气动电磁阀动态特性优化

动态特性是衡量电磁阀性能的重要指标，同时也是最难解决的问题之一。通过建立某型号气动电磁阀的AMESim模型并进行动态特性优化仿真研究，分析不同控制方法对其动态特性的影响。通过仿真发现，当采用12 V和24 V单电压控制时，随着控制电压的升高，气动电磁阀打开时间缩短，关闭时间延长，达不到提高动态特性的目的；在分析原因后，提出24 V加4 V双电压控制方式，气动电磁阀打开时间和关闭时间均有所降低，但降低幅度不大，效果不明显；在分析本质原因后，提出三电压控制方式，最终气动电磁阀的打开时间由16 ms降低到9 ms,关闭时间由61 ms降低到11 ms,有效提高了气动电磁阀的动态特性。并通过试验验证了仿真的有效性。     

双向复位高速开关电磁阀动态响应特性仿真研究

高速开关电磁阀作为典型的伺服液压系统执行元件,逐渐成为高精密液压系统的核心部件之一。针对双复位弹簧式高速开关电磁阀的动态响应特性开展研究,建立高速开关电磁阀的多场耦合动力学模型,系统研究了高速开关电磁阀阀芯内径、弹簧刚度、线圈线径、工作温度、控制频率及占空比等对高速开关电磁阀阀芯所受到的电磁力和阀芯运动位移的影响,得到了高速开关电磁阀的优化设计参数,为进一步研制响应速度快、性能稳定、流量及承压范围大、环境适应性强的高速开关电磁阀奠定了一定的理论基础。     

矿用电磁先导阀自适应电流驱动控制策略研究

矿用电磁先导阀是液压支架电液系统实现高精度、自动化控制的重要元件。为提高其动态响应性能,降低能耗损失,结合数学模型提出一种采用四电压源的自适应电流驱动控制策略,并搭建了Maxwell+AMESim联合仿真模型验证数学模型的正确性;通过仿真试验分析其响应特性、能耗特性、占空比特性。结果显示:自适应电流驱动控制策略相比单电压驱动总启闭时间减少了22.6 ms,响应性能提高22.5%,可控占空比提升5.7%,功率损耗减少346%,有效提高了先导阀响应性能、降低了能耗。     

基于PWM技术的开关电磁阀流量特性研究

在分析开关电磁阀工作过程的基础上,给出了基于PWM技术控制开关电磁阀流量时,根据开关电磁阀的临界频率和截止频率设计PWM频率的方法。基于开关电磁阀的电压平衡方程、运动学方程以及流体方程导出了开关电磁阀的临界频率和截止频率的表达式。实验结果表明:利用开关电磁阀模型计算的临界频率和截止频率与实测值基本一致,误差达到了工程设计的标准。并分析了占空比、流量与PWM控制频率之间的关系。     

压力平衡气动比例阀设计与试验研究

比例阀与电磁阀的不同之处在于能够实现流量的连续调节,因此其设计方法也不同。介绍自行研制的气动比例阀结构,概述其工作原理,详细介绍了动阀芯结构尺寸、线圈组件设计方法,通过增加密封膜片使阀芯受力平衡,使阀芯在运动过程中只受电磁力和弹簧力作用,更容易实现动态平衡并降低电磁铁功耗。为了提高输出电磁力的水平特性,对隔磁环进行了参数化仿真研究,最终确定最优隔磁环参数θ2=60°,Δh=0.2 mm,θ1=90°, h=1 mm。根据动态平衡确定了弹簧力范围,通过Inventor软件确定了复位弹簧参数,最后对气动比例阀的流量特性进行了试验。试验结果表明：该气动阀的输出流量能够随控制电压实现连续变化,满足比例阀的基本性能。     

锻造操作机提升俯仰系统平降下滑问题的分析

针对锻造操作机提升俯仰系统平升缸停止时刻短时下滑问题,运用AMESim软件建立液控单向阀及提升俯仰液压系统仿真模型并进行仿真分析,分析了系统中液控单向阀卸荷小阀芯、主阀芯以及控制活塞的瞬态运动特性。结果表明:油缸下滑是由于液控单向阀不能即时关闭所致,液控单向阀关闭过程中,控制活塞复位缓慢,给阀芯复位造成一定阻力,使阀芯不能立即复位。通过增大控制活塞复位弹簧的刚度可使活塞复位迅速,液控单向阀可立即关闭,有效解决油缸下滑问题。     

