液控的案例
057-基于AMESim的液控單向閥卸載動態特性仿真研究
運用仿真軟件AMESim建立支架液控單向閥卸載系統的仿真模型并進行仿真, 得出卸載過
程中閥芯的運動曲線、閥口的壓力曲線和流量曲線。通過比較2種液控口K的大小可知, 減小液
控口K可以減小閥芯振動和卸載壓力沖擊, 為合理設計優化液控單向閥結構提供了參考。
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PVG特色功能模塊解析之——PVBZ是什么？（轉自電液愛好者）
閥體內集成的液控單向閥可有效減小泄漏量，保持負載的位置穩定。該模塊常用于農機、叉車、堆高車等應用。”
PVBZ的"Z"為Zero leakage，零泄漏之意。在標準的PVB閥體中集成了液控單向閥功能，使得A/B油口的油液泄露量有效減小，在200bar的壓力下，每分鐘最大只有1ml的泄漏。
PVBZ的閥體結構如下圖，閥體結構與常規的PVB類似，但在A和B口內部集成了液控單向閥，包括主級液控單向閥14和先導閥12。進油路由于高壓作用自行打開液壓鎖，回油路通過先導油作用于先導腔打開液控單向閥，使得從執行元件返回的油液能夠正常回流。
為了保證液控單向閥能正常打開，PVBZ模塊需要配備T0口，即先導油單獨回油口，保證主油路的背壓不會對其功能造成干擾。梭針用于在低負載壓力應用中，通過泵壓強行打開回油側的液控單向閥。
PVBZ模塊的技術參數
PVBZ的壓力等級為350bar，帶補償器的A/B口最大流量100L/min。其他參數見下表：
PVBZ-HS和PVBZ-HD
兩者均為在PVBZ的基礎上開發的特殊功能模塊。
PVBZ-HS為單作用提升功能的PVBZ模塊，具有獨立的回油口，可直接通過模塊上的T口回油箱，將回油背壓降到最低。PVBZ-HS的B口集成了液控單向閥。
展開 AMEsim液壓鎖：幾種液壓鎖緊回路動態特性仿真分析
3
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。
1
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。
展開 典型液壓回路（四）：方向控制回路
液控換向回路：液壓缸活塞移動時，當先導行程閥A的頂桿與活塞桿上的凸輪接觸，A閥換向，控制主閥B換向。其特點:可實現遠距離操作，對電氣控制有危險的地點，也能可靠工作。
比例方向閥換向回路：本回路是用比例電液閥換向的控制回路。用比例電液換向閥1控制液壓缸2的運動方向和速度，改變比例電液換向閥電磁鐵的通電、斷電狀態，就可以改變液壓缸的運動方向;改變輸入比例電液換向閥電磁鐵的電流大小，就可以改變液壓缸的運動速度。本回路比常規閥組成的同功能換向回路平穩，無沖擊，工作可靠。
雙向泵換向回路：當雙向液壓泵左側油口排油時，液壓缸活塞右行;通過調節變量機構(使斜盤傾斜方向或偏心方向改變)，使雙向液壓泵右側油口排油時，液壓缸活塞左行。下圖中閥K為安全閥Y為補油泵溢流閥、P為背壓閥。
02
鎖緊回路
換向閥鎖緊回路：因受換向閥內泄漏的影響，采用換向閥鎖緊，鎖緊精度較低。
單向閥鎖緊回路：當液壓泵停止工作時，液壓缸活塞向右方向的運動被單向閥鎖緊，向左方向則可以運動。只有當活塞向左移動到極限位置時，才能實現雙向鎖緊。這種回路的鎖緊精度也受換向閥內泄漏量的影響。
液控單向閥鎖緊回路：換向閥處于中位時，使液控單向閥進油及控制油口與油箱相通液控單向閥迅速封閉，液壓缸活塞向左方向的運動被液控單向閥鎖緊，向右方向則可以運動，故僅能實現單向鎖緊。
