幾種液壓鎖緊回路動態特性仿真分析

運用 ＡＭＥＳｉｍ 對 ３ 種鎖緊回路分別進行了建模和仿真， 通過對仿真結果的分析和比較， 對各回路的鎖緊性能和穩定性做了相應分析， 為各種鎖緊回路系統的設計和分析提供了相應參考。

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換向閥鎖緊回路

在系統回油路上串接一個單向閥， 選用 Ｏ 型換向閥構成的換向閥鎖緊回路， 如下圖。 當給定分段線性信號源一個 ０ ～ ４０ 之間的信號時， 換向閥左位打開， 液壓缸活塞桿伸出， 推動負載運動； 當分段線性信號源的信號為 ０ 時， 換向閥處于中位， 活塞桿停止運動并保持原位。

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單項順序閥鎖緊回路

在系統中串聯一單向順序閥， 選用 Ｙ 型換向閥構成的單向順序閥鎖緊回路， 如下圖。系統中，單向順序閥同時起到鎖緊和背壓的作用， 當分段線性信號源的信號為 ０， 換向閥處于中位時， 通過單向順序閥實現活塞桿在任一位置鎖定。

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液控單向閥鎖緊回路

在系統中串接液控單向閥和單向節流閥，選用 Ｙ 型換向閥構成的液控單向閥鎖緊回路，如下圖。當換向閥處于中位時，通過液控單向閥實現絲桿在任一位置鎖定。

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仿真結果分析

為方便起見，全部用最簡單的子模型，進入參數模式， 為各元件設定參數。控制液壓泵的電機轉速為 １ ５００ ｒ ／ ｍｉｎ，液壓缸活塞桿長度設為 １ ｍ，所連接質量塊的質量為 １００ ｋｇ， 控制換向閥開啟的分段線性信號分別設置為： 換向閥鎖緊回路中， 在 ｔ＝０～３ｓ 內為常量 １， 換向閥處于左位， 液壓缸活塞桿推動質量塊運動，在ｔ＝３～５ ｓ 內為常量０， 換向閥處于中位， 活塞桿停止運動并保持原位； 單向順序閥和液控單向閥鎖緊回路， 在ｔ＝０～３ｓ 內為常量-１， 換向閥處于右位，液壓缸活塞桿推動質量塊運動，在ｔ＝３～５ｓ內為常量０， 換向閥處于中位， 活塞桿停止運動并保持原位， 其他參數均為默認值。 最后在運行模式中設置運行參數， 運行時間為 ５ ｓ， 采樣周期為 ０ ０１ ｓ。

從圖換向閥鎖緊回路壓力曲線，在ｔ＝０～３ｓ 內， 換向閥鎖緊回路的液壓缸 １ 口和 ２ 口的壓力逐步上升； 當 ｔ＝３ｓ 時， 由于換向閥處于中位狀態， 開始鎖緊； 在 ｔ＝３～５ｓ 內， 壓力處于相對平穩狀態， 但進出口壓力均在一定范圍內波動，  會產生相應的震動，  對液壓元件產生相應的沖擊， 鎖緊效果一般。

從圖單向順序閥鎖緊回路壓力曲線可以看出，在ｔ＝０～３ｓ內， 單向順序閥和液控單向閥鎖緊回路液壓缸的進出口壓力處于不斷上升的狀態； 當 ｔ＝３ｓ 時， 由于換向閥從右位切換至中位， 壓力瞬間下降至 ０；在 ｔ＝３～５ｓ 內， 壓力處于平穩狀態， 液壓缸進出口壓力相同，  無震蕩，  對液壓元件沖擊小， 鎖緊效果良好。

在圖活塞桿位移曲線中，在 ｔ＝０～３ｓ 內，３ 種回路的活塞桿均推動負載運動， 位移逐漸增加； 當 ｔ ＝ ３ ｓ 時， 電磁換向閥處于中位鎖緊狀態， 活塞桿鎖定， 在ｔ＝３～５ｓ 內， 活塞桿位移保持不變。 從圖中還可以看出； 在短時間內， 就活塞桿位移變化而言， ３ 種回路均有良好的鎖緊效果。

文章來源：Amesim學習與應用