摘 要：在液壓測(cè)試系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過分析先導(dǎo)式減壓閥流量特性，壓力特性與壓力階躍響應(yīng)特性曲線，改進(jìn)先導(dǎo)式減壓閥各項(xiàng)參數(shù)，起到提高先導(dǎo)式減壓閥性能的目的。

關(guān)鍵詞：先導(dǎo)式減壓閥；靜態(tài)特性；動(dòng)態(tài)特性

現(xiàn)在技術(shù)界通過優(yōu)化先導(dǎo)式減壓閥的各項(xiàng)參數(shù)來提高液壓與氣壓系統(tǒng)的安全性，準(zhǔn)確性和節(jié)能性等，例如由于蒸汽系統(tǒng)的負(fù)荷波動(dòng)較大，不恰當(dāng)?shù)臍鈮合到y(tǒng)的選型對(duì)系統(tǒng)節(jié)能與設(shè)備安全均可能帶來非常不利的影響，所以工業(yè)上對(duì)于減壓閥的設(shè)計(jì)就是至關(guān)重要的。優(yōu)化先導(dǎo)式減壓閥的各項(xiàng)參數(shù)就可以解決工業(yè)生產(chǎn)中的很多問題。

1 先導(dǎo)式減壓閥靜態(tài)的特性

1.1 流量特性與壓力特性介紹

先導(dǎo)式減壓閥入口流量q不變的前提下，減壓閥的出口壓力p2隨進(jìn)口壓力p1的變化情況，稱為其壓力特性。減壓閥入口壓力p1不變的前提下，減壓閥的出口壓力p2隨進(jìn)口流量q的變化情況，稱為其流量特性。

1.2 靜態(tài)特性的分析如下

由式1可以表明，出口壓力受先導(dǎo)閥彈簧變化量x ，主閥彈簧變化量y，和穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力影響三方面因素的影響。而它們都與流入主閥的流量有關(guān)，則出口壓力受流經(jīng)主閥的流量變化的影響，為了保證流經(jīng)減壓閥的流量變化時(shí)，出口壓力基本不變。我們使y<<（y0+ym），x<>cd2πdsin（2φ），并且還需要適當(dāng)增大主閥閥芯的直徑D。適當(dāng)?shù)脑龃笾鏖y閥芯的直徑的原因是：當(dāng)進(jìn)口壓力增大時(shí)，采用上述方法則第三項(xiàng)穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力出口壓力的影響較大。從而會(huì)出現(xiàn)當(dāng)進(jìn)口壓力p1持續(xù)增大的時(shí)侯，出口壓力p2會(huì)出現(xiàn)略有所下降的現(xiàn)象。

在忽略它的閥芯的自重和摩擦力和穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力之后流量特性的平衡方程為：

2 先導(dǎo)式減壓閥動(dòng)態(tài)特性

2.1 先導(dǎo)式減壓閥動(dòng)態(tài)特性介紹

減壓閥動(dòng)態(tài)特性的主要測(cè)試就是減壓閥壓力階躍響應(yīng)特性。減壓閥的階躍特性是指減壓閥開始工作時(shí)其減壓閥的出口壓力迅速升高并一直上升到超過其調(diào)定的壓力值，在逐漸衰減穩(wěn)定到它的調(diào)定壓力值的過程。

2.2 先導(dǎo)式減壓閥動(dòng)態(tài)曲線的測(cè)試結(jié)果

2.3 先導(dǎo)式減壓閥動(dòng)態(tài)性能的各項(xiàng)指標(biāo)

先導(dǎo)式減壓閥的動(dòng)態(tài)方程為：

（1）先導(dǎo)式減壓閥的主閥閥芯的受力平衡方程

二階系統(tǒng)的阻尼比和無阻尼自然頻率對(duì)系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)都有影響，所以我們必須選取合適的阻尼比和無阻尼自然頻率，在阻尼比不變的情況下，則超調(diào)量不變，無阻尼自然頻率的增大，可以縮短響應(yīng)時(shí)間，調(diào)整時(shí)間，和升壓時(shí)間。也就是說可以提高系統(tǒng)的快速性。總而言之，無阻尼自然頻率的增大對(duì)提高減壓閥系統(tǒng)的性能有利。

在無阻尼自然頻率不變的情況下，增大震蕩環(huán)節(jié)的阻尼比，就會(huì)減少超調(diào)量，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因?yàn)橹鏖y閥芯的質(zhì)量M很大，其他變量相對(duì)較小，則震蕩環(huán)節(jié)的無阻尼自然頻率和阻尼比較小，則二階震蕩環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)的影響不容忽視。而阻尼孔會(huì)起到有效抑制二階環(huán)節(jié)的震蕩作用。

3 結(jié)束語

我們使y<<（y0+ym），x<>cd2πdsin（2φ），并且適當(dāng)?shù)脑龃笾鏖y的閥芯的直徑D的大小，這樣我們可以減小達(dá)到先導(dǎo)式減壓閥額定調(diào)壓范圍后進(jìn)口壓力的變化對(duì)出口壓力的影響。減壓閥主閥的流量增益kqy比較大，所以微分環(huán)節(jié)的頻率較大，遠(yuǎn)離工作區(qū)；二階震蕩環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)的影響不容忽視，而阻尼2的作用則可以有效的抑制二階環(huán)節(jié)的震蕩作用。

參考文獻(xiàn)

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