1、本科毕业设计论文外文翻译一题目不同类型电磁溢流插装阀的稳压特性研究学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级学号学生姓名指导老师提交日期2013年03月12日浙江工业大学毕业设计外文翻译1不同类型电磁溢流插装阀的稳压特性研究摘要电磁溢流插装阀广泛应用于高压和溢流液压系统中，其稳压特性直接影响液压系统的动态响应特性，通过实验和模拟研究得到的电磁溢流插装阀的稳压特性为其使用提供理论指导。关键词溢流阀插装阀稳压特性1概述电磁溢流插装阀多和高压泵出口，并且必须在正常、稳定和有限压力下工作，与此同时，它必须具有能够快速达到系统的设定压力和具有短时间内御荷的功能。目前，在许多动态系统的各种电磁溢流插阀设计中
2、，都有缩短其调节压力时间的意向，通过实验和模拟研究，得到的不同类型的电磁溢流插装阀的动态特性，为其系统的设计及其最优化提供了理论基础。2不同类型的电磁溢流插装阀21完整的电磁溢流插装阀图是完整的电磁溢流插装阀的原理图，图2是电磁溢流插装阀的实验曲线图，其中包括排量Y，输入信号S，液控溢流阀的入口压力PD和主阀芯的入口压力PA。从图2可以看出，当电信号传递到电磁阀上时，该阀的阀芯在300MS后开始移动，它就有一个确定的响应时间。当液压系统从御荷状态转换到溢流状态时，液控溢流阀的入口压力P和主阀芯的入口压力P急剧上升直到达到溢流阀的预先设定压力。因为阻尼R1降低压力使得P大于P，从图2，我们可以看
3、到，其达到稳定压力的时间（从得到电信号开始到达到稳定压力）大概是1000MS。图1完整电磁溢流阀的原理图浙江工业大学毕业设计外文翻译2图2完整电磁溢流阀的稳压测试曲线22电磁换向插装阀和溢流插装阀的组合电磁换向插装阀和溢流插装阀的组合方式如图3所示，虽然采用可能更耗能，但益处多多。例如，这样使得系统的正压力误差和压力波动范围很小；通过以上分析可知，动态孔R1是提升先导级稳定性的核心部分。先导阀的粘性摩擦系数非常小。一些测试台和测试阀的主要部件排列在桌面上。测试系统硬件有移动泵，安全阀，测试阀，促动器，压力传感器和相关数据采集处理设备。因为测试系统没有负载，所以阀的流量是非常大的。因此，很难用流
4、量计测试流量。在这个测试中，液压促动器的速率用于计算流量。孔R1的扩大影响先导级的阻尼比，通过以上模拟分析，有助于先导级直径的没计,又例如，这样可以避免会影响系统稳压特性的电磁换向阀的内部泄漏，因为电磁换向插装阀的关闭时间很长，所以系统压力的上升速度很慢。为了解决这个问题，华中大学自然科技学院设计了一种加速放大器用于缩短电磁阀的转换时间，这在一定程度上可能缩短了调节压力的时间，但这样缩短其转换的时间不可避免的在御荷时造成很大的压力波动。相反的，当上腔面积保持不变时下腔面积改变，曲线如图8所示，下腔面积的改变对阀的动态特性几乎没有影响，因为当下腔面积变大时，输入流量没有明显的改变，因此，系统的上
5、升时间增长。这些在传递函数图中能够看出，这意味着第二个第二阶部分被一个比例部分替代。因为V与两个面积直接成比例，所以几乎不变大。为了得到良好的调节压力和减压性能，把试用电磁方向阀转换成电液比例阀（命名为改进的电液换向阀），如图4所示。快速响应和使用外部先导控制油源的电液比例阀，不仅提升了调节压力的速度，而且通过采用合适的阀芯能够减少御荷的波动。为了验证这一点，我们在实验台上进行了改进的电液比例插装阀的实验和电液换向插装阀的实验，如图5所示。浙江工业大学毕业设计外文翻译3图3电磁换向插装阀和溢流插装阀的组合图4改进的电液换向插装阀和溢流插装阀的组合浙江工业大学毕业设计外文翻译4图5插装阀试验台电
6、液换向阀的动态特性的实验结果和改进的电液比例插装阀的实验结果如图6和图7所示。当输入的是预压力决定的最小阀比电磁铁小。根据牛顿定律，由弹簧力和电磁力双重作用的先导阀芯下降。在这个过程中，先导压力油通过阀口进入第二级阀的下腔，接着上腔的油流回油箱使第二级阀上升。当第二级阀上升时，弹簧的反馈预压力变大，同时弹簧变大。受电磁力、反馈弹簧力和流力的作用，阀芯将会回到平衡位置。和电液换向插装阀的测试曲线相比，改进的电液换向插装阀的控制腔压力P平稳无停滞的快速上升，其入口压力P和出口压力P的响应时间只有30MS，这些都表明改进电液换向插装阀的关闭特性不仅取决于液流压力，外部先导控制油源也起着非常重要的作用
7、，这样才使得其时间缩短35S钟；另外，从转换系统压力P（73MPA12MPA）我们可知，改进的电液换向插装阀和溢流插装阀的组合系统达到稳定压力时间比电液换向阀和大流量阀的组合系统达到稳定压力时间快700MS。图6电磁换向阀测试曲线浙江工业大学毕业设计外文翻译5图7改进的电液换向插装阀测试曲线图8是当主阀芯为DN80时，3种不同类型的电磁溢流插装阀的稳压模拟曲线图，从此图中我们可知改进的电液换向插装阀和溢流插装阀的组合体的稳压时间（曲线1）是最短的，大概有200MS，电液换向插装阀的溢流插装阀的组合体的稳压时间（曲线2）是700MS，完整的电磁溢流插装阀达到稳定压力所需的时间（曲线3）大概是90
8、0MS，改进的电液换向插装阀和溢流插装阀有最短的调节压力时间和最小的压力波动。因此，最后的二阶组件要以简化成一个比例组件。如果考虑第二阀的泄漏，图中的整合元素可能被第一阶的惯性元素替代，因为先导和第二阶中的小间隙和小泄漏的影响，它的自然频率很高，和图中的第一阶组成相比，第一阶组成也能简化成比例部分，所以整个阀的性能直接由先导阀决定。而电磁溢流插装阀的稳压能力很差并且压力影响很大。由于液压的存在电磁并不完美。当输入电流比确定值更大时，电磁的电压曲线成线性。没有使用位移电子反馈，主级段位移和输入电信号的关系在机电转化器上为线性，所以流量反馈取其线性域的最小值。而且其刚度由主级位移决定。后续控制用于
