第31卷第10期
文章编号：10069348(2014)10017706
计算机仿真
2014年10月
液压制动螺纹插装集成阀动态特性仿真与研究
胡均平，何二春，李科军，刘振（中南大学机电工程学院，湖南长沙410083）
摘要：研究单个螺纹插装结构参数对集成阀系统的综合动态影响，为明确液压制动系统动态响应特性，采用功率键合图法建立了履带底盘液压制动螺纹插装集成阀控制系统的键图模型，根据图元之间的关系，选定状态变量，导出了系统数学模型， MATLAB软件上仿真求解系统状态方程组。对比试验曲线与仿真数据，结果相吻合，验证了系统模型和仿真算法的正确性。分析仿真结果，得到螺纹插式梭动阀闵芯球直径、进出油口直径和螺纹插式减压阀复位弹簧刚度、进出油口直径对系统的压力稳定值和稳定时间的综合影响规律。
关键调：液压制动；螺纹插式减压阀；螺纹插式梭动阀；功率键合图；动态仿真
中图分类号：N945.12
文献标识码：B
Simulation andResearch onDynamic Performance
of theIntegratedCartridgeValvesforBrakingHydraulicSystem
HU Jun -ping, HE Er -chun, LI Ke -jun, LIU Zhen
(College of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University, Hunan Changsha 412000, China) ABSTRACT;To analyze the comprehensive dynamic impact of the structural parameters of a single threaded car-tridge on the integrated valve system, by the means of the power bond graph, this paper proposes a bond graph model of the cartridge hydraulic system for controlling the braking of the crawler chassis. Based on the relationship between elements, the state variables are selected, the mathematical model of the system is derived, and the state equations are dynamically simulated with the software MARLAB, Simulation and experimental results are compared, and the simulation results accord the experimental data well, which show the accuracy of the models and simulation algo rithm. Through simulation analysis, the influences of the spool ball diameter, oil inlet and outlet diameter of the shuttle cartridge valve and the retum spring stffness, oil inlet and outlet diameter of reducing cartridge valve on the system stable pressure and settling time are obtained.
KEYWORDS: Hydraulic braking; Reducing cartridge valve; Shuttle cartridge valve; Power bond graph; Dynamic simulation.
引言 1
履带底盘驱动主要采用集成式行走减速机，依靠内装的含螺纹插式平衡阀、梭动阀、减压阀等阀的集成式阀块实现双向行走和制动的控制。
螺纹插装阀在国外工程机械、车辆、和农用机械等领域已被广泛应用。相对于普通的二通插装阅，在实现各种压力、流量和方向控制的功能时，螺纹插装阀更加简便、紧凑、灵活，拆装也更加方便。以往的研究多只是单独的分析一类螺纹插装阀的结构原理及性能“1-3)。但对于含多种螺纹插
收稿日期：2014-0124
万方数据
装阀的集成液压系统，一定输人下的系统动态响应并不是各阀动态响应的简单叠加，为分析液压制动系统的综合动态特性，利用功率键合图法建立制动系统综合数学模型，仿真求解，分析各阀结构参数对系统性能的综合影响规律，为行走制动液压控制系统的设计和优化提供了参考依据。
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液压控制回路
行走减速机主要液压控制原理图如图1。
制动部分液压控制原理：液压油经换向阀1流人系统集
成控制阀块，进油路液压油推动梭阀2阀芯运动打开油路，此时油液压力为高压油，所带制动器为低压弹簧制动液压解除型制动器（最大耐压100bar），故需再经减压阀3减压后流
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