高压电磁阀内流分析及流道优化

为寻找气动电磁阀工作过程中的最佳开度,并减小其噪声和振动,运用FLUENT软件对高压气动电磁阀的内流场进行仿真计算,通过分析阀芯不同开度下流场的压力、速度分布以及密封环受力状况来判断电磁阀最佳开度的位置,并针对流场不均匀位置进行结构优化,然后与原结构流场进行对比。结果表明:经过结构优化后的电磁阀在最佳开度下的流场更加平稳,工作性能有一定的提升,为电磁阀的设计提供了参考。     

基于正交试验设计的比例方向阀响应时间优化

以一种大流量比例方向阀为研究对象,利用AMESim软件搭建仿真模型,通过正交试验对其关键结构参数进行改进,获得最优化响应特性。将回液阀芯响应时间、进液阀芯开启和关闭响应时间作为评价指标,研究环形阻尼孔、回液阀芯外径、控制腔直径和锥阀口直径4个因素对比例方向阀的影响规律。结果表明：回液阀芯外径对回液阀芯响应时间影响显著,控制腔直径对进液阀芯开启响应时间和关闭时间影响显著;最优结构参数为环形阻尼孔径2.0 mm、回液阀芯外径30 mm、主阀控制腔直径25 mm、锥阀口直径31 mm;与优化前相比,优化后比例方向阀的回液阀芯响应时间减小22.72%,开启和关闭响应时间分别减小34.29%和66.44%,满足优化要求。     

一种新型全桥DC/DC变换器研究

传统的移相伞桥DC/DC变换器滞后桥臂零电压开头范围窄,占空比丢失及转换效率较低,为了解决移相全桥ZVS PWM DC/DC变换器基本结构中滞后桥臂零电压开关范围窄、占空比丢失以及次级整流二级管的关断电压尖峰和振荡等问题,本文提出了一种原边带钳位二极管的移相全桥ZVS DC/DC变换器,给出了主电路结构,阐述了变换器的...     

基于Karnopp摩擦模型的比例阀颤振响应研究

颤振有助于改善比例阀响应特性,其频率及幅度参数与比例阀结构参数直接相关。基于开环比例控制阀仿真模型,研究功率级阀芯的颤振响应、颤振信号降低摩擦滞环的机制并确定最优参数范围。建立仿真模型,颤振信号通过双占空比高频PWM形式引入,基于电磁场有限元方法构建比例电磁铁,采用Karnopp摩擦模型建立衔铁及功率级阀芯动力学方程。仿真结果表明:摩擦模型能够较好地表征电磁铁力滞环及阀芯流量滞环现象;在颤振信号激励下,阀芯产生颤振运动,摩擦力状态在静摩擦与动摩擦间切换,进而影响其响应特性;颤振频率和幅度参数存在最优区间,且由比例阀的结构参数决定。     

插装式流量放大阀反馈槽预开量对其性能的影响（英文）

基于流量反馈原理的Valvistor插装阀具有低泄漏、通流能力强、结构简单等优点,已被广泛应用于液压系统中,主阀反馈槽预开量对其通流能力及静态性能有显著影响。使用Simulation X建立了16通径Valvistor阀的仿真模型,通过实验验证了仿真模型的正确性,详细研究了反馈窄槽预开口量对阀芯性能的影响,结果表明:为了提高阀芯稳定性及使阀芯关闭,主阀反馈槽必须增加预开口量,但预开口量的增加会导致阀芯出现死区,同时降低了阀芯通流能力,研究结果为Valvistor阀性能的进一步提高提供了依据。     

基于多物理场耦合的电磁换向阀仿真

以三位四通换向阀为研究对象,分析了电磁阀阀芯的运动机理,采用多物理场耦合的数学模型方法建模,建立了电磁换向阀阀芯工作过程的动态响应数学模型。在AMESim软件环境下对电磁阀建模。运用所建立模型,对影响电磁阀阀芯位移的因素进行分析,在模型中更改电磁阀弹簧刚度,得到一组阀芯位移曲线。结果表明:当弹簧老化后,同样输入下阀芯位移会增大,使液压系统产生安全隐患。最后对仿真结论进行了试验验证。     

