平衡阀

液压平衡阀

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描述

平衡阀用于液压系统中工作的超压(跑掉)或悬浮负载。它们的设计是为了在执行机构的回程线上产生反压力，以防止对负载失去控制。下图是一个平衡阀示意图。

如果换向阀(图中未显示)移动到降低负载的位置，那么只有当P口(先导压力)和L口(负载压力)产生足够的力克服弹簧力并打开阀门时，从气缸杆室流出的流体才能离开。在静力学中，用这个方程来描述阀门

F_{0} + c \cdot x ＝ p_{p 我 l o t} \cdot {一个}_{p 我 l o t} + p_{l o 一个 d} \cdot {一个}_{l o 一个 d} - p_{b 一个 c k} \cdot {一个}_{b 一个 c k}

(1）

在哪里

F₀	弹簧设置
c	弹簧刚度
x	阀门开度
p_飞行员	导压(P口压力)
p_负载	加载压力(L口压力)
p_回来	背压(回口B压力)
一个_飞行员	先导口P处阀门有效面积
一个_负载	装载口L处阀门有效面积
一个_回来	回流口B处阀门有效面积

平衡阀，按类型分类，是一种内外导向阀，因为先导压力和负载压力都倾向于打开阀门。稍作调整后，式1得到如下形式

p_{年代 e t} + c_{p} \cdot x ＝ p_{p 我 l o t} \cdot k_{p 我 l o t} + p_{l o 一个 d} - p_{b 一个 c k} \cdot k_{b 一个 c k}

（2）

$\begin{array}{l} p_{年代 e t} ＝ F_{0} / {一个}_{l o 一个 d} \\ c_{p} ＝ c / {一个}_{l o 一个 d} \\ k_{p 我 l o t} ＝ {一个}_{p 我 l o t} / {一个}_{l o 一个 d} \\ k_{b 一个 c k} ＝ {一个}_{b 一个 c k} / {一个}_{l o 一个 d} \end{array}$

在哪里

p_集	阀门压力设定
c_p	弹簧压力刚度(Pa/m)
x	阀门开度
k_飞行员	飞行员比
k_回来	反压力比

阀门位移由式2确定:

x ＝ \frac{p_{p 我 l o t} \cdot k_{p 我 l o t} + p_{l o 一个 d} - p_{b 一个 c k} \cdot k_{b 一个 c k} - p_{年代 e t}}{c_{p}}

（3）

$0 \leq x \leq x_{米一个 x}$

在哪里x_马克斯为最大阀门位移。

的平衡阀块可以表示为以下结构模型。

压力传感器测量各自端口的压力，并将其值传递给Fcn块，它和PS饱和块，根据式3进行计算。该阀的位移是通过一级滞块，内置的PS减去，PS增,PS积分器块，以说明阀门动态。的收益PS增Block设置为1/T,在那里T是时间常数。的可变孔而且止回阀块模拟平衡阀孔和止回阀。在实际中平衡阀模块模型，传感器执行的操作和Fcn块在块方程部分执行。

的平衡阀块本质上是一个基于数据表的模型。根据制造商目录或特定阀门的数据表中列出的数据，您可以选择以下模型参数化选项之一:

按最大面积和开口计算-如果数据表只提供孔板最大面积和控制构件最大行程，则使用此选项。
按面积和打开的桌子-如果目录或数据表提供了基于控制构件位移的孔板通道面积表，则使用此选项。