9、主级和第二级之间，第二阀的位移几乎与主级相等。通过对不同类型的电磁溢流插装阀的动态特性进行实验和模拟研究，得到改进的电液换向我装阀和溢流插装阀组合体的动态特性。使用外部先导控制油源时的溢流插装阀最好，这样不仅调节压力快，而且具有良好的稳压能力。浙江工业大学毕业设计外文翻译63结论通过对不同类型电磁溢流插装阀的稳压特性的实验和模拟研究,得到改进的电液换向阀和溢流插装阀的组合体在使用先导控制油源时最佳的结论。这样不仅系统调节压力迅速，而且有很好的稳压特性。图8不同类型电磁溢流插装阀的稳压模拟曲线浙江工业大学毕业设计外文翻译7STUDYONSTABILIZEDPRESSURECHARACTERIST
10、ICSOFDIFFERENTTYPEOFTHEELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVEABSTRACTTHEELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVESAREWIDELYUSEDINHIGHPRESSUREANDLARGEFLOWHYDRAULICSYSTEMS,ANDTHEIRSTABILIZEDPRESSURECHARACTERISTICSINFLUENCETHEDYNAMICRESPONSECHARACTERISTICSOFHYDRAULICSYSTEMDIRECTLYTHERESEARCHONSTABILIZEDPRES
11、SURECHARACTERISTICSOFDIFFERENTTYPEOFELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVESBYEXPERIMENTANDSIMULATIONOFFERSTHEORETICALGUIDANCEFORITSUSEKEYWORDSOVERFLOWVALVE,CARTRIDGEVALVE,STABILIZEDPRESSURECHARACTERISTICS1INTRODUCTIONTHEELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVEISALWAYSAPPLIEDTOHIGHPRESSUREPUMPOUTLET,ANDI
12、THASFUNCTIONSOFREGULATING,STABILIZINGANDLIMITINGPRESSURE,ATTHESAMETIME,ITMUSTMEETSYSTEMCHARACTERISTICSOFSETUPPRESSUREQUICKLY,UNLOADINGTIMESHORTLYETCATPRESENT,DIFFERENTKINDSOFELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVESHAVECOMEFORTHTOSHORTENPRESSURESETUPTIMEINMANYHYDRAULICSYSTEMDESIGNSBYEXPERIMENTANDSIMULA
13、TIONRESEARCH,DYNAMICCHARACTERISTICSOFDIFFERENTTYPEOFTHEELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVESAREGIVEN,WHICHLAYATHEORETICALFOUNDATIONFORSYSTEMDESIGNANDOPTIMIZATION2DIFFERENTTYPEOFTHEELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVES21THEINTEGRATEDELECTROMAGNETICOVERFLOWVALVEFIG1ISTHESCHEMATICDIAGRAMOFINTEGRATEDE
14、LECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVEFIG2ISITSEXPERIMENTCURVESINCLUDINGDISPLACEMENTY,INPUTSIGNALS,THEINLETPRESSUREOFPILOTRELIEFVALVEPOANDTHEINLETPRESSUREOFMAINSPOOLPAFIG2SHOWSTHATWHENELECTRICALSIGNALISGIVENTOELECTROMAGNETICVALVE,THEVALVESPOOLBEGINTOMOVEAFTER300MS,ITHASACERTAINRESPONSETIMEWHENTHEHYDRA
15、ULICSYSTEMCONVERTTOOVERFLOWSTATEFROMUNLOADINGSTATE,THEINLETPRESSUREOFPILOTRELIEFVALVEPAANDTHEINLETPRESSUREOFMAINSPOOLPAINCREASEDRAPIDLYUNTILREACHINGTHEPRESETTINGPRESSUREOFPILOTRELIEFVALVE,ANDPAISHIGHERTHANPDBECAUSEOFTHEPRESSUREDROPOFDAMPR1FROMFIG2,ITCANBENOTICEDTHATTHESTABILIZEDPRESSURESETUPTIMEFROM
