配流阀是各种液压冲击器不可缺少的液压元件，它对液压冲击器性能影响较大目前，国内外均使用的是一种行程反馈式配流阀，这种阀只能对液压冲击器进行行程反馈控制，其主要存在的问题是：按该阀设计的多档液压冲击器的档位不超过三档，而且，采用停机人工调节的办法改变冲击活塞行程，虽然从原理上可随岩石性质的不同，调节其冲击能和冲击频率，以达到调节其冲击能的目的，但在生产实际中，频繁地调节不仅操作麻烦，占用工时，而且极易造成系统的污染按行程反馈配流阀设计的液压冲击器，其冲击系统的压力与流量的平方成正比，压力和流量不能分开进行独立无级调节控制，冲击能与冲击频率同步增减，其冲击频率无法设计得很低，因此在有限的冲击功率条件下，其*大冲击能也很有限，往往增加了主机的装机容量针对这些缺点，本文在总结和分析现有配流阀的基础上，提出一种新型结构原理的先导式配流阀，并对其进行了静态分析和动态仿真研宄1新型压力反馈液压冲击器工作原理及结构特点1.1新型压力反馈液压冲击器系统工作原理如所示，新型压力反馈液压冲击器由冲击缸体、冲击活塞、高压蓄能器、配流阀体配流阀主阀芯、配流阀主弹簧、先导阀阀芯、先导阀弹簧等组成，其工作原理如下：回程工况活塞和配流阀芯起始位置见（a>由（a）可知，先导阀闭合，由于配流阀芯左右腔压力和作用面积相等，在弹簧的作用下，配流阀芯处于左位；冲击活塞前后腔均通高压油路，储油腔始终通低压油路，因A1>A2，则A1P1>A2P1，冲击活塞开始向右运动，实现回程工况系统升压工况活塞和配流阀芯停止位置如活塞运动停止，但油泵仍在供油，此时，高压蓄能器开始充油，系统压力升高，当系统压力升高到先导阀的调定压力时，先导阀完全打开；当节流孔c产生的压差，满足A4P1>A5P2+K1（X0+X）时，阀换向其中A4A5分别为配流阀芯左右端作用面积，A4=A5，P1为系统压力，P2为经过节流孔降压后的配流阀芯右腔的压九冲击工况活塞和配流阀芯起始位置如（b）所示当配流阀换向后，配流阀芯处于右位，这时，冲击活塞左腔与低压腔连通，冲击活塞开始冲程。随着冲击活塞的左移，系统压力将降低，当冲击活塞快要到达冲击点时，系统压力降低至先导阀的闭合压力。当先导阀关闭后，节流孔没有压力油通过，不产生压降，配流阀芯在弹簧的作用下换向，回到左边位置，重新开始下一循环回程运动。

　　1.2新型压力反馈液压冲击器系统结构特点新型压力反馈液压冲击器的结构特点：采用后腔常压，前腔交替回油的形式；调节先导阀弹簧的调定压力或调节节流孔的大小，可以无级调节冲击器的冲击能；通过远程调压阀，可实现不停机直接调节液压冲击器的冲击能；设置回油储油腔代替低压蓄能器，可降低回油阻力，并减轻机器重量；容易实现对原有液压冲击器的压力反馈技术改造；通过先导阀的卸压力作用，可以在不停机的工况下，维修液压冲击器的冲击部分。

　　2新型先导式配流阀的静态研究新型先导式配流阀的性能包括静态特性和动态特性静态特性是指主阀在稳定工况时的性能，动态特性是指换向时的性能静态特性和动态特性有时是相互矛盾的，要求静态特性好，动态特性会差一些，反之则动态特性好，静态特性就差3 21新型先导式配流阀的工作原理新型先导式配流阀系统分析模型如（a）所示。

　　它主要由主阀和先导阀两部分组成，其实质是由压力顺序阀演变而来工作原理是通过调节先导阀的调定压力来调整液压冲击器系统压力的大小，从而可根据被冲击物的硬度无级调节液压冲击器的冲击能。

　　22新型先导式配流阀的静态特性分析先导式配流阀工作过程中先导阀的流量随压力的变化关系即为先导式配流阀的启闭特性，可用如所示曲线表示。横坐标表示压力，纵坐标表示先导阀的流量。在纵坐标的左侧，横坐标由左向右表示压力升高；而在纵坐标的右侧，横坐标由右向左表示压力升高。在纵坐标和横坐标交点处的压力是调定压力。

　　新型先导式配流阀系统分析模型压力油从进油口进入主阀芯的下腔，经阻尼孔1进入主阀芯的上腔，再经阻尼孔2到先导阀前腔，作用在先导阀阀芯上当系统压力低于先导阀开启压力2（时，先导阀阀芯保持关闭，阀内压力油不流动，阻尼孔1前后压力相等。由于主阀芯上下侧受压面积相等，在弹簧的作用下保持关闭、这就是中a点以前的情况，纵坐标上对应有a点的流量q0是主阀芯配合处的泄漏里。先导式配流阀启闭特性曲线时，先导阀阀芯处于欲开未开状态此时主阀的受力情况为：A2主阀芯上侧承压面积；G-主阀芯重力，是主阀芯与阀体配合处液压卡紧阻力当系统压力升高到超过先导阀阀芯开启压力20达到时，先导阀打开，压力油经两阻尼孔至先导阀阀芯溢出，从先导阀溢出流量为Qx因阻尼孔有压力油流动，流过该孔的流量Qx（=Qx）在主阀芯上、下侧产生压差这时先导阀阀芯虽然被打开，但溢流量Qx较少，因此阻尼孔1前后的压差也较小，在主阀芯下侧的压力1q略高于上侧的压力声q此时，在主阀芯上、下侧产生的液压力还不足以打开主阀芯，其受力情况为：这是中b点状况，先导阀虽然已打开，但主阀芯仍处于下侧。

