路灯车双向液压锁结构分析与建模   中山路灯车出租, 中山路灯车租赁, 中山路灯车出租公司   双向液压锁结构图。双向液压锁主要由两个液控单向阀组成。在控制阀活塞左右两端，分别装有两个单向阀，中间有一个控制阀体。双向液压锁的工作原理参照分析如下：(1)当支腿控制阀处于中位时，引导活塞处于中位，两支单向阀都关闭，油缸活塞上下腔的液压油都被锁止。(2)当控制阀移动到垂直支腿伸出位置时，液压油由B油孔进入液压锁，推开左侧单向阀，经B油孔进入油缸活塞侧油腔；与此同时，从B油孔进入的压力油推动引导活塞右移，打开右侧单向阀，使油缸活塞杆侧油腔的压力油，经A油孔和右侧单向阀，从A油孔进入控制阀后返回油箱。支腿油缸的活塞杆便伸出，使车辆架起。(3)当收回支腿时，液压油由A油孔进入液压锁，轻易打开右侧单向阀而进入油缸活塞杆侧油腔。油缸活塞侧油腔的压力油因液压锁左侧单向阀关闭，而活塞不能移动，使A油孔进入液压锁的压力被迫升高，推动引导活塞进一步左移而打开左侧单向阀。油缸活塞侧油腔的压力油经B油孔、左侧单向阀，B油孔、支腿控制阀和油管返回储油箱。垂直支腿液压缸的活塞上升，使垂直支腿收回。

        双向液压锁建模建模是整个仿真工作过程中最主要的部分，模型的准确与否决定着能否对真实系统的精确反映，其过程中的难点在于系统中部分液压元件在AMESim标准液压库中无法找到。因此需要对之进行替换处理，方法有两种：一是可以通过功能相同的某一个元件或几个元件组合进行等效替换。二是当无法找到合适的元件替代时就需要用到HCD库。HCD库也叫液压基本元件设计库，它包含了所有液压元件的基本结构单元模块，使用HCD库就可以根据液压元件的内部结构和功能使用库中的模块自行搭建，这样就可以建立标准库中没有的液压元件，HCD库大大的增强了该软件的功能和使用领域范围。由于双向液压锁在AMESim标准液压库中无法找到，故在此依据HCD库中的基础元件为其建模。在利用HCD库建模时，通常使用工程结构细分法，即以双向液压锁的结构图为依据建立模型。参照双向液压锁结构可知，双向液压锁由两个液控单向阀并列组成，在结构上可以分成两个液控单向阀和一个控制活塞杆组成，因此建模时可以分三部分建模。利用AMESim的液压元件设计模块，来建立双向液压锁的模型：其中控制活塞杆由质量体模块来模拟；而两个液控单向阀对称分居于控制活塞两侧，并分别由锥阀阀芯模块、质量体模块、弹簧腔模块、阻尼孔模块以及管道等组成。 

      双向液压锁的AMEsim仿真模型系统模型是否能够比较真实的模拟出实际情况，与仿真模型中是否正确合理的选用每个模块密切相关。在双向液压锁建模过程中，采用了工程结构细分法，以系统中各个阀的工作原理为主要依据，合理正确的选择了相应的模块。接下来，还需要对各个不同模块进行合理的参数设置。其中双向液压锁的基本参数通过查22阅多篇论文可知，罗列如下.   建立支腿液压系统仿真模型在第二章对支腿液压系统分析的基础上，直接应用支腿机构液压系统的等效液压系统原理图来搭建系统的AMESim模型。如图3-5所示，其中1为液压缸，2为单向阀，3为由两个单向阀组成的双向液压锁，4为三位四通换向阀，5为液压泵，6为溢流阀。支腿机构液压系统就是由这些主要元件，以及油管、油箱辅助元件构成。  1-液压缸2-单向阀3-双向液压锁4-三为四通换向阀5-液压泵6-溢流阀.