16、SIGNALGIVENTOTHEPRESSURESTABILIZEDISABOUTL000MS浙江工业大学毕业设计外文翻译822COMBINATIONOFELECTROMAGNETICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEANDOVERFLOWCARTRIDGEVALVEADOPTINGCOMBINATIONOFELECTROMAGNETICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEANDOVERFLOWCARTRIDGEVALVE,ASSHOWNINFIG3,THECOSTMAYINCREASEINTHISWAYBUTPROFITSAREMOREFORONETHING,D
17、EVIATIONFPRESSUREREGULATIONANDPRESSUREVARIATIONRANGEARESMALLFROMTHEABOVEANALYSIS,ITCANBESEENTHATTHEDYNAMICORIFICER1ISTHEKERNELCOMPONENTTOINCREASETHESTABILITYOFTHEPILOTSTAGESOMEMAJORPARAMETERSOFTHETESTBENCHANDTESTVALVEARELISTEDINTABLETHETESTSYSTEMCONSISTSOFCONSTANTDISPLACEMENTPUMP,RELIEFVALVE,TESTVAL
18、VE,ACTUATOR,PRESSURESENSORSANDRELEVANTDATA浙江工业大学毕业设计外文翻译9ACQUISITIONANDMEASURINGEQUIPMENTSTHEFLOWRATEOFTHEVALVEISEXTREMELYLARGEBECAUSETHELOADISNOTUSEDINTHETESTSYSTEMTHEREFORE,ITISDIFFICULTTOMEASUREBYUSINGTHEFLOWRATEMETERSINTHISTEST,HYDRAULICACTUATORVELOCITYISADOPTEDTOCALCULATETHEFLOWRATETHECOEFFICIE
19、NTOFVISCOUSFRICTIONOFTHEPILOTVALVEISVERYLITTLE,THEINTRODUCINGOFTHEORIFICER1INCREASESTHEDAMPINGRATIOOFTHEPILOTSTAGETHROUGHSIMULATIONANALYSIS,FORTHEDIAMETEROFPILOTSTAGEDESIGNEDINTHISPAPER,FORANOTHERTHING,ITCANAVOIDTHEINTERNALLEAKAGEINPILOTELECTROMAGNETICDIRECTIONALVALVEWHICHMAYINFLUENCESTABILIZEDPRESS
20、URECHARACTERISTICSBECAUSETHECLOSINGTIMEOFELECTROMAGNETICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEISLONG,THEINCREASINGSPEEDOFSYSTEMPRESSUREISSLOWTOOVERCOMETHISPROBLEM,HUAZHONGUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYDESIGNEDACCELERATEDAMPLIFIERFORELECTROMAGNETICVALVETOSHORTENITSSWITCHINGTIMEITMAYSHORTENPRESSURESETUPTIMEINACE
21、RTAINDEGREE,BUTTHESHORTSWITCHINGTIMEBRINGSLARGEPRESSUREIMPACTWHENUNLOADINGINEVITABLYTOGETGOODPERFORMANCEBOTHPRESSURESETUPANDPRESSURERELIEF,CHANGEPILOTSTUDYONSTABILIZEDPRESSURECHARACTERISTICSOFDIFFERENTTYPEOFTHEELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVEELECTROMAGNETICDIRECTIONALVALVETOELECTROHYDRAULICPROP
22、ORTIONALVALVENAMEDIMPROVEDELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVE,ASSHOWNINFIG4THEELECTROHYDRAULICPROPORTIONALVALVERESPONSESQUICKLYANDITADOPTSEXTERNALPILOTCONTROLOILSOURCE,WHICHNOTONLYINCREASEPRESSURESETUPSPEED,BUTALSOCANREDUCEUNLOADINGIMPACTBYUSINGREASONABLECURVETOVERIFYIT,THEIMPROVEDELECTROHYDRA
