云梯车先导级伺服阀分析    广州云梯车租赁, 广州云梯车出租, 广州云梯车价格  开式泵控云梯车液压系统工作过程中存在复杂的系统模型变化问题，例如：主控制元件比例变量径向柱塞泵在排量变化过程中流量方程的改变、活动横梁在上行和下行阶段系统模型的变化、锻件负载特性的变化等，建立准确可靠的数学模型是分析其它问题的基础。采用机理建模的方法，获得比例变量径向柱塞泵、锻件负载、机架及液压系统数学模型，并根据实验平台参数搭建仿真模型，为后续的研究工作奠定基础。

    

     比例变量径向柱塞泵工作原理,  开式泵控云梯车系统采用MOOG公司RKP系列外控型数字控制比例变量径向柱塞泵(以下简称变量泵或RKP泵)，驱动轴1通过十字盘2将驱动扭矩传至星型油缸块3，柱塞5安装于油缸块3中，柱塞通过滑靴与冲程环保持接触，并由保持环固定，柱塞和滑靴通过有锁定环的球状万向节连接。当油缸块转动时，滑靴在离心力和压力的作用下紧贴冲程环，并在两条搭接的保持环约束下绕冲程环转动。RKP泵的排量由冲程环的偏心量决定，通过两个直接相对的大小控制活塞9、10调整冲程环的偏心位置，先导伺服阀12与控制活塞及位移传感器11一起组成阀控缸位置闭环变量机构，实现对冲程环偏心位置的闭环控制，进而精确调整RKP泵的排量。 外控型RKP泵液压原理简图，该型RKP泵通过内部梭阀选择系统控制油或泵出口的高压端为先导伺服阀的控制油，确保变量机构有较快的响应速度，外控油压一般调定在2.5~5MPa。  RKP泵的变量控制是借助于泵体内径向布置的两个相对的大、小变量控制柱塞来实现，而大、小变量柱塞通过球铰滑块与定子外圆接触，从而根据控制腔和限位腔的作用控制定子的偏心量。从变量泵的出口引出部分控制油液作用在控制腔，并通过变量调节阀作用在限位腔。当限位腔直接与控制油连通，则变量泵的定子处于最大偏心处，排量也最大；当经调节阀口产生一定压降后再与限位腔连通时，则定子处于某一偏心位置，相对应一个排量值。

      先导级伺服阀流量方程伺服阀通过改变节流口的开度调节流量。RKP泵配置的先导阀为D900伺服阀。先导级伺服阀线性化流量方程为acsvqaqXpKK   aq——先导级伺服阀流量(/sm3)；24qK——先导级伺服阀的流量系数，svaqxqK；svX——先导级伺服阀阀口开度(mm)；cK——先导级伺服阀的流量—压力系数，aacpqK；ap——泵内部控制腔的压力(MPa)。

     

