液控单向阀开启与锁紧压力控制特性分析与应用

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1、液控单向阀开启与锁紧压力控制特性分析与应用液控单向阀除了应用在平衡、顺序、保压、补油等回路中，还常常用在垂直液压缸固定物件 （负载）或推动活塞杆运动以及作为提升阀的逻辑元件实现定向控制， 这往往是液控单向阀在液压系统作为一个重要元件来满足负载特性要求的原因所在， 所起的控制作用也是其他元件不可替代的。在压力系统中， 液控单向阀实现逻辑定向控制， 需有好的开启压力特性，开启压力延时变化要小，瞬时开启要灵敏。在负载自保持系统中，要把负载长时间保持在停止位置，并可将活塞（负载）锁定在任何位置，液控单向阀要有可靠的锁紧性和锁定位置精度。 有时在一个系统中，还要求同时具有良好的开启和锁紧压力控制特性。

2、开启与锁紧是液控单向阀在控制回路应用中的一个重要特性。2 开启、锁紧压力控制特性分析液压系统采用单活塞液压缸作为执行器时，不同腔作为主工作腔和液控单向阀在回路中的安装位置不同，回路性能有很大不同， 尤其是系统的开启和锁紧特性会有不同的变化。现以压力系统和负载自保持系统为例， 以常见的进油路和回油路系统来分析其各自不同的开启与锁紧压力特性。 两个系统液压缸几何参数 2.1 进油路应用特性分析所示负载自保持系统广泛应用于平衡回路、锁紧回路和保压等回路中。 平衡回路中可视为液压缸立式放置。节流阀表示回油阻力，液控单向阀在液压缸有杆腔一端。进油路要求液控单向阀在立式液压缸与垂直运动部件由于自重而自行下

3、落时， 阻止活塞或减缓活塞因自重而加速下落； 或液压缸固定在任意位置，阻止液压缸因负载过大及回路的压力降低而使其运动。对于该系统的增压（强化）特性和空载控制压力特性在中已有分析并给出了结果，现对开启与锁紧压力控制特性作如下分析。学士，主要从事流体传动与控制的研究工作。液压与气动开启压力取决于先导控制压力， 控制压力顶起单在负载自保持系统时， N 开启值要大于 1.向阀，油液反向流动，此时回路机械特性方程为：值描述了阀的开启与锁紧控制特性， N 值不宜过小，液压缸面积， m2 Ar 活塞杆面积， m2 k 单位面积弹簧力， NAc 阀的控制活塞面积， m2 A2 阀芯承压面积， m2 其中解式（

4、 1）得一 Ar 设液控单向阀控制活塞内泄漏很小不计，先导控制压力 Pc*K 液控单向阀仍不开启，由上式可得出可用 N 临界公式计算其最小极限值，否则使阀开启则需更高的控制压力而超过系统规定压力造成不安全因素。R 比值也是一个重要参数， 它与 N 值共同描述了系统的回路机械特性。 R 比值的确定，一方面决定了液压缸尺寸，另一方面也间接影响了阀的开启与锁紧性能。在液压系统中，当活塞杆受拉时，一般3.33，压力高时取小值；压力低时取大值。当活塞杆受压时，考虑活塞杆工作稳定性，一般取 D/d=1.33 2.如果液压缸正反行程速度较大，为防止产生液压冲击，要进行专门设计。回油路开启与锁紧系统图 K 值

5、一般取 140kPa，系统参数代入式（2）可得 N 开启 =2.667：1 2.2 回油路应用特性分析所示系统的分析步骤与进油路系统相似，其机械特性方程为：与上同，系统参数代入式（ 3）可得 N 开启 =上述两个不同工况的系统，需要使用不同的液控单向阀或调节不同的先导控制压力。当工况1 使用在压力系统时，N 开启值要大于 2667：1；当工况 2 使用 3 结论基于压力系统和负载自保持系统建立起来的N 和 R 分析式，是衡量和评价液控单向阀开启与锁紧压力控制特性的重要参数和依据。一般工业用液压缸R 取值范围 1.75 10，既使有特殊工况要求其值也不要低于 1.15，因为过低的 R 值会使 N 值增大。一般 N 的取值范围在 1. 5：14：1，既使R 接近极限值时， N 值也不宜过多超出取值范围。实际应用中，选择最靠近理论计算值的液控单向阀，则可更好地满足系统要求。