基于Amesim单路稳定分流阀的稳流特性分析

文章来源Amesim学习与应用，作者逍遥人。

本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了单路稳定分流阀的结构和工作原理，并通过Amesim仿真模型分析了其在泵输入流量和转向系统负载变化下的稳定油路流量响应特性。仿真结果表明，在转向油路负载不变而油泵供油量变化时，单稳阀能够保持稳定油路流量恒定；在泵供油流量稳定而转向负载突变和上升时，稳流油路的流量有瞬间波动但随后恢复并基本保持恒定。这表明单稳阀具有良好的稳定分流特性，适用于液压转向系统。

如图１所示，单稳阀主要由阀体、阀芯、弹簧、阻尼塞、安全阀等组成。当泵以一定量供油时，从Ｐ口流入的油液ＱＳ一路经定节流孔ｃ和变节 流口ａ输出，供给液压转向系统使用，此油路为稳定油路Ａ，流量ＱＡ；另一路通过变节流口ｂ流向其他油路或者回油箱，此油路为分流油路Ｂ，流量ＱＢ。阀芯主要受节流口ａ、节流口ｂ处的液动力，节流孔ｃ前后的压差，以及弹簧的作用力平衡。

如果油泵供油量和转向系统负载恒定，则阀芯处于阀体内某一平衡位置，流过定节流口ｃ和变节流口ａ的流量ＱＡ保持恒定。

图1、单稳阀结构图

（１）若转向油路A负载不变，而油泵供油量同步变化时。当P口进油流量小于阀设定的稳流流量时，定节流孔c前后压差较小，不足以推动阀芯移动，变节流口b不打开，开度为０，全部油液Qs经过定节流孔ｃ和变节流口ａ，从油路A进入转向系统；当P口进油流量大于阀设定的额定流量时，通过定节流孔ｃ的流量增加，则定节流孔ｃ前后压差也相应增大，推动阀芯向右移动，弹簧压缩，使变节流口ａ开度减小，变节流口ｂ开度增大，将多余流量从B油路输出。

（２）若油泵供油量不变，而转向油路A压力突然增加时，阀芯瞬间要向左移动，增大变节流口a的开度，减小变节流口ｂ的开度。但由于阀芯主要靠定节流孔ｃ前后压差维持平衡，在流量不变，定节流孔ｃ前后压差不变的情况下，阀芯最终将恢复平衡，保持流量不变。

根据上述单稳阀工作原理的描述，从ＡＭＥｓｉｍ软件的ＨＣＤ库中选取相对应的液压元件构建仿真，如图２所示。

图2、单稳阀 Amesim模型

1.仿真条件设置

在参数模式下，为元件设置模型参数，单稳阀的稳定流量设置为14L/min，仿真时间为30s，时间间隔0.1s，其余参数采用系统默认。仿真条件设置如图３所示：0~15s 段，泵供油流量从0L/min逐渐上升到30L/min，转向负载压力持20bar不变，此段模拟转向油路负载不变，而油泵供油量变化时，单稳阀的稳流特性；15s~20s段，泵供油流量和转向油路负载均保持不变，为一般状态；20s~30s段，泵供油流量保持不变，而转向负载从20bar突变到30bar，并持续上升到40bar，此段模拟泵供油流量稳定，而转向负载突变和上升时阀的稳流特性。

图3、仿真曲线

2.结果分析

单稳阀稳定油路流量变化特性如图３所示，在0s~7s内，泵的供油流量未达到阀设定的稳流流量，分流油路未打开，泵的供油全部进入稳定油路；7s时，泵的供油流量达到阀设定的稳流量14L/min，分流油路开始打开，多余油液开始从分流油路流走；7s~15s内，稳流油路流量随泵的供油流量微略增加，增幅不大；15s~30s内，当转向负载突变并持续上升时，稳流油路的流量有相应的瞬间波动，但随后恢复并基本保持恒定。

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