雙液控單向閥鎖緊回路：在工程機械液壓系統中常用此類鎖緊回路。
展開 
AMESim液壓系統仿真軟件在液壓鎖緊回路教學中的應用
“
2 AMESim仿真軟件在液壓鎖緊回路教學中的應用
2.1 液控單向閥控制的液壓鎖緊回路與其他鎖緊回路的對比
液壓鎖緊回路即當液壓泵停止向執行元件供油后，執行元件能被鎖緊在要求位置上，當受到重力或外力作用時位置不變。例如，起重機的支撐腿在工作過程中活塞不能移動，這樣才能保證吊物時的安全。
鎖緊方式分單向鎖緊和雙向鎖緊，單向鎖緊時可用單向閥，雙向鎖緊時可利用液控單向閥、方向閥M型中位機能或液控順序閥。各種鎖緊方式如圖1所示。
圖1（a）采用二位四通閥和單向閥使液壓缸活塞鎖緊在液壓缸的兩端，實現雙端鎖緊；圖1（c）所示為采用換向閥的M型中位機能實現的雙向鎖緊回路，這兩種鎖緊方式涉及的閥體和液壓元件較簡單直觀，通過回路圖可較快理解其工作過程。圖1（b）采用兩個液控單向閥組成聯鎖回路，可以實現活塞在任意位置上的鎖緊。此回路鎖緊精度高，設計中應用本回路時，為了保證可靠鎖緊，其換向閥一般采用H型或Y型。
展開 案例分析：明明用了液壓鎖，為什么還是沒鎖住？（轉自液壓傳動與控制）
在之前的設計中采用Rexroth的SL系列板式液控單向閥。正向，A至B自由流動；反向，如果X口通控制油，控制活塞4作用于主閥芯2，使其打開，則B可與A相通；Y口與A口隔離，Y口的壓力大小對主閥芯動作無影響。
該設計選型可以確保該原理可以正常的工作。
由于設備空間比較緊湊，需要對閥塊的結構尺寸進行優化；此外，也出于成本上的考慮，此處改用SUN公司的CV系列液控單向閥。
在調試過程中發現，當控制液控單向閥的電磁閥4.4失電的時候，柱塞缸無法鎖定在任意位置，會緩慢的下降。
造成柱塞缸下降的原因很多，從液壓原理分析，最主要的原因可能有：
溢流閥一直溢流，設定壓力太低或泄露
缸旁塊上的常閉節流閥未完于關閉狀態
液壓鎖鎖不住
在對上述原因進行分析時，1&2的可能性都已經被排除，落腳點就在原因3上面了，也就是液壓鎖并沒有鎖住！
用了液壓鎖，為什么還鎖不住？
原因分析
首先對圖示結構的液壓鎖工作原理進行分析。
2為油源側與高壓油相通，1為負載側與油缸相連。壓力油推動主閥芯，2與1正向自由相通。如果沒有控制油，1無法與2連通，因為主閥芯定位在閥座上了，要想使其連通，控制油3必須接通，當控制油3接通的時候，控制活塞推動主閥芯，從而液壓油可以從1流向2，實現反向流動。4為卸油口，理應零壓回油箱。
再來分析該液壓原理，當所有的電磁閥處于失電狀態，柱塞缸應該并必須停止運動并鎖定。在非工作狀態即所有電磁鐵失電時，我們來看看電磁閥4.4，此時P口壓力與液控單向閥的Y口（4口）相連，也就是說4口此時一直是高壓狀態。當4口為壓力油時，其力會作用在控制活塞上，如下所示，當力足夠大的時候，其也相當于先導控制油的功能了，從而1與2相通，起不到鎖定的作用了。
展開 液壓系統增壓回路的應用與設計（轉自液壓傳動與控制）
系統建壓過程中，液壓油通過CV1和CV2，同時通過液控單向閥POV，兩路直達HP端，確保快速供油到系統。
當P口壓力逐步建立的過程中，增壓器主活塞也開始運動，并連續不斷將油壓入系統。主活塞運動到每端都會發出一個信號S至活塞控制閥PCV，控制閥使主活塞向相反方向運動，這個運動將連續，直到輸出壓力達到最大，這時運動將停止。只有管路有泄漏或油量有消耗時，主活塞才繼續運動。
