电液加载系统中溢流阀压力脉动的吸收方法研究

摘要

随着工业生产、国防建设、航天航空技术的发展，电液加载系统的精度要求越来越高，精度的提高需要稳定的压力源来保证，而溢流阀是得到恒定压力油源的压力调节控制元件。工程实践发现，溢流阀总是存在的各种因素引起的压力脉动严重时会影响压力油源的稳定性，该压力脉动和元件固有频率相近而引起的共振现象，将影响加载精度，甚至导致元件破坏，其中溢流阀自激振荡和调压偏差造成的压力脉动是影响溢流阀提供稳定控制压力值的主要原因。
　　本文分析发现，溢流阀由于阻尼较弱易造成的自激振荡会引起高频小幅值的自激脉动，导致压力油源的输出压力需要较长时间才能达到调定值，进而引起电液加载系统的输出力发生振荡；而溢流阀调压偏差会造成不规律的低频大幅值的调压脉动，使得调定压力发生振荡，导致电液加载系统的输出力在峰值处出现短暂跃变和尖点，这两种压力脉动均会引起电液加载系统的加载精度严重下降。在分析这两种压力脉动特征的基础上，选用蓄能器进行压力脉动的吸收，然而不合理的蓄能器参数选择不止不会有效吸收压力脉动，反而会引起电液加载系统刚度严重下降、加载精度降低，甚至引起系统出现极限环振荡。针对这两种压力脉动，建立电液加载系统中用于吸收压力脉动的蓄能器数学模型，以电液加载系统加装蓄能器后系统刚度下降不影响正常加载为前提，选定蓄能器的模型参数和结构参数的基础上，分别选取蓄能器的工作参数，对自激脉动和不同频率的调压脉动的吸收效果进行仿真研究。研究结果表示：随着充气压力的增大，不同容积的蓄能器对自激脉动的吸收率变化大致相同，吸收率随着充气压力的增大而下降，而对调压脉动的吸收率变化不同，6.3L蓄能器的吸收率一直处于下降趋势，而2.5L和10L蓄能器的吸收率先下降后上升；对于同充气压力和容积的蓄能器，随着调压脉动频率的增大，吸收效果变差；对于同频率的调压脉动，存在一个最佳容积和充气压力的组合，在该参数组合下调压脉动的吸收率最大。

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第1章 绪论

1.1课题来源

1.2课题研究背景及意义

1.3国内外研究现状

1.4本文主要研究内容

第2章 电液加载系统溢流阀压力脉动的分析

2.1 溢流阀与电液加载系统模型的建立

2.2 溢流阀自激振荡引起的自激脉动及对电液加载系统的影响

2.3 溢流阀调压偏差引起的调压脉动及对电液加载系统的影响

2.4 本章小结

第3章 电液加载系统中溢流阀压力脉动的蓄能器吸收模型的建立

3.1 蓄能器的工作过程分析

3.2 蓄能器组成单元的数学模型分析

3.3 蓄能器的参数选择

3.4 本章小结

第4章 电液加载系统中蓄能器吸收压力脉动的仿真分析

4.1电液加载系统中蓄能器吸收压力脉动的Matlab仿真模型的建立

4.2 容积和充气压力参数组合对电液加载系统刚度的影响

4.3 蓄能器吸收溢流阀自激脉动的仿真分析

4.4 蓄能器吸收溢流阀调压脉动的仿真分析

4.5 本章小结

第5章 电液加载系统压力脉动吸收方案设计

5.1 电液加载系统介绍

5.2 电液加载系统动力源介绍

5.3 电液加载系统中溢流阀压力脉动的测量实验方案

5.4 电液加载系统中蓄能器吸收压力脉动的实验方案

5.5 本章小结

总结与展望

1 总结

2 创新性

3 展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B 科研实践