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       数学模型推导以下是双向液压锁的原理简图，此简图更便于理解双向液压锁的工作原理。结合支腿机构液压系统原理图，即可对液压系统数学模型进行推导。油液经液压泵驱动，通过三位四通换向阀从A处流入双向液压锁左阀，从1A流出进入到支腿液压缸的无杆腔中。根据液压缸中无杆腔内流量连续性方程：sq为流入液压缸无杆腔的流量；1S是液压缸无杆腔活塞面积；sv为液压缸活塞运动速度。液压缸力平衡方程：PsvBP  :B1为液压缸活塞杆的阻尼系数;P1为液压缸无杆腔的压力；P2为液压缸有杆腔的压力；S2为液压缸有杆腔活塞面积；m1为活塞和活塞杆的质量。双向液压锁出口流量方程为:  :x为双向液压锁的阀口开度；qzk为双向液压锁的流量增益；czk为双向液压锁的流量－压力系数计算qzk的公式如下  20P、30P分别为2P、3P的稳态值，zC为流经阀口的流量系数;ρ为油液密度；zw为双向液压锁阀口面积梯度。   20P、30P、0x分别为2P、3P、x的稳态值，zC为流经阀口的流量系数;ρ为油液密度；zw为双向液压锁阀口面积梯度。双向液压锁力平衡方程：3P为系统背压；3S为双向液压锁锥阀阀口有效工作面积；4S为双向液压锁活塞面积；2m为双向液压锁活塞质量；k为双向液压锁的弹簧弹性系数；2B为双向液压锁的活塞阻尼系数。双向液压锁活塞流量方程： 3sq为流经双向液压锁活塞的流量。系统流量方程1sq为系统流量。当负载恒定时，如果输入一阶跃流量1qq，qq。则综合以上各式经过方程推导可以得到系统的传递函数为：  液压缸的速度是跟双向液压锁的弹簧刚度、控制阀芯质量和控制阀芯阻尼相关。 建立在建立模型过程中，一些液压元件需要进行等效处理：由于AMESim软件系统中没有手动阀，所以在建模过程中，采用阶跃信号输入，模拟手动过程。例25如三位四通换向阀通过signal，control库中的signal03元件来模拟那个过程。另外为了使问题简单化，又不使问题失真，在建立液压系统的模型，做如下假设：油液的密度、粘度、弹性模量、阻尼孔的特征系数不会随着压力和流量的变化而变化。经过上面的方式进行处理与简化，并按介绍的建模步骤以及支腿机构等效液压系统原理图，最终建立好模型.

     液压系统子模型确定仿真模型中各元件需要恰当选择子模型，才能更加符合仿真系统的要求。下面着重介绍系统中主要元件的子模型选择情况。（1）泵、马达的子模型按照系统原理图中要求的排量选择泵的子模型，如图3-8所示。马达的子模型选择与泵类似。（2）电磁换向阀子模型，电磁换向阀的子模型选择三位四通液压阀，因为本系统忽略了液压油发热的影响，所以未选择热液压控制阀。（3）液压缸子模型液压缸子模型选择.  仿真参数设置结合第二章计算出来的液压元件主要参数，可以完成对液压缸、液压马达和液压泵等主要元件的参数进行设置。而回路中三位换向阀的处的阶跃信号设置为：在0到25s信号为40，换向阀处于右位，即向液压缸无杆腔注入油液，系统处于伸腿状态；25s到35s信号为0，换向阀处于中位，此时无油液输入输出，系统处于锁紧状态；35s到55s信号为-40，换向阀处于左位，即向液压缸有杆腔注入油液，系统处于缩腿状态。

     简要介绍了目前系统仿真建模的几种方法，阐述了选择AMESim进行仿真的原因。以国内某SQ5型路灯车为研究对象，结合液压系统原理图对液压系统的数学模型进行推导。利用AMESim现有液压模块及HCD液压元件设计库自行组装设计了双向液压锁，建立了支腿液压系统模型。然后结合算出的参数，完成各元件子模型选择和参数设置。

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