伺服系统液压站动态特性分析

动过程 结束 。启 动阶 段结 束 瞬 间 ， 能器 油 口流 量 由 蓄
输 入变 为瞬 间输 出很大 流量 。随着系 统压力 的再次增
加， 输入 蓄能器 的流 量迅速 达约 ２ ０Ｌ ｍ ｎ ０ ／ ｉ。当压力达
到 设定 的压力 最 高 点 后 （ 时 ， 能 器 内 气 体 的体 积 此 蓄
由于系统 压力 的作 用 而 继 续 不 断 减 小 达 到最 小 值 ） ，
图 ３ 仿 真 模型
蓄 能器油 口的流 量 由输 入变 为瞬 间输 出很 大流量 。之 后 ， 出流 量迅速 回 落到 稳定 的水 平 直到 系 统压 力 下 输 降到最 低设 置点为 止 （ 蓄能器 内气体 的体积 由于系统
收 稿 日期 ：０ ９０ —６ ２０ －８１ 作者简介 ： 嵩 （９ １ ）男 ， 东大埔 人 ， 程 师 ， 士 ， 苏 １７ 一 ， 广 工 学 主 要从 事机电设计工作 。
液压 与 气动
到系统压力 曲线 （ ４ ） 图 ａ 和泵 出口的压力 曲线 （ ４ ） 图 ｂ。
２１ ０ ０年第 ２期
２１ ０ ０年 第 ２期
液 压 与 气动
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伺 服 系 统 液 压 站 动 态 特 性 分 析
苏 嵩
Ｔ ｅ Ｄｙ ａ ｃ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｓ Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｏ ｒＵｎ ｔｆ ｒＳ ｒ ｏ Ｓ ｓｅ ｈ ｎ ｍｉ ａ ａ ｔｒｓｉ ａ ｙ ｉ ｆＰ ｗｅ ｉ ｏ ｅ ｖ ｙ ｔｍ ｃ
系统 启 动并 经过 几 秒 后 ， 入 蓄能 器 的流 量迅 速 输
从零 增加 到约 １０Ｌ ｍ ｎ ０ ／ ｉ。之 后 ， 入 蓄能器 的流量随 输
系统 流量 的分 阶段 增 加 而缓 慢 减少 （ 蓄能器 内气体 的
体积 由于 系统 压 力 的 作 用 而 不 断 减小 ） 直 到 系 统启 ，
持 系统 的泄漏 流 量 即可 。该液 压站 巧妙 地利 用 了定量
趸
泵供 油 、 压力传 感 器控 制 的插装 阀高低 压切换 、 蓄能器 储油 等方 法解 决 了瞬 时高 压大 流量 与长 时 间高压 小 流 量之 间 的矛盾 ， 到 了既满 足 了系统 快 速性 的要求 ， 做 又
达到 了节 能 的 目的 。
Ｓ Ｓ ｎ Ｕ ｏ ｇ
（ 京 机 械 工 业 自动 化 研 究 所 ， 京 北 北
１０ ２ ） ０ １０
摘 要 ： 伺服 系统液 压站 巧妙 地利 用 了定 量泵供 油、 力传 感 器控 制 的插 装 阀 高低 压切 换 、 能器储 该 压 蓄 油等 方 法解 决 了瞬时 高压 大流量 与 长 时间 高压 小流量 之 间的 矛盾 ， 到 了既 满足 了系统快速 性 的要 求 ， 做 又达 到 了节能 的 目的 。该文 用模 拟仿 真 的方 法对 该 系统的 动 态特性 进行 分析 。 关 键词 ： 服 系统 ； 伺 液压 站 ； 性 分析 ； 特 模拟 仿 真 中图分 类号 ： Ｈ１７ 文献 标识 码 ： 文章 编号 ：０ ０ ５ （０ ０ ０ －０ ３０ Ｔ ３ Ｂ １０ ４８ ８ ２ １ ）２０ ２ －３
解 液压 站 内各 元 件动 态特 性 的有效 方 法 。
２ 系统 组成 及原 理 源自液压 站 由定 量 泵机 组 、 装 阀 、 力 传 感 器 、 插 压 压力
切换 控制 电磁 阀 、 能 器 、 却 器 、 箱 及 相 关 管路 和 蓄 冷 油
附件 等组 成 （ 图 １ 。 见 ） 当泵 机 组 启 动 时 ， 装 阀 １处 于 打 开状 态 。延 时 插 几秒 后 ， 电磁 阀 ２控 制插 装 阀 １ 闭 ， 关 系统 压力 即可迅
１ 概述
我 单位 根据 样机 仿 制 的 伺 服 系统 液 压 站 （ 称 液 简
压 站 ） 为 多个 液压 马达 和 液 压缸 供 油 的动力 源 。该 是 系统启 动时要 求 液压 站迅 速建 立压 力并 提供 大 流量 的 油 液 ， 在启 动完 成后 的大 部 分时 间 内 ， 而 液压 站 仅需 维
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餐４ 。
一
压 力 的 下 降 而 不 断 增 加 ） 随 着 系统 压 力 的 再 次 增 。 加， 蓄能 器油 口的流 量再 次 由稳 定输 出迅 速变 为输 入
ｌ ５ ２ ５ ３ ５ ４ ５
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时 间／ ｓ ｂ ）泵出 口 图 ４ 压 力 曲线
厂
速建 立 。再 经 过几 秒 后 ， 力 达 到 系 统 设 定 的压 力 高 压 点时 ， 电磁 阀 ２控 制插 装 阀 １开启 。起 保 压作 用 的单 向阀 ６关 闭 。由于 系统 各 元 件 存 在 一 定 的泄 漏 ， 因此 蓄能器 内存 储 的油 液 的会 缓 慢 减 少 ， 系统 的压 力 也 会 缓 慢下 降 。当压 力下 降 到设 定 的压力 低点 时 ，电磁 阀
２ ０ ５ ２ ０ ０ ｌＯ ５
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了解该 液压 站 内各个 元 件 的动 态特性 及 元件 参数
的改变 对 系统性 能 的影 响是 十分 必要 的。液 压系 统 中
大部分 元件 的参 数 测量 起 来 都 十分 费 时 费 力 ， 且 也 而 不 能仅 靠更 换某 个 元件 去 观 察 该 元 件 对 系 统 的影 响 。 而使用模 拟 仿真 的方 法对 该 液压 站进 行特 性分 析是 了
１ 插 装 ．
２ 电 磁 换 向阀 ．
３ 蓄 能器 ．
４ 压 力 传 感 器 ．
５溢流阀 ．
６ 单向阀 ．
７ 定 量泵 机 组 ．
图 １ 系 统 原 理 图
２再次 控制 插 装 阀 １关 闭 ， 统 压 力 再 次 上 升 到压 力 系
高点 ， 此不 断循 环 。 如 在 系统启 动过 程 中 ， 统流量 分 阶段增 大 ， 系 到系统 启动 完成 后 ， 统 的流 量 等 于 各 元 件 的 泄漏 量 。图 ２ 系 为系 统 的工作 流量 曲线 。