负载敏感比例多路阀是工程机械液压系统的核心控制元件,主机的控制精度、舒适度、可靠性以及节能等性能在很大程度上取决于多路阀的性能。由于我国的液压技术起步较晚,多路阀的技术水平不高,与国外同类成熟产品相比,国产比例多路阀普遍存在微动特性等基础性能较差的问题,难以满足用户的要求。因此,本课题以国产某系列负载敏感比例多路阀为研究对象,针对存在的微动特性差的问题进行定量理论计算,并进行仿真分析和实验研究。

主要完成以下几方面的工作:(1)通过分析负载敏感比例多路阀工作原理和压力补偿阀的功能,基于键合图理论,搭建了压力补偿系统的功率键合图模型并推导了相应的状态方程,对阀口过流面积、稳态液动力等系统参数建立了理论表达式,为系统仿真平台的搭建和轨迹灵敏度分析奠定理论基础。(2)基于建立的负载敏感多路阀压力补偿系统的数学模型,推导了一阶轨迹灵敏度理论分析模型,并采用MATLAB编制动态仿真程序对压力补偿系统数学模型和一阶轨迹灵敏度理论分析模型进行并行求解,分析了主阀口压差对压力补偿系统模型中各个参数的一阶轨迹灵敏度,定义灵敏度衡量指标定量计算了压力补偿阀中各参数对主阀口压差控制特性的影响权重,确定了影响主阀微动特性的关键参数。(3)基于灵敏度分析成果,利用编写的动态仿真程序,对压力补偿阀中影响主阀口压差的压力补偿阀弹簧柔度、弹簧预紧力。