机电一体化的新型压力反馈式液压冲击器系统研究

    摘要 新型压力反馈式液压冲击器系统是个高度精密的系统，其主要由机械系统、液压传
动系统以及控制电路等组成，所以，其整体结构比较复杂，因此，为了加强了解，本文主
要从工作原理、模型建立、仿真分析等方面针对机电一体化的新型压力反馈式液压冲击器系
统研究。
　　关键词

 机电一体化；新型压力；液压冲击器；系统；研究

　　随着

18 世纪水压机的问世，液压系统就不断地得到了应用和创新，目前，已经应用到

各个机械领域中，该系统的本体结构具有很好的稳定性，不仅满足了动力学要求，而且具
有很大的工程应用价值。因此，对机电一体化的新型压力反馈式液压冲击器系统研究有其必
要性。
　　

1 新型压力反馈式液压冲击器的工作原理

　　在对新型液压冲击器研究过程中，依据其内部的活塞运动情况，将其分为两个阶段进
行研究，一是回程运动，一是冲程运动，以下进行具体的说明：
　　

1）回路工作

　　对于回程运动的工作原理，在这里以图

1 进行简单的分析：图中中是高压小流量泵，

其在系统的应用主要是为了推进系统进给运动的实现，而对于低压大流量泵来讲，其主要
用途是为了快速运动的实现。在系统运行的过程中，由源自于液压泵的油，会经过单向阀，
而此时，与液压泵中的油，共同工作，进而为系统动作提供所需要的油。
　　另外，在工作进给过程中，由于在外界因素和系统本身因素的影响下，系统的压力会
有效地提升，这时，就需要将将卸荷阀打开，降低液压泵的负荷，并且将单向阀关闭，这
时，系统所需要的油的，只由液压泵来完成和实现。
　　

1-高压小流量泵；2-低压大流量泵；3-卸荷阀；4-单向阀；5-溢流阀

　　

2）冲程工作

　　在回程工作过程中，由于系统的负载加大，系统压力会有所上升，为此，需要在打开
溢流阀，在溢流阀的作用下，调整压力值，等达到系统所要求的定值即可，这时，在压缩
氮和压力差的作用下，活塞开始加速冲程。
　　在工作一段时间后，整个系统的负载就会下降，当达到某一定值时，必须要将溢流阀
关闭，将换向阀复位，进而接着进入下一个循环过程。
　　

2 系统模型构建

　　液压冲击器，简单来讲，就是一个阀控活塞控制系统，是以液体为主要的能量传递介
质的，在通常情况下，在分析活塞所受的作用力时，是存在着很大困难的，一方面，是由
于其所受的作用力比较复杂，另一方面，是由于其所对应的运动规律也比较复杂，所以，
在实际工作中，要想建立数学模型，以液压冲击器的实际情况为依据，难度很大。因此，为
了解决以下问题，需要做到以下几点：
　　首先，要构建一个有效完善的系统模型，必须要明确液压冲击及其产生液压冲击的主
要原因。在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰
值，这种现象称为液压冲击。经过相关的理论和实践研究发现，导致液压冲击产生的因素大
体有以下方面：一、液流通道迅速关闭或液流迅速换向使液流速度的大小或方向突然变化时，
由于液流的惯力引起的液压冲击。二、运动着的工作部件突然制动或换向时，因工作部件的
惯性引起的液压冲击。三、某些液压元件动作失灵或不灵敏，使系统压力升高而引起的液压
冲击。
　　其次，采有假设法进行问题分析。在系统工作过程中，可以进行以下几点假设：一、系