二通插装阀及其基本功率回路的开关特性

　　1前言

　　当前，二通插装阀集成控制技术已广泛应用于工业和移动液压之中。在中大功率的液压系统控制和集成中已成为现代液压集成控制的主流技术之一。在中国，具有自主技术和创新的二通插装阀控制技术，已在“中国制造”中发挥着重要和积极的作用。

　　上世纪末，欧美尤其是德国W.Backe教授的团队进行了对该技术进行了系统和深入的研究[m，我国也对采用了符合IS07368/D/N24342标准的自主设计和制造的产品和回路进行了系统和全而的试验，取得了一系列十分有用的结果，它们不仅验证了W.Backe教授的研究成果，而且直接获得了一些对工程应用有很强指导作用的成果，有力地推动了我国二通插装阀集成控制技术的广泛应用和技术进步，现将有关二插装阀方向控制组件和基木功率回路的开关特性介绍如卜。

　　2二通插装阀(方向控制组件)的开关特性

　　标准的二通插装阀方向控制组件，其关闭时间比开启时间长所引起的“时间差”特性，是二通插装阀方向控制中的一个重要的特性。日木学者[2]曾在W.Backe和H.Willbland研究的基础上进行进一步试验，导出了一种简单估算开关时间的方法，按照这一方法推估，一般情况卜关闭时间可达开启时间的5一10倍。因此，掌握二通插装阀开关“时间差”这一特点，对正确应用二通插装阀具有重要意义。

　　我国曾在上世纪末对此进行过专门的研究。针对国外学者在试验研究中未能采用符合当时国际标准IS07368/D/N24342的工业产品，因此被试件的尺寸规格非标和扩展小，被试技术参数偏低的情况，采用了完全符合IS07368/D/N24342标准的市售产品(元件和集成块)，并按ISO规定的试验方法、标准进行了较为全而和系统的试验。通过试验清晰表明了二通插装阀方向控制组件和回路的开关进程和规律，不仅验证了国外学者的试验结果，而且进一步获得对工程应用和产品开发具有很强指导作用的结果，也加深了人们对二通插装阀开关特性的认识。

　　2.1数学模型的建立

　　二通插装阀被试件数学模型参见图1}即进油腔、控制腔、先导网络、插装件和回油腔。根据流量连续方程、阀口节流方程和力平衡方程，可以获得数学模型和一组状态方程。

　　2.2阀口流量系数和射流角的确定

　　在对所建立的状态空间模型进行数值求解之前，首先应分析和确定模型中两个液压参量:流量系数和射流角。

　　2.2.1流量系数

　　众所周知，通过阀口的流量通常采用;下式表示

　　式中，C表示二通插装阀阀口流量系数，它的值同阀的结构和雷诺数有关。计算流量系数，以及其他结构参数时，充分依据和采用了路雨祥院士当时在德国和回国之后进行这方而的工作成果。图2给出了试验获得的阀口流量系数和雷诺数的关系曲线。图3给出了用最小二乘法拟合得到流量系数角军析表达式及稳定值。