23、ULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEEXPERIMENTANDTHEELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEEXPERIMENTWEREDONEONTHECARTRIDGEVALVESTESTBENCH,ASSHOWNINFIG5VICEVERSA,THELOWERCHAMBERAREAISCHANGEDWITHTHEUPPERCHAMBERAREAKEPTTHESAMETHECURVEISSHOWNINFIG8THECHANGEOFTHELOWERCHAMBERAREAHASLITTLEINFLUENCEONTHEDYNAMIC
24、CHARACTERISTICSOFTHEVALVEASWELL,BECAUSEWHENTHELOWERCHAMBERAREAINCREASES,THEREISNOOBVIOUSCHANGEONTHELOADFLOWRATE,THEREFORE,THESYSTEMRISETIMEINCREASESTHISCANBESEENINTHETRANSFERFUNCTIONGRAPH,WHICHSHOWSTHATTHESECONDSECONDORDERCOMPONENTISREPLACEDBYAPROPORTIONALCOMPONENTBECAUSEVOISDIRECTLYPROPORTIONALTOTH
25、ETWOAREAS,THEGAINCHANGESLITTLE浙江工业大学毕业设计外文翻译10浙江工业大学毕业设计外文翻译11FIG6ANDFIG7ARERESPECTIVELYEXPERIMENTALRESULTSOFDYNAMICCHARACTERISTICSFORTHEELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEANDTHEIMPROVEDELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEWHENTHEINPUTOFTHESOLENOIDISLARGERTHANTHESMALLESTVALVEDECIDEDBYTHEPR
26、ECOMPRESSIONFORCE,ACCORDINGTOTHENEWTONPRINCIPLES,THEPILOTSPOOLOPERATEDBYTHESOLENOIDFORCEANDTHESPRINGFORCEGOESDOWNINTHISPROCESS,THEPILOTPRESSUREOILCOMESINTOTHELOWERCHAMBEROFTHESECONDVALVETHROUGHTHEPILOTVALVEPORT,ANDTHENTHEOILINTHEUPPERCHAMBERGOESBACKTOTANKSOTHESECONDVALVEGOESUPWHENTHESECONDVALVEGOESU
27、P,THEFEEDBACKSPRINGSCOMPRESSIONBECOMESLARGETHESPRINGFORCEALSOBECOMESLARGERASWELL,OPERATEDBYTHESOLENOIDFORCESPRINGFEEDBACKFORCEANDTHEFLOWFORCE,THESPOOLWILLGOBACKTOTHEBALANCEPOSITIONCOMPAREDWITHTESTCURVESOFTHEELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVE,THECONTROLCHAMBERPRESSUREPCOFCARTRIDGEVALVEOFTHEIMP
28、ROVEDELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEINCREASEDRAPIDLYANDSMOOTHLYWITHOUTSTAGNATIONSTAGE,THERESPONSETIMEOFTHEINLETPRESSUREPAANDOUTLETPRESSUREPAOFCARTRIDGEVALVEISSHORT,THECARTRIDGEVALVESPOOLRESPONSETIMEISONLY30MSFROMDISPLACEMENTYCURVE,ALLSHOWTHATTHECLOSECHARACTERISTICSOFTHEIMPROVEDELECTROHYDRA
29、ULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVENOTONLYDEPENDSONSPRINGFORCE,THEEXTERNALPILOTCONTROLOILSOURCEPLAYSANIMPORTANTROLE,LEADINGTOTHECLOSINGTIMESHORTEN35TIMESINADDITION,ITISKNOWNFROMTHECHANGEOFSYSTEMPRESSUREN,73MPA12MPA,THESTABILIZEDPRESSURETIMEOFCOMBINATIONOFTHEIMPROVEDELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALV
30、EANDOVERFLOWCARTRIDGEVALVEIS700MSSHORTERTHANTHESTABILIZEDPRESSURETIMEOFCOMBINATIONOFTHEELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEANDOVERFLOWCARTRIDGEVALVE浙江工业大学毕业设计外文翻译12FIG8SHOWSTHATWHENTHEMAINSPOOLISDN80,THESTABILIZEDPRESSURESIMULATIONCURVESOF3DIFFERENTTYPEOFELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVESIT
