过简单的拖拽操作和连接线，可以快速构建出一个完整的液压系统模型。
2. 液压系统参数设置在建模过程中，需要为液压系统的各个组件设置参数，包括泵的流量、缸的活塞面积、阀的流量特性等。
AMESim提供了丰富的组件参数设置界面，用户可以直观地输入参数数值，并且支持参数的参数化设置，方便用户进行灵敏度分析和参数优化。
建模完成后，可以使用AMESim内置的仿真求解器对液压系统进行仿真。
用户可以设定系统的工况和输入信号，例如泵的转速、阀的开度、负载的变化等，然后进行仿真运行。
AMESim会自动求解系统的动态行为，并输出相关的性能指标，如压力、流量、速度、功率等，可以用于系统性能分析和优化设计。
基于AMESim的高空作业车支腿液压系统仿真分析
ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥＡＰＰＬ｜ＥＤ ＴＥｃＨＮｏＬｏＧＹ
２Ｏ１８年 第２期
１０．１６６３Βιβλιοθήκη ／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７１—７９８８．２０１８．０２．０３１
基 于 ＡＭＥＳｉｍ 的高空作业车支腿液压 系统仿真分析
王志红 ，卢梦成 ，尹冬冬 ，秦可
（武汉 理工大学现代 汽车零部件技术湖北省重点实验室 ，汽车零部件技术湖北省协 同创新中心， 湖 北 武 汉 ４３００００）
考 。
的长度 。根据支腿 的液压系统 原理图在 ＡＭＥＳｉｍ 中建立 的
仿 真 模 型 如 图 ２所 示 。
１支腿液 压 系统原理
现在工程机械 多采用 的是 Ｈ 型液压支腿，该支腿的特点
是 对 地 形 的适 应 性 强 ， 调平 容 易 ， 且 在 反 力 变 化 时 基 本 没 有
广 阔的市场 前景 。论 文针对新开发 的一款 ２５米高空作业车， 高空作业车是运送工作人 员和使 用器 材到现场 并进行空
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SPECIAL RESEARCH
专题研究
47
CONSTRUCTION MACHINERY
基于AMESim的桥检车支腿液压回路动态特性分析
赵增耀，金 开，陈文斌，刘家妩
（陕西汽车控股集团有限公司，陕西 西安 710200）
［摘要］针对桥检车支腿机构下降液压回路易出现低频振荡冲击的现象，分析桥检车用液压锁阀
及单向节流阀组成的支腿液压回路的工作原理和结构特点，建立基于AMESim模型仿真的支腿升降液压
回路。研究液压锁阀控制比、单向节流阀节流孔径及单向节流阀安装位置对支腿液压油缸动态特性的影
响，为支腿液压回路中相关液压元件选型设计及优化匹配提供参考。
［关键词］液压锁阀；单向节流阀；液压回路；仿真分析
［中图分类号］U446.3 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2018）03-0047-03
Bridge checking vehicle hydraulic loop dynamic characteristics analysis on AMESim
ZHAO Zeng-yao，JIN Kai，CHEN Wen-bin，LIU Jia-wu
桥检车是用于桥梁健康检测或维护的特种工
程车辆。它通过3段巨型机械臂的回转、伸缩将工
作人员和检测设备送至桥梁底部工作范围内的任意
位置进行桥梁检测或维护作业［1］。
桥检车支腿液压回路主要作用是在工作过程
中支撑桥检车上装负载，因此，支腿液压回路需具
有支腿下降后保持桥检车上装负载不下沉的作用。
