机床与液压

作者：杨常旺，廖瑶瑶，魏光耀

单位：太原理工大学机械工程学院；煤矿综采装备山西省重点实验室；太原理工大学机械工程学院；煤矿综采装备山西省重点实验室；太原理工大学机械工程学院；煤矿综采装备山西省重点实验室

关键词：液压支架;大流量换向阀;双端同轴控制;比例阀;位置控制

基金：国家自然科学基金项目(51905368)；山西省基础研究计划项目(202303021211064)

为了提高对煤矿液压支架大流量换向阀组的平稳、精准控制效果，提出一种新型双端同轴控制式比例方向阀。该阀将先导阀芯集成于主阀内部，具备单端和双端两种驱动方式。通过AMESim建模仿真，并试制样机开展试验，研究比例阀在单端驱动模式下，采用阶跃信号和斜坡信号控制主阀芯在不同开度下开启时的响应特性。结果表明：在开启过程中，先导进液阀芯与主进液阀芯始终保持同步开启，验证了新型比例阀具有良好的位置控制和比例开启性能;试验结果与仿真结果基本一致，控制腔压力最大误差为4.2%，进一步验证了仿真模型的正确性。在双端驱动模式下，分别对同步驱动与异步驱动的响应特性进行分析。两种驱动策略均能实现阀芯比例开启，但是异步驱动中主进液阀芯出现时长约60 ms、幅值0.25 mm的超调现象;相比之下，同步驱动策略能有效减小开启瞬间压力冲击对阀的影响，更加精准地控制主阀芯稳定运动，避免位移超调，验证了同步驱动策略的优越性。

来源：2026年第7期

《机床与液压》期刊编辑部

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