基于AMESIM的多孔形缓冲套的仿真与研究

　　1 引言

　　液压缸的缓冲装置是在活塞的行程接近终点时，对从液压缸排出的油液进行节流，以降低活塞的运行速度，避免活塞快速冲击液压缸缸盖，而引起液压缸的损坏。由于缓冲过程是在较短时间内进行的，必然产生较大的负加速度而造成冲击。活塞达到行程终点时，如果速度仍未减低到零，还会造成机械冲击。在理想的缓冲过程中，活塞应按等减速规律减速，当达到行程终点时速度刚好降低为零。这种缓冲装置主要用于高速重载液压缸中。(1)液压缸外部控制，即在液压缸的控制回路上安装节流阀压力阀或其他形式的流量控制装置进行缓冲;(2)液压缸内部控制，即在液压缸内部设置缓冲装置来实现缓冲，由于这种装置结构简单，工作可靠，体积小，缓冲性能较好，因而得到广泛应用。现在缓冲装置的结构一般是设计成节流孔，使得运行过程中不断改变总节流面积来起到缓冲作用。主要针对的是一种多孔形缓冲套装置的设计研究。

　　2缓冲装置原理

　　液压缸结构图，如图1所示。

　　该缓冲套主要是安装在活塞杆行程的端部隙，在缓冲套壁厚处不同位置开有小孔，而每一个小孔对应的外端都开了同样的环形槽，同时在缓冲套外径段开了四条轴向的横槽。由于油口8外接的溢流阀调定压力很大，所以当活塞杆从缓冲套左端进入时，右端，当活塞杆通过缓冲套时，活塞杆与缓冲套之间有一定的配合间封闭容腔的液压油就只能经节流孔通过横槽由油口7 流回油箱。

　　随着活塞杆不断前进，每经过一个节流孔，缓冲腔就会产生一定的背压力。所以活塞杆的阻力会越来越大，当活塞杆到达终点时速度已经很小了，当液压缸活塞杆端部接触压盖时便停止运动。

　　这样通过缓冲套的作用，活塞杆能够平稳的停下来，液压缸其他零部件不受影响，系统能够正常工作。

　　(1)活塞或活塞杆在缓冲段的移动速度平稳下降，不能出现速度突变现象;(2)活塞或活塞杆接触到缸底或缸盖时，其速度接近为零，不能对缸底或缸盖有冲击;(3)结构简单，当负载发生变化时，缓冲压力可以调节，以适应负载变化要求，确保缓冲效果。

　　3建立多孔形缓冲套装置的数学模型

　　缓冲过程锐缘节流阶段，如图2所示。

　　当活塞杆运行到接近缓冲套装置时(即锐缘节流阶段)，除活塞杆与缓冲套的边缘处有流量通过外，缓冲套上的N个孔也有流量通过，即这N个孔为阻尼孔节流，其流量方程为：

　　式中：Cd—锐缘节流时的流量系数，一般去平均值0.67;