同时，支腿下降过程中要确保支腿油缸不会因负负
载作用产生振荡。针对支腿液压回路的工作特性，
增加液压锁阀可实现负载保持、防止下沉现象。增
加单向节流阀会在支腿液压缸的回油路上形成背
压，用于平衡负载，防止负负载作用产生的振荡。
现以桥检车支腿液压回路为研究对象，分析液压
锁阀、单向节流阀工作原理及性能参数。搭建基于
AMESim的液压锁阀、单向节流阀、支腿液压缸、
换向阀、定量泵等元件构成的模型回路，研究液压
锁阀、单向节流阀主要结构性能参数对液压支腿回
路动态特性的影响，以期为同类液压系统回路设计
提供借鉴
［1］
。
1 桥检车支腿液压回路工作原理及特性
该支腿液压回路如图1所示。液压回路具有负
载保持、回油背压可调、过载保护等功能。
当DT1、DT2不得电时，定量泵
3从液压油箱1
中经吸油过滤器2吸油，定量泵出油经H型三位四
通电磁换向阀4中位后再经回油过滤器9回液压油箱
1，定量泵3处于低压等待工作状态，双作用液压缸
7不工作。
2
7
6
5
4
3
2
1
9
8
DT
DT
1
1. 液压油箱 2. 吸油过滤器 3. 定量泵 4. 三位四通电
磁换向阀 5. 液压锁阀组 6. 单向节流阀组 7. 双作用
液压缸 8. 溢流阀 9. 回油过滤器
图1 支腿液压回路原理
DOI
:
10.14189/j.cnki.cm1981.2018.03.001
［收稿日期］2017-11-15
［通讯地址］赵增耀，陕西省西安市高陵区泾高南路
48
建筑机械
专题研究
SPECIAL RESEARCH
当DT1得电时，定量泵3出油经三位四通电磁换
向阀4左位、液压锁阀组5右侧液控单向阀以及单向
节流阀组6右侧单向阀后进入双作用液压缸7小腔工
作，双作用液压缸7大腔液压油经单向节流阀组6左
侧可调节流口、液压锁阀组5左侧液控单向阀、经三
位四通电磁换向阀4左位以及回油过滤器9回油箱1。
DT2得电工作情况与DT
1，只是双作用液压缸7大腔
进油工作，小腔回油。
液压锁阀作为液压回路中的主要控制元件，
其自身的控制比即控制压力的作用面积与负载压力
的作用面积之比对液压回路系统影响最大，一般从
1.5～10不等。一般控制比低的系统稳定性较好，
但能耗高。控制比的选择通常要大于油缸大、小腔
的面积比。
单向节流阀作为液压回路中的主要控制元件，
其节流口开度大小对液压回路系统有一定的影响。
通过调节节流口开度大小，把负的负载变为正的负
载，从而能主动控制液压锁阀，提高系统稳定性。
2 液压回路仿真模型搭建
根据液压锁阀、单向节流阀结构特点和支腿液
压回路原理，利用AMESim建立某型号桥检车支腿
液压回路工作状态仿真模型
［2］
。图2所示为单向节
流阀位于支腿油缸与液压锁阀之间仿真模型，图3
所示为单向节流阀位于三位四通换向阀与液压锁阀
之间仿真模型。定量泵的流量0.06L/r×1000r/min
=60L/min，溢流阀的调定压力为25MPa，支腿油
缸行程为0.18m，缸径为0.1m，杆径为0.063m，支
腿机械结构装置利用AMESim中机械库的相关模型
搭建。
图2 支腿液压回路仿真模型1
图3 支腿液压回路仿真模型2
3 仿真结果分析
针对支腿油缸工作特点，其支腿油缸在下降
时受负负载作用，现以支腿油缸下降的动态过程为
研究对象，仿真分析其主要元件参数对油缸大腔压
力波动的影响
［3］
。设定仿真时间为17s，仿真步长
0.01s。12s到17s为大腔供油，小腔回油，支腿下降
过程，此过程为下面主要分析研究对象。
3.1 液压锁阀控制比对其支腿油缸大腔压力波动
的影响
图4为不同控制比的液压锁阀在相同负载作用
下的仿真结果。图中分别给出了控制比为3、4.5、