　　当系统压力继续升高到主阀芯开启压力，q时，先导阀阀芯的开口量增加，溢流量增至Q，此溢流量流过阻尼孔1产生的压力增大，主阀芯下侧的压力，（进一步高于上侧的压力2q，使作用于主阀芯上的力相互平衡，即这是中c点的状况，先导阀已开得较大，主阀芯处于欲上移尚未上移的状况当系统压力达到调定压力P1时，主阀芯被打开至通过公称流量Qg的开口量，此时主阀芯的力平衡方程式为：压力；Yi主阀芯通过公称流量时的开口量。

　　这是中d点的状况，即调定工况时的溢流状态。

　　以上是先导式配流阀的开启过程，相当于纵坐标左侧曲线所示过程系统压力从下降的过程为闭合过程，相当于纵坐标右侧曲线所示过程这时，主阀芯先动作，先导阀阀芯后关闭，中e点为主阀关闭点，f点为先导阀关闭点但是，由于存在摩擦阻力，在主阀开启和关闭时对阀芯作用方向改变有影响（开启过程摩擦阻力向下为+“号，闭合过程摩擦阻力向上为”号），因此无论是导阀的闭合压力，还是主阀的向下换向压力均低于相应的开启压力或主阀的向上换向压力，即主阀向下换向压力p'iQ<主阀向上换向压力piQ导阀闭合压力p'20<导阀开启压力p20通过上述动作过程的分析，说明先导式配流阀主阀的向上或向下换向是由导阀进行控制的。主阀的位移量与先导阀的开口量有关，它随导阀开口量的大而大；先导阀的开口量则随系统压力而变，当系统压力高于或低于调定压力时，先导阀的开口量将相应地大或减小这就是说，系统压力的变化改变着先导阀开口量的大小，并由先导阀控制着主阀的换向工况，从而控制液压冲击器的换向时刻主阀换向工况或液压冲击器的换向时刻取决于调压弹簧k2的弹簧力的大小，弹簧力的大小可用调压手轮（参见）任意调节弹簧力大系统压力大，液压冲击器的冲击能就高，相反就低若将调压手轮旋至全松位置，系统就处于卸压力状态；拆去外控螺堵（图中未画），接远程压阀可以实现远程无级调节液压冲击器的冲击能3新型先导式配流阀的动态仿真研究通过计算机动态仿真，模拟液压冲击器系统的实际工作状态，从而考察其动态品质，如先导阀的主阀工作稳定性、换向的准确性及换向过程的快速性等。

　　3.1数学模型3.1.1流量连续方程由（b）可得1.2力平衡方程由（a）可得qiq从主阀和先导阀的阀口流出的流量；q.a2主阀和先导阀位移引起的动态流量；qciqc2主阀和先导阀前腔Vi和V2的液体压缩流量；mim2主阀和导阀的质量；bib主阀和导阀的粘性阻尼系数；k2主阀和导阀弹簧的刚度；p3、p4主阀阻尼孔d3和导阀的阻尼孔d4两端压力差；p2导阀压力；y1、y主阀和导阀的开口量；FkF2主阀和导阀稳态液动力Tf导阀的开口斜面角度；Gif导阀的开口流量系数；Cd3Gw阻尼孔1和2的流量系数；ViV主阀和导阀的前腔容积；E?油容积弹性模量；Re雷诺数；c油液密度。

　　联立方程式（1）（12）得状态方程式为因为q4不是状态变量，因此必须从方程中消去。

　　整理后得：h（X）=求解可得3.2数字仿真模型将相关参数代入式（15）和式（17）可得借助MATLAB的模型库，将式（18）的状态方程组成MATLAB的仿真模型3.2.4仿真结果分析分别选择积分方法、仿真开始时间、仿真停止时间、*小仿真步长、*大仿真步长、仿真精度等，在模型窗口的Simulation菜单中选择Start命令即可进行仿真运算。通过反复仿真通过对上述仿真曲线的分析研宄，得出结论：（1）由可知，系统压力过高时，将会导致先导阀不能关严由可知，在减少阻尼孔d4的同时，适当加/4，可以加回程换向的时间由可知，在减少阻尼孔d3的同时，适当加/3，可以提高先导阀的稳定性，但同时会影响其建设，因此，在选择这两个参数时，要反复进行仿真运算，*后选择出*佳值。

　　由可知，适当减少主阀直径可提高新阀的动态性能由可知，降低主阀的刚度和预压缩量，会使主阀冲程换向时间加，由此可以满足新阀的特殊要求其实，影响新型先导式配流阀的因素很多，由于篇幅有限，这里只给出部分重要的仿真结果，仅供。

　　4结语（1）将压力顺序阀原理用于液压冲击器的配流阀，使其结构得到了简化，且实现了压力反馈控制通讨对新型先导式配流阀的静态分析，进一步证明了新工作原理的正确性建立了新阀的数学模型，并借助MATLAB的模型库，建立了新阀的仿真模型通过无数次仿真找出了影响新阀动态性能的关键参数，并对这些参数的仿真结果进行了分析研究