31、ISKNOWNFROMTHISDIAGRAMTHESTABILIZEDPRESSURETIMEOFCOMBINATIONOFTHEIMPROVEDELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEANDOVERFLOWCARTRIDGEVALVECURVE1ISTHESHORTEST,ABOUT200MS,THESTABILIZEDPRESSURETIMEOFCOMBINATIONOFTHEELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEANDOVERFLOWCARTRIDGEVALVECURVE2IS700MS,THESTAB
32、ILIZEDPRESSURETIMEOFTHEINTEGRATEDELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVECURVE3ISABOUT900MS,COMBINATIONOFTHEIMPROVEDELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEANDOVERFLOWCARTRIDGEVALVEHAVEFASTPRESSUREREGULATIONTIMEANDSMALLPRESSURE浙江工业大学毕业设计外文翻译13FLUCTUATION,THEREFORE,THELASTSECONDORDERCOMPONENTCANBESIMPL
33、IFIEDTOAPROPORTIONALCOMPONENTIFTHELEAKOFTHESECONDVALVEISCONSIDERED,THEINTEGRATINGELEMENTINFIG4WILLBEREPLACEDBYAFIRSTORDERINERTIAELEMENTBECAUSEOFTHESMALLVOLUMEOFTHECHAMBERBETWEENTHEPILOTANDSECONDSTAGEANDTHESMALLLEAKCOEFFICIENT,THENATURALFREQUENCYOFITISVERYLARGECOMPAREDWITHTHEFIRSTSECONDORDERELEMENTIN
34、FIG4,THEFIRSTORDERELEMENTCANALSOBESIMPLIFIEDTOAPROPORTIONALELEMENTSOTHEVALVESTOTALPERFORMANCEISDIRECTLYDECIDEDBYTHEPILOTVALVEWHILETHEINTEGRATEDELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVEHASPOORSTABILIZEDPRESSUREABILITYANDLARGEPRESSUREFLUCTUATIONTHESOLENOIDISNOTPERFECTBECAUSETHEHYSTERESISEXISTSBUTWHENTHEIN
35、PUTCURRENTISLAGERTHANACERTAINVALUE,THECURRENTFORCECURVEOFTHESOLENOIDISVERYLINEARWITHOUTAPPLYINGTHEDISPLACEMENTELECTROFEEDBACK,THERELATIONBETWEENTHEDISPLACEMENTOFMAINSTAGEANDTHEINPUTCURRENTSIGNALBEARONTHELINEARITYOFTHEELECTROMECHANICALCONVERTER,SOTHEPRECOMPRESSIONOFTHEFEEDBACKSPRINGSHOULDBESETTOTHEMI
36、NIMUMOFTHISLINEARDOMAIN,ANDTHESTIFFNESSISDECIDEDBYTHEDISPLACEMENTOFTHEMAINSTAGETHEFOLLOWUPCONTROLISUSEDBETWEENTHESECONDSTAGEANDTHEMAINSTAGE,ANDTHEDISPLACEMENTOFTHESECONDVALVEALMOSTEQUALSTOTHATOFTHEMAINSTAGEBYEXPERIMENTANDSIMULATIONRESEARCHONDYNAMICCHARACTERISTICSOFDIFFERENTTYPEOFELECTROMAGNETICOVERF
37、LOWCARTRIDGEVALVES,OBTAINTHATTHEDYNAMICCHARACTERISTICSOFCOMBINATIONOFTHEIMPROVEDELECTROHYDRAULICDIRECTIONALCARTRIDGEVALVEANDOVERFLOWCARTRIDGEVALVEUSINGEXTERNALCONTROLOILSOURCEAREBEST,WHICHNOTONLYREGULATESPRESSURERAPIDLY,BUTALSOHASGOODSTABILIZEDPRESSUREABILITY3CONCLUSIONSSTUDYONSTABILIZEDPRESSURECHARACTERISTICSOFDIFFERENTTYPEOFTHEELECTROMAGNETICOVERFLOWCARTRIDGEVALVE