6时油缸大腔压力的相应曲线。由图可知，大腔压
力的波动与液压锁阀的控制比有关，随着控制比增
大，压力波动峰值降低，震动减弱。这是因为控制
比增大，所需的开启控制压力降低，即小腔负负
载的压力波动同等情况下，大腔压力的波动就会
降低。这与一般控制比低、稳定性好的论述刚好相
0
0
5
10
15
20
25
控制比3
控制比6
控制比4.5
MPa
246810s12141618
图4 控制比对压力波动的影响
49
CONSTRUCTION MACHINERY
2018/03总第505期
反，其主要原因是控制比低、稳定性好针对的是正的负载无变化而言的，而图中仿真分析的不但是负负载，而且负载还是变化的。3.2 单向节流阀节流孔径对其支腿油缸大腔压力波动的影响图5为不同单向节流阀节流孔径对支腿油缸在相同负载作用下的仿真结果。图中分别给出了节流孔径取2mm、3mm、4mm时油缸大腔压力的相应曲线。由图可知，节流孔径为4mm时，大腔压力在油缸伸出过程中全程波动，导致支腿下降过程稳定性较差。节流孔径为3mm时，大腔压力在1s后开始波动，且波动幅度相对4mm的孔径明显降低，支腿下降过程稳定性相比4mm的有所提高。节流孔径为2mm时，大腔压力在油缸伸出全过程无明显波动，支腿下降过程稳定。节流孔径阻尼能有效消弱压力波动的影响，有利于液压回路的稳定。但是过小的节流孔径会使液压油温升高，导致液压回路能耗变高。另外，较小的节流孔也会使压力升高时间提前，增大了液压冲击。因此，节流孔径的选择要兼顾稳定性和能耗。00510152025节流孔 2mmφ节流孔 3mmφ节流孔 4mmφMPa246810s12141618图5 节流孔径对压力波动的影响3.3 单向节流阀安装位置对其支腿油缸大腔压力波动的影响图6为单向节流阀不同安装位置对支腿油缸在相同负载作用下的仿真结果。由图可知，单向节流阀在液压锁阀与换向阀之间安装时，大腔压力在油缸伸出过程中全程波动，导致支腿下降过程稳定性较差，且压力较大能耗高。单向节流阀在液压锁阀与油缸之间安装时，大腔压力在油缸伸出开始1s内有轻微波动，之后压力基本没有波动，支腿下降过程稳定性较好［4］。这说明单向节流阀安装于液压
锁之间有利于回路的稳定，其原因是消除了液压锁
的背压。
0
5
10
15
20
25
单项节流阀位于液压锁阀与油缸之间
单项节流阀位于液压锁阀与换向阀之间
MPa
0246810s12141618
图6 单向节流阀位置对压力波动的影响
4 结论
通过建立桥检车支腿油缸液压回路的AMESim
仿真模型，对支腿下降过程进行动态特性分析，得
出如下结论：
（1）对于负负载且负载变化的工况，液压锁
阀控制比大，稳定性好，能耗低。
（2）单向节流阀节流孔径小，稳定性好，但
回油最大通流量受到限制。对于流量不大但存在负
负载作用的液压回路系统，与液压锁阀联合使用可
有效的提高作业装置的稳定性。
（3）单向节流阀的安装位置对稳定性效果影
响较大。单向节流阀安装于油缸与液压锁阀之间，
稳定性好，安装于油缸与换向阀之间，稳定性较
差。
［参考文献］
［1］ 石文燕，任立峰，李新美. 桥梁检测车液压系统的改
进设计［J］. 农业装备与车辆工程，2013，（2）：
64-66.
［2］ 李坤，贾跃虎，刘天勋，等. 基于AMESim的螺纹插
装式平衡阀动态特性仿真研究［J］. 液压气动与密
封，2011，（3）：41-44．
［3］ 曾红，李立峰.
液控单向阀在液压回路中的正确使用
［J］. 辽宁工学院学报，2005，（10）：330-333
［4］ 伍小东，杨尚平，詹磊. 几种典型锁紧回路的特性分
析［J］. 矿山机械，2010，38（22）：31-34.