工作結束后，通過變換增壓器P、T口油壓方向來開啟液控單向閥POV，將HP口的高壓液壓油卸回油箱。
關于增壓器的使用注意事項
增壓器的增壓比都是固定的，為了實現給定的增壓壓力，可以考慮在增壓器之前設計減壓閥。
增壓器都是有一定耐壓范圍的，需要在在增壓器之后考慮溢流閥或者在增壓器之前考慮調壓閥限定壓力。
加油站
“液壓增壓缸”和“液壓增壓器”的最主要區別在哪里呢？
“液壓增壓缸”活塞運動前進和后退的速度因高壓密封件的限制而比較慢，增壓缸前進一個行程輸出的油假如不夠用，那必須后退后再次前進增壓，而這個后退時間比較長，造成了高壓油輸出的間斷性，甚至出現壓力下降現象。
“液壓增壓器”在“頻率”方面完全不一樣，前進后退最大可達到上千次每分鐘，其中后退速度比前進速度還要快，把后退間斷時間縮小至極致。在這種頻率面前，“液壓增壓器”一次能打多少油就不是很重要了，您再也不用擔心一個行程輸出的油不夠，因為“液壓增壓器”可以為您工作很多個行程！
展開 液壓27個基本回路動畫演示（也適用于氣壓）
保壓回路的分類
保壓回路主要分 輔助泵保壓回路，液控單向閥保壓回路，蓄能器保壓回路，壓力補償變量泵保壓回路四種基本回路。
輔助泵保壓
輔助泵保壓就是利用大小兩個不同流量的油泵，當壓力達到設定壓力時，大流量 泵關閉，此時由小流量泵來做泄漏時補充。由于小流量泵功率小，所以對整個系統發熱影響不大。
液控單向閥保壓
液控單向閥保壓 就是當壓力達到設定值時，油泵停止工作，此時利用單向閥密封功能對液壓缸進行保壓。
蓄能器保壓
蓄能器保壓是當壓力達到一定時，油泵停止工作，由蓄能器來補充泄漏，保壓時間的長短是看蓄能器容積大小與泄漏程度。
壓力補償泵保壓
采用 壓力補償泵保壓，壓力穩定，效率高，其原理是利用壓力補償泵具有流量隨壓力增高時流量變小的特性來保壓。
當換向閥在左位工作時，液壓缸前進壓緊工件，進油路壓力升高。當油壓達到壓力繼電器的調整值時，壓力繼電器發訊號使二位二通閥通電，泵即卸荷，單向閥自動關閉，液壓缸則由蓄能器保壓。
液壓缸壓力不足時，壓力繼電器復位使泵重新工作。
保壓時間取決于蓄能器的容量，調節壓力繼電器的通斷調節區間即可調節液壓缸壓力的最大值和最小值。
利用油缸提升重物時，如果遇到突然停電情況，需要防止重物下落。利用中央封閉的3位4通閥就可以實現這一功能。
展開 液壓基本回路可以通過動圖學，直觀易懂
保壓回路的分類
保壓回路主要分 輔助泵保壓回路，液控單向閥保壓回路，蓄能器保壓回路，壓力補償變量泵保壓回路四種基本回路。
輔助泵保壓
輔助泵保壓就是利用大小兩個不同流量的油泵，當壓力達到設定壓力時，大流量 泵關閉，此時由小流量泵來做泄漏時補充。由于小流量泵功率小，所以對整個系統發熱影響不大。
液控單向閥保壓
液控單向閥保壓 就是當壓力達到設定值時，油泵停止工作，此時利用單向閥密封功能對液壓缸進行保壓。
蓄能器保壓
蓄能器保壓是當壓力達到一定時，油泵停止工作，由蓄能器來補充泄漏，保壓時間的長短是看蓄能器容積大小與泄漏程度。
壓力補償泵保壓
采用 壓力補償泵保壓，壓力穩定，效率高，其原理是利用壓力補償泵具有流量隨壓力增高時流量變小的特性來保壓。
當換向閥在左位工作時，液壓缸前進壓緊工件，進油路壓力升高。當油壓達到壓力繼電器的調整值時，壓力繼電器發訊號使二位二通閥通電，泵即卸荷，單向閥自動關閉，液壓缸則由蓄能器保壓。液壓缸壓力不足時，壓力繼電器復位使泵重新工作。
保壓時間取決于蓄能器的容量，調節壓力繼電器的通斷調節區間即可調節液壓缸壓力的最大值和最小值。利用油缸提升重物時，如果遇到突然停電情況，需要防止重物下落。利用3位4通閥就可以實現這一功能。斷電時換向閥處于中位，使油缸內壓力能夠維持一段時間不使重物下落。