      由于伺服阀诸多内部参数很难获得，本节通过近似拟合所选伺服阀产品样本中的时域特性和频域特性曲线，将伺服阀传递函数简化为二阶振荡环节，得到伺服阀阀口开度与伺服放大器输出电流的传递函数   svK——先导级伺服阀增益(m/A)；sv——先导级伺服阀固有频率(rad/s)；sv——先导级伺服阀阻尼比。先导级伺服阀偏差电压信号为UUUfre.   rU——先导级伺服阀指令电压信号(V)；fU——先导级伺服阀反馈电压信号(V)。先导级伺服放大器动态可以忽略，其输出电流为raUKI(2-4)式中aK——先导级伺服阀放大器增益(A/V)。  变量泵定子受力分析变量泵定子受力，滑靴底部结构。  单个滑靴柱塞单元对定子的液压力为   sF——单个滑靴柱塞单元对定子的液压力(N)；1R——滑靴外密封带直径(m)；R2——滑靴外密封带直径(m)；cP——变量泵出口压力(MPa)。  单个滑靴柱塞单元对定子的液压力仅与供油压力和滑靴结构有关。  将滑靴柱塞单元对定子的液压力分解在X、Y轴方向，其中变量泵的配流轴偏置角。滑靴柱塞单元对定子的液压力在X轴方向的合力为   XF——滑靴柱塞单元对定子的液压力在X轴方向合力(N)； ——第一个滑靴柱塞单元轴线与配流轴偏置角的夹角；——相邻滑靴柱塞单元的夹角，Z2π；i——滑靴柱塞单元个数；hZ——处于高压区的滑靴柱塞单元(MPa)。  由于变量泵为奇数个柱塞，当主轴旋转到不同位置时，处在高压区和低压区的柱塞数量有所变化。 处于高压区的柱塞数量为21ZhZ，此时，定子所受的液压力在X轴方向为sXFF4sin24sin时，处于高压区的柱塞数量为21ZhZ，此时，定子所受的液压力在X轴方向.  当0时，定子所受的液压力在X轴方向平均值为  F——滑靴柱塞单元对定子的液压力在X轴方向合力的平均值(N)。 滑靴柱塞单元对定子的液压力分解在X轴方向的平均受力与配流轴偏置角和相邻柱塞之间夹角有关，并且其方向始终是使定子向排量减小的方向运动。滑靴柱塞单元对定子的液压力在Y轴方向的合力为  ——滑靴柱塞单元对定子的液压力在Y轴方向合力(N)。当2时，处于高压区的柱塞数量为21ZhZ，此时，定子所受的液压力27在Y轴方向.  处于高压区的柱塞数量为21ZhZ，此时，定子所受的液压力在Y轴方向，当0时，定子所受的液压力在Y轴方向最大值.  YmaxF——滑靴柱塞单元对定子的液压力在Y轴方向合力的最大值(N)。 滑靴柱塞单元对定子的液压力分解在Y轴方向的最大受力只与相邻柱塞之间夹角有关。定子的最大摩擦力为FfgMFYf.   fmaxF——定子的最大摩擦力(N)；0M——定子质量(m)；f——摩擦系数，0.1-0.15。定子受到的液压外负载力.  

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      变量泵的出口流量变量泵的理论,  输出流量方程QeKqpc    cQ——变量泵的理论流量(/sm3)；28qpK——变量泵的流量增益，KKppqp；KP——变量泵的偏心量梯度；p——变量泵的转速(rad/s)；e——变量泵的定子偏心量(m)。根据变量泵的定子运动方向不同，变量泵内的控制油路不同，所以应将定子运动不同的实际油路分别建模。当定子向控制活塞方向运动时当定子向控制活塞方向运动时，控制腔体积缩小，油液通过伺服阀直接进入油箱，变量泵出口流量分为两部分，一部分通过变量泵内管路进入限位腔，大部分直接进入系统，建模过程中，忽略了管路中的压力损失和管路动态，考虑变量柱塞腔内部的各种泄漏，以及油液的压缩量。 s1A——控制腔的活塞面积(m2)；s1V——控制腔的容积，包括控制腔初始容积和与之相连的管路容积(m3)；01V——控制腔的初始容积(m3)；e——油液体积弹性模量(MPa)；29tpaC——控制腔的泄漏系数(3Pa/sm)。限位腔流量和容积s2A——限位腔的活塞面积(m2)；s2V——限位腔的容积，包括限位腔初始容积和与之相连的管路容积(m3)；02V——限位腔的初始容积(m3)；tpbC——限位腔的泄漏系数(3Pa/sm)。变量泵出口压力在某一时刻为恒定值，即0dtdpc，所以变量泵实际输出流量等于泵的理论流量减去先导控制油的流量，因此，变量泵出口连续性方程为QQpCQcpbcp   cQ——变量泵的理论输出流量(/sm3)；bQ——进入限位腔的流量(/sm3)；QP——变量泵的实际输出流量(/sm3)；pC——变量泵的总泄漏系数(Pa/sm3)，epippCCC；ipC——变量泵的内泄漏系数(3Pa/sm)；epC——变量泵的外泄漏系数(3Pa/sm)。

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