先導(dǎo)式減壓閥在中高壓氣液動系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，由于其靜態(tài)和動態(tài)特性對整個回路的工作狀態(tài)有明顯影響，因此，需對減壓閥的工作特性進(jìn)行研究。針對典型結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)式減壓閥，建立其數(shù)學(xué)模型和仿真模型，根據(jù)仿真結(jié)果對其輸出壓力、流量等靜態(tài)和動態(tài)特性進(jìn)行分析，可對減壓閥的工作狀態(tài)和內(nèi)部機(jī)制有更深刻的理解。仿真結(jié)果表明: 利用AMESim 進(jìn)行仿真具有建模簡便、模型精確、運(yùn)算快捷的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效節(jié)省試驗(yàn)和設(shè)計成本。

　　減壓閥是一種利用氣液流經(jīng)閥口節(jié)流作用產(chǎn)生壓力損失從而使出口壓力( 二次壓力) 小于入口壓力( 一次壓力) 的壓力調(diào)節(jié)閥，內(nèi)部通常利用結(jié)構(gòu)元件作用和壓力差的平衡從而保持穩(wěn)定輸出壓力。定壓輸出減壓閥從結(jié)構(gòu)上可以分為直動式減壓閥和先導(dǎo)式減壓閥。先導(dǎo)式減壓閥雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但在靜態(tài)特性和穩(wěn)定性上優(yōu)于直動式減壓閥，在中高壓氣液動系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。減壓閥的靜態(tài)和動態(tài)特性對于整個回路系統(tǒng)的工作狀態(tài)有明顯影響，因此，在液動系統(tǒng)設(shè)計中，有必要對減壓閥的工作特性進(jìn)行研究分析。

圖1 先導(dǎo)式減壓閥結(jié)構(gòu)示意圖

　　1、減壓閥的基本結(jié)構(gòu)

　　先導(dǎo)式減壓閥主要由壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)( 先導(dǎo)控制閥) 和流量控制機(jī)構(gòu)( 主閥) 兩部分組成，如圖1所示。先導(dǎo)式減壓閥的輸出壓力通過調(diào)整先導(dǎo)閥調(diào)節(jié)螺栓改變調(diào)壓彈簧的彈力得到。一次壓力油液從進(jìn)油口進(jìn)入高壓腔，經(jīng)過主閥芯與閥套間的節(jié)流縫隙，得到二次壓力，然后從出油口流出。二次壓力腔通過小孔或溝槽與主閥芯底部容腔相通，且通過主閥芯中部阻尼孔流入主閥芯上部容腔，進(jìn)而利用通孔將液壓力作用于先導(dǎo)閥的錐形閥芯上。

　　當(dāng)二次壓力小于最小設(shè)定輸出壓力時，先導(dǎo)閥的閥芯關(guān)閉，主閥芯在平衡彈簧作用下處于最低位置，此時主閥芯與閥套的節(jié)流縫隙最大，控制窗口處于全開狀態(tài)，主閥芯阻尼孔中無油液流動，進(jìn)出容腔短接，減壓閥處于非工作狀態(tài)。當(dāng)二次壓力升高時，先導(dǎo)閥前腔壓力高于調(diào)節(jié)彈簧力，則先導(dǎo)閥打開， 產(chǎn)生先導(dǎo)流量， 主閥閥芯底腔壓力升高，在壓力差的作用下克服平衡彈簧力向上移動，主閥芯與閥套的節(jié)流縫隙減小，即控制窗口減小，二次壓力降低，經(jīng)過相互作用，直到作用在主閥閥芯上的液壓差與平衡彈簧的彈力在新的位置上達(dá)到平衡為止。

　　此時，二次壓力為設(shè)定輸出壓力，而先導(dǎo)閥的閥芯處于微小開啟的平衡狀態(tài)，而經(jīng)先導(dǎo)閥流出的油液流回油缸。當(dāng)輸入壓力或油液流量在一定范圍變化時，由于主閥芯與閥套間的節(jié)流縫隙變化相對量較小，且滑閥面積較大，可以使得輸出壓力始終保持在設(shè)定壓力附近，穩(wěn)定性較好。

　　4、結(jié)論

　　利用AMESim 對液動系統(tǒng)中常見的先導(dǎo)式減壓閥進(jìn)行建模仿真，具有建模簡便、模型精確、運(yùn)算快捷的優(yōu)點(diǎn)。基于仿真結(jié)果進(jìn)行靜、動態(tài)特性分析，對減壓閥的工作狀態(tài)和內(nèi)部機(jī)制可做到更細(xì)致全面的理解，有效節(jié)省試驗(yàn)和設(shè)計成本。