在后一种情况下，PS饱和结构模型中的块替换为PS查阅表(1D)块，你可以从三种插值和两种外推方法中选择。

连接L和B是与阀门的负载和背压端口相关联的液压保存端口。液压节约口P与先导口相关联。块正方向是从L口到b口，P口正压打开阀门。

假设和限制

通过引入压力传感器和可变孔板控制元件位移之间的一阶滞后来近似计算阀门动力学。
作用在阀门控制部件上的惯量、摩擦力或液压力没有被考虑在内。

港口

保护

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`P`—先导口
等温液体

液压保存端口与阀门先导端口相关联。

`l`-装载端口
等温液体

液压保存口与阀门负载口相关联。

`B`-背压接口
等温液体

液压保存口与阀门背压口相关联。

参数

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基本参数

`阀门压力设定`- L口开裂压力
`50 e5`Pa(默认)|为正标量

该参数指定端口的压力l必须开始打开阀门。设定是由阀弹簧控制的。

`气门弹簧刚度`- L口弹簧刚度
`1 e8`Pa/m(默认)|为正标量

阀门弹簧的压力刚度c_p．

`飞行员比`-先导与载荷室面积的比率
`3.`(默认)|阳性标量

控制元件表面在先导室和负载室的有效面积之比。这是目录或数据表中阀门的基本特性之一。默认值为3.．

`反压力比`-背压口与装载口面积的比值
`4`(默认)|阳性标量

背压作用的控制部件的有效面积与负载腔阀面积之间的比率。有各种补偿或部分补偿背压的平衡阀。如果阀门完全补偿，该参数可取零值。

`时间常数`-阀门开启时间常数
`0.06`S(默认)|为正标量

阀动态近似于一阶滞后。该参数是延迟的时间常数。

`泄漏面积`-全封闭阀门的开启面积
`1 e-9`M ^2(默认)|正标量

在完全关闭的孔板和止回阀中可能泄漏的总面积。该参数的主要目的是在孔板或止回阀完全关闭后，防止系统的一部分被隔离，从而保持电路的数值完整性。该参数值必须大于0。

可变孔

`可变孔板参数化`-变异法
`按最大面积和开口计算`(默认)|`按面积和打开的桌子`

选择以下指定孔口的方法之一:

按最大面积和开口计算-提供最大孔口面积和最大孔口开度的值。通道面积与控制构件位移线性相关，即孔板在控制构件的初始位置(零位移)关闭，最大开口发生在最大位移处。
按面积和打开的桌子-提供孔口开度及相应孔口面积的表格数据。通道区域由一维表查找确定。你可以选择两种插值方法和两种外推方法。

`孔板最大面积`-最大开放面积
`8 e-5`M ^2(默认)|正标量

指定一个完全打开的孔的面积。该参数值必须大于零。当可变孔板参数化设置为按最大面积和开口计算．

`孔口最大开度`-最大开口长度
`5 e - 3`M(默认)|为正标量

指定控件构件的最大位移。该参数值必须大于零。当可变孔板参数化设置为按最大面积和开口计算．

`表孔开口`-控制成员长度表格数据
`(-。002, 0, .005, .015]`(默认)|数值数组

指定孔口开口输入值的向量作为一维数组。输入值向量必须严格递增。这些值的间隔可以不均匀。最小值的数量取决于插值方法:对于线性插值，必须提供至少两个值，对于光滑插值，必须提供至少三个值。缺省值为:米[2 e - 3 0 5 e - 3、15 e - 3)．当可变孔板参数化设置为按面积和打开的桌子．表孔开口值将与表孔面积用于一维表查找的值。

`表孔面积`-开放区域表格数据
`[1e-09, 4e-09, 1e-05, 1.02 - e-05]`(默认)|数值数组

指定孔板面积的矢量为一维数组。该矢量必须与孔口开口矢量的大小相同。所有的值都必须为正。在m^2中，默认值为[1 e-12 4 e-12 1. e-5 1.02 e-5]．当可变孔板参数化设置为按面积和打开的桌子．

`插值法`-表格插值
`线性`(默认)|`光滑的`

当可变孔板参数化设置为按面积和打开的桌子．当输入值在两个连续网格点之间时，选择以下插值方法中的一种来逼近输出值:

线性—选择此选项可获得最佳性能。
光滑的-选择此选项生成具有连续一阶导数的连续曲线。

有关内插算法的更多信息，请参见PS查阅表(1D)阻塞引用页面。

`外推法`-表格外推法
`线性`(默认)|`最近的`

当可变孔板参数化设置为按面积和打开的桌子．当输入值超出参数列表中指定的范围时，选择以下外推方法之一来确定输出值:

线性-选择此选项可生成在外推区域和与插值区域边界处具有连续一阶导数的曲线。
最近的-选择此选项可生成不高于数据最高点或低于数据最低点的外推。

有关外推算法的更多信息，请参见PS查阅表(1D)阻塞引用页面。

`孔板流量流量系数`-孔板流量系数
`0.7`(默认)|阳性标量

孔口容量表征的半经验参数。它的值取决于孔口的几何特性，通常在教科书或制造商的数据表中提供。

`孔板层流过渡规范`-确定流体状态转变的方法
`压力比`(默认)|`雷诺数`

选择块如何在层流和紊流之间过渡:

压力比-从层流到湍流的过渡是平稳的，取决于的价值孔板层流压力比参数。该方法具有较好的仿真鲁棒性。
雷诺数-当雷诺数达到所指定的值时，假定发生从层流到湍流的过渡孔板临界雷诺数参数。

