换挡操纵大流量低压比例阀性能试验研究.pdf

2 0 1 5年 4月 第4 3卷 第 7期 机床与液压 MACHI NE TOOL ＆ HYDRAUL I CS Ap r ． 2 0 1 5 Vo 1 ． 43 No ． 7 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 5 ． 0 7 ． 0 1 9 换挡操纵大流量低压比例阀性能试验研究 罗小梅 ，熊庆辉 ，潘嘉明，韩颜莹，李娟 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验 室，北京 1 0 0 0 7 2 摘要通过对一种大流量低压比例阀的电流压力关系特性、流量特性、泄漏特性等动态特性进行详细的试验研究 ，探 索该阀应用于特种车辆换挡过程中变速机构油缸操纵的可行性 ，为大流量换挡比例阀能实现换挡瞬间快速响应 、换挡过程 精确控制以及控制策略等提供了技术支持。 关键词换挡操纵 ；比例阀；动态特性 中图分类号T H1 3 文献标志码 A 文章编号1 0 0 1 - 3 8 8 1 2 0 1 5 7 - 0 7 4 - 3 Ex pe r i me nt a l S t ud y o n Pe r f o r ma n c e o f Hi g h Fl o w a n d Lo w Pr e s s ur e Pr o p o r t i o na l Va l v e o f S hi f t Ge a r L U O X i a o m e i ， X I O N G Q i n g h u i ， P A N J i a m i n g ，H A N Y a n y i n g ， L I J u a n N a t i o n a l K e y L a b o f V e h i c u l a r T r a n s m i s s i o n ， C h i n a N o r t h V e h i c | e R e s e a r c h I n s t i t u t e ， B e i j i n g 1 0 0 0 7 2 ， C h i n a Ab s t r a c t E x p e ri me n t a l s t u d y i s c o mp l e t e d i n d e t a i l o n t h e h i g h fl o w a n d l o w p r e s s u r e p r o p o r t i o n a l v a l v e ，i n c l u d i n g d y n a mi c c h a r a c t e r i s t i c s s u c h a s t h e r e l a t i o n c h a r a c t e r i s t i c o f c u r r e n t a n d p r e s s u r e ，fl o w c h a r a c t e r i s t i c a n d l e a k a g e c h a r a c t e r i s t i c ．I t w a s e x p l o r e d o f t h e f e a s i b i l i t y o f t h i s v a l v e ，wh i c h w a s a p p l i e d t o t h e t r a n s mi s s i o n me c h a n i s m o f s p e c i a l v e h i c l e s h i ft i n g c y l i n d e r d u ri n g t h e ma n i p u l a t i o n ． I t c a n b e g o o d t e c h n i q u e s u p p o s t o a c h i e v e f a s t r e s p o n s e ，p r e c i s e s h i ft i n g g e ar i n s t a n t c o n t r o l o f s h i ft i n g g e a r p r o c e s s a n d c o n t r o l s t r a t e g i e s ． Ke y wo r d s S h i f t g e a r ；Pr o p o r t i o n a l v a l v e ；D y n a mi c c h a r a c t e r i s t i c 0前言 在液 压传动及 控制技术 的发展过程 中 ，比例控制 技术在 2 0世纪的最后 2 O年中得到了快速发展 ，被公 认为是现代液压技术最重要的进展和转折点。众所周 知，比例控制技术作为连接现代微电子技术和大功率 工程控制设备之间的桥梁 ，已成为现代控制工程的基 本技术。它通过改变液压控制中的先导级 ，使液压控 制由间断开关控制发展到连续 比例控制 ，根据输入的 电气信号，能连续地、按 比例地对油液的压力 、流量 等参量进行控制 。 在车辆传动控制 中，电液 比例技术也是一项极 为 重要 的技术发展方 向。在整个动力换挡 系统 中 ，承担 着将电子控制器发出的电信号转换为大的液压功率输 出的电一液转换使命。电液比例阀应用于民用汽车变 速机构的油缸操纵已经很常见，而且用得很好 ，但在 特种车辆 的应用 尚处于初级阶段 ，主要 问题是该类 车 辆的特殊工况和车辆专用零部件结构所致工作环境 恶劣，工况复杂，变速机构的操纵油缸容积大 ，要求 的充油时间短 ，所以对控制阀的要求较高耐高温、 抗污染 、低压大流量 、可控性好 。 1 大流量低压比例阀介绍 按照特种车辆传动变速系统要求能寻找到的低压 大流量 比例 阀非 常少 ，之 前 曾经试 用 了一 种减 压 型 阀 ，压力 、耐高温 、抗污染性能均满足使用要 求 ，但 其流量比要求值小了近 2 ／ 3 ，如果单独用此阀来直接 控制油缸 ，则会出现油缸充油缓慢、换挡动力短期中 断且摩擦 片长时间滑摩 的情况 ，这样会严重影响车辆 的机动性能以及损害变速机构油缸摩擦片 ，对于该类 特种 车辆要严格杜绝此类情况发生 。如果用此 阀做先 导 ，则会导致操纵 系统体积变大 ，这对于要求功率密 度逐渐提高的特种车辆来说，是不允许出现的情况， 每一个零部件力求做到小巧精悍 ，才能保证整个车辆 的高功率密度要求。 目前 ，市场上符合特种车辆传动液压系统要求的 换挡比例阀首选意大利进 口比例减压阀，为插装阀结 构。其输出压力 2 ． 5 M P a ；流量 1 1 4 L ／ m i n ；反应 时间 3 0 4 5 m s 。 采用插装阀技术在结构上体现了先导控制座阀主 收稿 日期 2 0 1 4 - 0 3 - 1 5 作者简介罗小梅 1 9 7 8 一 ，女，工学硕士，副研究员，研究方向为液压传动与控制。E m a i l l u o x i a o me i 7 8 3 4 0 s i