基于AMESim的动态优先阀静态特性仿真研究

图 １ 动态优先阀的外观
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《计量与测试技术》２０１８年第 ４５卷第 １０期
基于 ＡＭＥＳｉｍ的动态优先阀静态特性仿真研究
姜克壮 黎志兴
（上海大学机电工程与自动化学院，上海 ２００４４４）
摘 要：动态优先阀是动态负载敏感型全液压转向系统的关键元件之一，为提高转向系统的整体性能，需要对动态优先阀的静态特性进行深入 地研究。本文利用 ＡＭＥＳｉｍ仿真软件，针对某种动态优先阀完成了建模，并在仿真环境里分析了动态优先阀的各项输入对其静态特性的影响 结果，得到了其相应的特性曲线。根据仿真结果可得出此动态优先阀具有较好的静态特性，能满足常规转向系统的性能要求，同时还能够为实 际试验研究和结果分析提供有效的参考与依据。 关键词：动态优先阀；静态特性；ＡＭＥＳｉｍ仿真 中图分类号：ＴＨ１３７５２ 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：４６０４０３０ ＤＯＩ：１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４－６９４１．２０１８．１０．０１３
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图 ２ 动态优先阀的结构简图
２ 动态优先阀的模型建立及测试方法 ２１ 静态测量模型建立
该动态优先阀的简化液压原理如图 ３所示。动 态优先阀内有三个阻尼孔，包括动态阻尼孔（Ｄ），负 载敏感阻尼孔（ＬＳ）以及阻尼孔（Ｌ）。分析静态特性 时，可认为转向器的可变节流口开口大小将为一定 值，即转向器内可变节流口的开口面积 Ａ为 一 定 值。根据图 ３所示的动态优先阀内部油路，根据流 量连续性方程以及孔口流量方程有以下关系：
０ 引言 负载敏感型全液压转向系统是目前使用得最广
泛的转向系统之一，其主要应用在轮式转向系统中， 例如：装载机、挖掘机、叉车等工程机械。动态优先 阀是动态负载敏感型全液压转向系统的关键元件， 不仅能够将来自车载液压泵的油液根据转向优先的 需求来优先分配给动态负载敏感型的全液压转向 器，以保证全液压转向系统的转向动作平稳顺畅，还 能够使得在转向开始阶段保持转向平滑，克服了静 态优先阀在转向开始时出现转向“硬点”，即转向存 在卡滞的缺点。动态优先阀的静态特性对于负载敏 感型的全液压转向系统有很大的影响，因此研究动 态优先阀的静态特性，获得其相应的仿真特性曲线，
通过动态阻 尼 孔 （Ｄ）和 负 载 敏 感 阻 尼 孔 （ＬＳ） 的流量分别为：
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ＪｉａｎｇＫｅｚｈｕａｎｇ ＬｉＺｈｉｘｉｎｇ
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对于提高全液压转向系统的工作特性有很大的效 果，也能为动态优先阀的维修和检测提供理论根据 和数据参考。 １ 动态优先阀的结构组成及工作原理
某型号的动态优先阀如图 １所示，其结构简图 如图 ２所示。动态优先阀在本质上为三通型的定差 分流阀，即能把 进 入 到 动 态 优 先 阀 入 口 （Ｐ）的 流 量 按照转向优先的控制需求，将液压泵的油液优先分 配到转向负载油路（ＣＦ）上以保证转向系统的正常 工作，剩余油液将分配到其他液压回路（ＥＦ）上执行 其他相应的动作和功能。根据全液压转向器前端压 力（ＣＦ）与反馈至弹簧端 （ＬＳ）的转向负 载 的 压 力 差，将在阀芯上产生一定的液压力，阀芯在液压力、
收稿日期：２０１８－０８－０７
姜克壮等：基于 ＡＭＥＳｉｍ的动态优先阀静态特性仿真研究
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液动力以及在弹簧力的共同作用下不断调节阀芯的 位置，从而控制液压泵经过优先阀分配到 ＣＦ口的 转向流量。外控口（ＰＰ）主要是当动态优先阀 ＣＦ口 和全液压转向器 Ｐ口间的管路压力损失较大时，将 ＰＰ口通过外接软管直接与全液压转向器的 Ｐ口相 以减小管路损失对动态优先阀的影响。