`孔板层流压力比`-流体状态转变时的压力比
`0.999`(默认)|阳性标量

流动在层流和紊流之间过渡时的压力比。默认值为0.999．该参数仅在孔板层流过渡规范参数设置为压力比．

`孔板临界雷诺数`-层流上限
`12`(默认)|阳性标量

层流的最大雷诺数。该参数的值取决于孔板的几何形状。在水力学教材中可以找到有关参数值的建议。默认值为12．该参数仅在孔板层流过渡规范参数设置为雷诺数．

止回阀

`止回阀最大通过面积`-最大阀门开启面积
`1的军医`M ^2(默认)|正标量

阀门通道最大截面积。

`止回阀破裂压力`-阀门开启阈值
`0.3 e5`Pa(默认)|为正标量

当阀门的孔口开始打开时的压力水平。

`止回阀最大开启压力`-阀门最大压力
`1.2 e5`Pa(默认)|为正标量

阀门之间的压差需要完全打开阀门。它的值必须高于开裂压力。默认值为1.2 e5Pa。

`止回阀流量流量系数`-流量系数
`0.7`(默认)

阀门容量表征的半经验参数。它的值取决于孔口的几何特性，通常在教科书或制造商的数据表中提供。默认值为0.7．

`止回阀层流过渡规范`-确定流体状态转变的方法
`压力比`(默认)|`雷诺数`

选择块如何在层流和紊流之间过渡:

压力比-从层流到湍流的过渡是平稳的，取决于的价值止回阀层流压力比参数。该方法具有较好的仿真鲁棒性。
雷诺数-当雷诺数达到所指定的值时，假定发生从层流到湍流的过渡止回阀临界雷诺数参数。

`止回阀层流压力比`-流体状态转变时的压力比
`0.999`(默认)|阳性标量

流动在层流和紊流之间过渡时的压力比。该参数仅在止回阀层流过渡规范参数设置为压力比．

`止回阀临界雷诺数`-通过止回阀的层流上限
`12`(默认)|阳性标量

层流的最大雷诺数。当雷诺数达到这个值时，就假定发生了从层流到湍流的过渡。该参数的值取决于孔板的几何形状。在水力学教材中可以找到有关参数值的建议。默认值为12．该参数仅在止回阀层流过渡规范参数设置为雷诺数．

平衡阀

描述

假设和限制

港口

保护

P—先导口等温液体

l-装载端口等温液体

B-背压接口等温液体

参数

基本参数

阀门压力设定- L口开裂压力50 e5Pa(默认)|为正标量

气门弹簧刚度- L口弹簧刚度1 e8Pa/m(默认)|为正标量

飞行员比-先导与载荷室面积的比率3.(默认)|阳性标量

反压力比-背压口与装载口面积的比值4(默认)|阳性标量

时间常数-阀门开启时间常数0.06S(默认)|为正标量

泄漏面积-全封闭阀门的开启面积1 e-9M ^2(默认)|正标量

可变孔

可变孔板参数化-变异法按最大面积和开口计算(默认)|按面积和打开的桌子

孔板最大面积-最大开放面积8 e-5M ^2(默认)|正标量

孔口最大开度-最大开口长度5 e - 3M(默认)|为正标量

表孔开口-控制成员长度表格数据(-。002, 0, .005, .015](默认)|数值数组

表孔面积-开放区域表格数据[1e-09, 4e-09, 1e-05, 1.02 - e-05](默认)|数值数组

插值法-表格插值线性(默认)|光滑的

外推法-表格外推法线性(默认)|最近的

孔板流量流量系数-孔板流量系数0.7(默认)|阳性标量

孔板层流过渡规范-确定流体状态转变的方法压力比(默认)|雷诺数

孔板层流压力比-流体状态转变时的压力比0.999(默认)|阳性标量

孔板临界雷诺数-层流上限12(默认)|阳性标量

止回阀

止回阀最大通过面积-最大阀门开启面积1的军医M ^2(默认)|正标量

止回阀破裂压力-阀门开启阈值0.3 e5Pa(默认)|为正标量

止回阀最大开启压力-阀门最大压力1.2 e5Pa(默认)|为正标量

止回阀流量流量系数-流量系数0.7(默认)

止回阀层流过渡规范-确定流体状态转变的方法压力比(默认)|雷诺数

止回阀层流压力比-流体状态转变时的压力比0.999(默认)|阳性标量

止回阀临界雷诺数-通过止回阀的层流上限12(默认)|阳性标量

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