展開 平衡閥應用場合及使用注意事項（轉自液壓那些事）
圖一
圖2
3.用于提高回路安全性
對于安全性較高的設備，可以考慮液控單向閥串聯平衡閥，在沒有控制壓力時，如果兩個閥中其中一個失效，依然能保證設備安全。
如果液壓鎖失效，平衡閥沒有失效，工作人員很難發現這個問題。如果平衡閥失效，液壓鎖工作，那么負載下降運動時，會有抖動。
液壓閥使用與維修經驗總結（轉自液壓那些事）
①兩個規格相同且調定參數相同的溢流閥易產生共振；
②如果配管不當容易引起溢流閥產生噪聲；
③液動換向閥(包括電液換向閥的液動閥部分)的控制油的回油應避免與背壓偏高的回油管路相接；
④應避免將多個換向閥的泄油管直接并聯成一個回油管而回油；
⑤應避免單純用換向閥的中位機能來鎖定要求定位精度高的執行機構；
⑥用液控單向閥鎖緊執行機構時其控制油口要接油箱；
⑦在鎖緊回路中不應存在可能有泄漏的元件或部位；
⑧溢流閥的遠程控制口不允許有泄漏；
⑨閥的泄漏油要直接回油箱；
⑩拆檢換向閥時應注意閥芯的裝配方向。
隔爆箱水壓試驗機的液壓系統設計
圖1 隔爆箱水壓試驗機的液壓系統
1.泵；2.電機；3.安全閥；4.卸荷閥；5.壓力表； 6.三位四通手動換向閥；7.液控單向閥；8.單向順序閥
2 液壓系統的建模
AMESim中液壓系統的建模如圖2所示，由1～5所示的五個子元件組成，其參數分別設置為：
圖2 AMESim中液壓系統的建模圖
1～5.液控單向閥的子模型；6.控制換向閥的信號源；7.三位四通手動換向閥；8.溢流閥；9.液壓泵；10.單向閥；11.平衡閥；12.液壓缸外負載的信號源；13.液壓缸的外負載；14.液壓缸
(1)彈簧腔：
設置活塞直徑為10 mm, 活塞桿直徑為5 mm, 彈簧勁度系數為1 N/mm, 初始彈力為20 N,零位容腔長度為6 mm;
(2)質量塊：
設初始位移為-0.005 m, 質量為0.5 kg, 摩擦系數為0.0155,位移范圍為-0.005～+0.005;
(3)帶環形孔的滑塊：
設置活塞直徑為26 mm, 活塞桿直徑為22 mm, 零位容腔長度為6 mm;
(4)彈簧腔：
設置活塞直徑為10 mm, 活塞桿直徑為5 mm, 彈簧勁度系數為1 N/mm, 初始彈力為20 N,零位容腔長度為6 mm;
(5)活塞腔：
設置活塞直徑為17.5 mm, 活塞桿直徑為5 mm[5]。
通過設置控制換向閥的信號源，0～140 s內輸出-400,即換向閥處于右位，141 s～150 s內輸出0,即換向閥處于中位，151 s～250 s內輸出400,即換向閥處于左位[6]。
溢流閥的調定壓力為20 MPa。液壓泵的轉速為1 420 r/min, 流量為Q=3.55 L/min, 單向閥壓降為30 MPa[7]。
展開 【專業知識】你能看懂下面的液壓系統的原理嗎？
1.換向回路
2.二位四通換向閥
3.節流閥出口節流回路
4.三位四通換向閥
5.節流閥旁路旁路節流調速回路
6.三位五通換向閥
7.單級調壓回路
8.機動換向閥
9.背壓回路
10.直動溢流閥
11.比例遠調壓力回路
12.齒輪泵
13.變量泵回路
14.葉片式液壓馬達
15.沖液閥回路
16.普通單向閥
17.串聯同步回路
18.液控單向閥
19.電磁泄荷回路
20.先導溢流閥
21.低壓溢流閥
22.分流閥同步回路
23.二位二通換向閥
24.換向回路1