高速开关阀控插装阀的特性研究

阐述了一种高速开关阀控插装阀的工作原理,建立了数学模型,用AMESim仿真软件建立了仿真模型。通过分析插装阀阀芯位移和插装阀出口流量曲线图,得出PWM信号频率和占空比对高速开关阀控插装阀控制性能的影响。分析结果显示:PWM控制信号频率为低频、信号占空比适中时,高速开关阀作为先导阀能够对插装阀进行良好的线性控制。     

插装式流量放大阀反馈槽预开量对其性能的影响

基于流量反馈原理的Valvistor插装阀具有低泄漏、通流能力强、结构简单等优点，已被广泛应用于液压系统中，主阀反馈槽预开量对其通流能力及静态性能有显著影响。使用SimulationX建立了16通径Valvistor阀的仿真模型，通过实验验证了仿真模型的正确性，详细研究了反馈窄槽预开口量对阀芯性能的影响，结果表明：为了提高阀芯稳定性及使阀芯关闭，主阀反馈槽必须增加预开口量，但预开口量的增加会导致阀芯出现死区，同时降低了阀芯通流能力，研究结果为Valvistor阀性能的进一步提高提供了依据。     

面向调节阀的流量控制仿真研究

针对柱塞式调节阀进行流量反馈控制时过于依赖流量测量装置、流量调节时间长的问题，进行流量控制仿真研究。基于Fluent流体仿真软件，建立10%～100%开度值下的调节阀三维流道模型，并在0.2～1 MPa进出口压差下仿真得出调节阀内部流场分布，建立阀口流量与阀芯开度、调节阀进出口压差三维数据表。建立调节阀开度控制模型，同时完成模糊PID控制器的设计。通过MATLAB对3种调节阀流量控制系统进行仿真分析。结果表明：基于所设计的开度控制模型进行流量调节时，有效地提升了阀门的快速性，阀门开度响应时间小于1.8 s,同时完全消除了超调量，更易达到稳定状态。     

气动自振荡回路的研究

提出了采用一种自振荡回路为气动喷嘴提供间歇气流的方法.已由实验验证将间歇供气方式应用于气动喷嘴除杂较连续供气方式更节能,并且间歇气流的频率和占空比影响节能效果,存在一对频率和占空比使节能效果最优.为获得频率和占空比可调的间歇气流,提出了一种基于气控换向阀切换的自振荡同路,通过在气控阀先导口串联节流阀,调节节流阀开度,而控制向先导口充气时间,进而控制气控阀的换向时间,产生不同频率和占空比的间歇气流.通过对回路进行实验,实验结果和仿真结果基本吻合.     

基于AMESim反比例溢流阀动态特性研究

在AMESim仿真软件中,建立了反比例电磁溢流阀的模型。将该模型应用在智能风扇冷却系统中,通过仿真分析,得到在输入不同占空比PWM电流信号时,溢流阀电磁线圈、阀芯位移、溢流压力、溢流流量、马达流量等动态响应曲线,为实现智能风扇冷却系统的控制提供了理论依据。     

基于AMESim的起落架收放电磁阀仿真分析与试验研究

基于AMESim建立了某起落架收放电磁阀的仿真模型,进行了工作精确性、协调动作时间、最小工作压力仿真分析。证明起落架收放电磁阀的关键参数设计合理,并通过试验验证了仿真结果的合理性和正确性,找出了仿真与试验结果差别的原因。     

稳态液动力对多路阀阀芯操纵力的影响

利用AMESim平台搭建多路阀铲斗联负流量控制系统,在不同负载条件下仿真得到输出流量与阀芯行程之间的关系,并以此确定FLUENT仿真模型在不同阀芯行程下的进口油液速度。基于FLUENT仿真,发现随着阀芯行程的增大,阀芯上的稳态液动力先增大后减小,方向与阀芯运动方向相反,使阀口趋于关闭,且负载越大,稳态液动力越小。通过误差分析发现,在计算阀芯操纵力时,忽略稳态液动力,会导致较大的计算误差。所以在建立阀芯的静态力平衡方程时,有必要将稳态液动力考虑在内。     

二通方向插装阀原理、衍生控制及在油压机上的应用

主要概述二通方向插装阀在油压机上的典型应用,为二通方向插装阀的应用提供参考。介绍二通方向插装阀的控制原理以及用作单向阀、液控单向阀、二位二通电磁阀、三位四通电磁阀及衍生组合控制的控制原理。介绍动态插装阀的应用,实现插装阀芯的快速开启和关闭,而且阀芯关闭可靠,主要应用在需要主动控制插装阀芯开启或者关闭的场合。