电液比例溢流阀特性分析与仿真研究

　　在煤矿井下倾斜巷道中铺设的带式输送机中有向上运输和向下运输两种［1］。对于下运带式输送机，当倾角大于一定的角度时，带式输送机上的物料超过一定数量后，其电动机就处于发电反馈运行工况，停车时必须施加制动力才能停下来［2］。输送机的载荷量越大、长度越长，减速停车所需的制动力就越大。在井下这种易燃、易爆的作业环境中，带式输送机的停车制动问题难以应用一般制动方案来解决。机械闸瓦式制动，因摩擦发热，易发生爆炸和燃烧，不能应用; 电气动力制动，对于负力拖动的机械系统，在突然断电后可能发生“飞车”事故; 一般液力制动只能解决高速条件下的减速问题，不能用于低速停车［3 －4］。而液压调速软制动器由于其平稳的减速制动特性、便于实现自动控制等特点，现已在下运带式输送机上得到应用［5］，但液压调速软制动器对系统中电液比例溢流阀有特殊的性能要求。本文对 AG-MZA － 32 电液比例溢流阀进行机理分析和仿真研究。

　　目前，实现液压调速通常采用比例节流阀或速度阀来进行速度调节。对于下运带式输送机液压调速软制动器，由于负载运行的带式输送机是时变系统，同时比例节流阀的压力与控制电流也是非线性关系，从而使控制系统很难根据负载实时调节节流阀的入口压力，也使得被制动系统的减速度难以按预定的规律实现。而电液比例溢流阀的压力变化与输入控制电流信号呈线性比例关系，压力的变化可以控制［6］。

　　1 电液比例溢流阀工作机理

　　1. 1 电液比例溢流阀工作原理

　　图 1 为 AGMZA － 32 电液比例溢流阀的工作特性曲线。从图 1 可以看出，电液比例溢流阀流量的变化对阀的压力影响很小，除低压段外，阀的压力变化与输入控制电流信号成线性比例关系。通过调节控制系统电流信号的大小，就可准确调节阀的压力，也就控制了制动力矩。对于液压调速软制动器来说，当下运带式输送机负载变化时，通过控制系统的控制原则可自动调节制动力矩大小，进而使下运带式输送机的减速度达到较稳定的范围。

　　图 2 为电液比例溢流阀的结构。当输入一个电信号时，比例电磁铁 5 产生一个相应的电磁力直接作用在先导阀芯 1 上，先导压力油从内部先导油口或从外部先导油口处进人，经先导油流道 9 和阻尼孔 11后分成两股，一股经阻尼孔 3 作用在先导阀芯 1 上，另一股经阻尼孔 12 作用在主阀芯 8 的上部。只要进油口 A 的压力不足以克服电磁力使导阀阀芯打开，主阀芯的上下腔的压力就保持平衡，从而主阀芯保持关闭状态。当系统的压力超过比例电磁阀的设定值，先导阀芯开启，使先导油经外泄口 4 流回油箱。主阀芯上部的压力由于阻尼孔 13 的作用而下降，在压力差的作用下主阀开启，油流经压力进油口 A 经溢流口 B 回油箱，实现溢流作用。