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展開 圖文介紹如何讀懂液壓系統原理圖（下）（轉自 液壓傳動與控制）
B.1.1 截止閥
截止閥主要指單向閥、液控單向閥和平衡閥（平衡閥也可歸屬于壓力控制閥）。
單向閥主要用于控制液體的單向流動，防止倒流，如經常在泵出口、在回油管T上都會考慮單向閥。
液控單向閥也是大家常說的液壓鎖，參見原理圖所示。左邊的屬于外控外泄，板式或者螺紋式安裝，右邊的屬于內控內泄，疊加式安裝。液壓鎖的功能就是當所有電磁閥失電的時候，液壓鎖把油缸里面的油封死實現保壓，確保設備靜止不動以及安全。平衡閥的功能除了可以實現上述功能之外，還可以平衡負載，特別是垂直工況，有了平衡閥，負載就不會快速下滑。
B.1.2 方向控制閥
方向控制分類方式多種多樣。
根據控制方式，有手動、氣動、液動、電動等之分。
根據工作位置的多少，分為兩位、三位等。參見原理圖，左圖為兩位電磁閥、右圖為三位電磁閥。
方向控制閥都有一個默認的中位機能，即在失電的工況，閥會回到什么初始位置。對于三位閥來說，中位機能的選擇是很重要的，涉及到系統工作可靠性、安全等。如下給出了一些中位機能的示例。每種機能都有其使用特點，舉例如是E，斷電時，P&A&B&T四個有口均不通，在定位要求不高的場合，就可以不用液壓鎖了；如是H，P&A&B&T四個有口均相通，四個油口壓力均卸荷；如是J，P封死，A&B&T三個油口泄壓。
根據有無先導級，分為直動式和先導式方向閥。NG6和NG10都可以做成直動式的電磁閥。如果通徑增加，則就是先導式的，先導部分采用NG6的電磁換向閥，中位機能一般為J，確保主閥兩個彈簧腔及時回油，不留背壓。目前NG10，NG16，NG25以及以上均是先導式電液控制的。
直動式電磁閥如下示意，由電磁鐵提供的推力直接驅動閥芯運動。
先導式電液換向閥如下所示。
展開 LMS Imagine.Lab Amesim平臺新功能介紹網絡研討會
LMS Imagine.Lab Amesim是多學科領域、多級復雜程度的系統建模平臺，提供了機電液控熱等學科的整體解決方案。用戶可在Amesim單一平臺上建立復雜的多學科領域的系統模型，并在此基礎上進行仿真計算和深入分析，也可在這個平臺上研究任何元件或系統的穩態和動態性能。作為西門子PLM解決方案中重要的一環，同時通過國外各種項目實施積累了大量的工程需要，LMS Amesim的研發團隊投入大量的人力物力，不斷的研發創新，并完成詳盡的測試，使得LMS Amesim 最新版本在仿真平臺功能、仿真平臺兼容性和各專業庫得到豐富完善。使得工程技術人員模型的建立、參數輸入和輸出結果界面定制等工作效率大大提升；同時支持事件的控制邏輯、兼容Modelica等建模，使得工程技術人員能夠靈活發揮的空間大大拓展，提高建模和仿真分析的工作效率。
此次研討會完全基于生動的演示和講解，同時也會介紹真實的用戶案例來幫助聽眾更好的理解內容。相信會進一步拓展工程技術人員建模和仿真分析的思路，更好更快更準確的完成相關工作。
時間：2016年6 月17日 星期五上午10:00-11:40
主講人：鄧博文 LMS Amesim 技術工程師
內容安排：
1. LMS Amesim平臺新功能介紹
2. 基于事件的控制邏輯statechart
● Statechart功能及語法講解
● Statechart實例演示
3. APP快速定制
● APP基本功能講解
● APP參數輸入界面實例演示
4.
展開 