几种液压锁紧回路动态特性仿真分析

几种液压锁紧回路动态特性仿真分析

运用 ＡＭＥＳｉｍ 对 ３ 种锁紧回路分别进行了建模和仿真， 通过对仿真结果的分析和比较， 对各回路的锁紧性能和稳定性做了相应分析， 为各种锁紧回路系统的设计和分析提供了相应参考。

在系统回油路上串接一个单向阀， 选用 Ｏ 型换向阀构成的换向阀锁紧回路， 如下图。 当给定分段线性信号源一个 ０ ～ ４０ 之间的信号时， 换向阀左位打开， 液压缸活塞杆伸出， 推动负载运动； 当分段线性信号源的信号为 ０ 时， 换向阀处于中位， 活塞杆停止运动并保持原位。

在系统中串联一单向顺序阀， 选用 Ｙ 型换向阀构成的单向顺序阀锁紧回路， 如下图。系统中，单向顺序阀同时起到锁紧和背压的作用， 当分段线性信号源的信号为 ０， 换向阀处于中位时， 通过单向顺序阀实现活塞杆在任一位置锁定。

在系统中串接液控单向阀和单向节流阀，选用 Ｙ 型换向阀构成的液控单向阀锁紧回路，如下图。当换向阀处于中位时，通过液控单向阀实现丝杆在任一位置锁定。

为方便起见，全部用最简单的子模型，进入参数模式， 为各元件设定参数。控制液压泵的电机转速为 １ ５００ ｒ ／ ｍｉｎ，液压缸活塞杆长度设为 １ ｍ，所连接质量块的质量为 １００ ｋｇ， 控制换向阀开启的分段线性信号分别设置为： 换向阀锁紧回路中， 在 ｔ＝０～３ｓ 内为常量 １， 换向阀处于左位， 液压缸活塞杆推动质量块运动，在ｔ＝３～５ ｓ 内为常量０， 换向阀处于中位， 活塞杆停止运动并保持原位； 单向顺序阀和液控单向阀锁紧回路， 在ｔ＝０～３ｓ 内为常量-１， 换向阀处于右位，液压缸活塞杆推动质量块运动，在ｔ＝３～５ｓ内为常量０， 换向阀处于中位， 活塞杆停止运动并保持原位， 其他参数均为默认值。 最后在运行模式中设置运行参数， 运行时间为 ５ ｓ， 采样周期为 ０ ０１ ｓ。

从图换向阀锁紧回路压力曲线，在ｔ＝０～３ｓ 内， 换向阀锁紧回路的液压缸 １ 口和 ２ 口的压力逐步上升； 当 ｔ＝３ｓ 时， 由于换向阀处于中位状态， 开始锁紧； 在 ｔ＝３～５ｓ 内， 压力处于相对平稳状态， 但进出口压力均在一定范围内波动，  会产生相应的震动，  对液压元件产生相应的冲击， 锁紧效果一般。

从图单向顺序阀锁紧回路压力曲线可以看出，在ｔ＝０～３ｓ内， 单向顺序阀和液控单向阀锁紧回路液压缸的进出口压力处于不断上升的状态； 当 ｔ＝３ｓ 时， 由于换向阀从右位切换至中位， 压力瞬间下降至 ０；在 ｔ＝３～５ｓ 内， 压力处于平稳状态， 液压缸进出口压力相同，  无震荡，  对液压元件冲击小， 锁紧效果良好。

在图活塞杆位移曲线中，在 ｔ＝０～３ｓ 内，３ 种回路的活塞杆均推动负载运动， 位移逐渐增加； 当 ｔ ＝ ３ ｓ 时， 电磁换向阀处于中位锁紧状态， 活塞杆锁定， 在ｔ＝３～５ｓ 内， 活塞杆位移保持不变。 从图中还可以看出； 在短时间内， 就活塞杆位移变化而言， ３ 种回路均有良好的锁紧效果。

来源：Amesim学习与应用