新型数字同步阀建模及动态仿真

文章首先介绍了新型数字同步阀的原理及结构。在一组非线性运动微分方程的基础上，通过线性化建立了该阀的状态空间模型。这一模型可作为数字同步阀设计过程中性能分析和参数优化的依据以及控制系统设计的参考。运用Matlab仿真，从快速性和稳态误差二个方面，分析了该阀动态特性。     

某增量式数字阀可靠性分析

数字阀作为液压系统的核心部件,一旦发生故障将导致严重后果。为提升数字阀的可靠性,以增量式数字阀的可靠性为研究对象。根据给出的增量式数字阀机械结构和工作原理建立数字阀的可靠性框图,分析得到故障模式和故障机制;建立数字阀故障树模型,进行故障树分析;对故障发生对机构的影响程度进行致命度分析,得到致命性矩阵图。结果表明:数字阀的阀芯不动、阀芯运行卡停、阀芯运行不精确是数字阀工作过程中常见的3种故障,其中阀芯在运行过程中突然卡停是数字阀的致命度中最严重的故障模式。研究成果可为增量式数字阀的结构设计优化和可靠性分析提供一定参考。     

一种工程车辆用高速开关阀的仿真与特性分析

高速开关阀作为一种重要的数字液压元件被应用于工程车辆中，研究其基本特性有利于产品优化、提高产品性能。根据高速开关阀结构参数及工作原理建立其理论模型；结合建立的理论模型，使用AMESim软件完成仿真模型的建立；并通过仿真结果分析输入电压、线圈匝数、占空比、弹簧预压力及刚度对高速开关阀性能的影响，指出高速开关阀的开闭时间以及上述参数如何影响阀的动态特性。     

基于FLUENT的2D高频阀气穴现象研究

2D高频阀(简称数字阀)是利用阀芯旋转时阀芯台肩沟槽与阀套窗口组成的阀口周期性高频通断进行工作的.若阀口处存在气穴现象,将会产生噪声、振动,严重时会产生气蚀现象,破坏阀口处流体的连续性,甚至影响阀控缸的工作特性.利用CFD商用软件FLUENT对数字阀内部的流场进行数字计算,主要研究阀口的气穴现象.研究结果表明:数字阀阀口在即将关闭和关闭后一段时间内都会在阀口的低压侧产生气穴现象,即低压侧的阀套主窗口或阀芯沟槽内气穴现象都分成两个阶段,但气穴现象在其内部产生的速度、扩散的面积及持续的时间有所不同.这对优化数字阀的结构,降低数字阀的气穴、噪声,提高数字阀的流量具有参考价值.     

差压铸造液面加压控制系统"PCM"控制的研究

采用组合式数字阀作为主要流量控制元件,构建差压铸造液面加压控制系统.研究基于组合式数字阀液面加压控制系统的控制算法及控制精度影响因素,结果表明,组合式数字阀的应用明显提高了液面加压控制系统的控制精度和响应速度,组合式数字阀的位数与控制算法是影响控制精度和响应速度的主要因素.     

电液数字阀的PLC直接控制及特性

采用可编程控制器(PLC)直接控制电液数字阀，可使液压系统的控制系统简洁、可靠、成本显著下降。介绍了PLC控制电液数字阀的方法，数字阀的伺服控制、驱动接日及PLC梯形图的控制逻辑。     

锥阀式数字比例溢流阀特性的试验研究

研究以高速开关阀为先导阀、安全阀为锥阀结构的数字比例溢流阀特性。搭建数字比例溢流阀试验平台,开展了锥阀式数字比例溢流阀的试验研究。试验结果表明:当高速开关阀控制信号的频率为50 Hz时,既能保证一定的有效占空比范围,又能满足系统的频率响应性能;锥阀式数字比例溢流阀的重复特性较好;在占空比正反向连续变化时,锥阀式数字比例溢流阀的系统输出压力在同一占空比时的变化很小,滞环现象不明显,能够满足系统控制的要求;不同流量对占空比范围和最高压力影响不大,但影响系统最低压力;锥阀式数字比例溢流阀调节压力在10%~60%范围内近似线性变化,比滑阀式结构调压性能好。     

重载数字开关阀液压同步举升系统效率的研究

以同规格的重载数字开关阀与传统伺服阀为研究对象，基于重载数字开关阀与伺服阀的效率计算模型，利用仿真软件分别建立伺服阀液压控制系统和重载数字开关阀液压控制系统仿真模型，模拟分析两个系统对八一信号曲线的跟踪状态，研究两个控制系统的阀瞬时效率和平均效率的变化规律，对比分析两种阀控制同一类型负载时的内泄漏损耗和阀口节流损耗。结果表明：以重载数字开关阀为控制核心的伺服液压系统比传统的伺服阀为控制核心的伺服液压系统具有明显的节能优势，其平均效率在有限工作周期内高出约30%。本研究为全液压重载综合转运系统中的同步举升系统研究提供基础理论数据，对基于重载数字开关伺服液压技术的多液压单元同步举升系统的开发具有一定指导意义。     

混凝土泵摆动系统压力损失研究与优化

摆动系统是泵送机械的核心单元，其性能的好坏直接影响混凝土泵送机械的性能。针对摆动系统摆不动、摆动慢等问题，分析摆动系统的工作原理，建立蓄能器充放油与摆动压损数学模型，分析摆动压损的影响因素。基于AMESim平台建立摆动系统的仿真模型，讨论摆阀阀块结构、蓄能器参数对摆动性能的影响规律，优化摆阀阀块结构，使摆缸换向时间由198 ms缩短到166 ms，最终通过实验验证了优化方案的可行性。     

数字方向流量阀的PLC直接控制及特性

采用可煽程控制器(PLC)直接控制电液数字方向流量阀，可使液压系统的控制系统简洁、可靠、成本显著下降。文章介绍了PLC控制数字方向流量阀的方法，数字阀的伺服控制、驱动接口及PLC梯形图的控制逻辑。并进行了PLC控制特性的试验。     

数字液压缸机理分析及其控制系统研究

设计了双螺纹副结构的数字液压缸,分析了工作机理,利用AMESim搭建了数字缸模型,并分别对对称阀、非对称阀控制非对称数字缸在空载和恒定力负载工况下进行了仿真,结果表明利用非对称阀可消除换向时的压力跃变,特别是对超越伸出工况,能够避免气穴的产生,为数字缸的优化设计提供了有益尝试。     

步进式液压数字阀用永磁式步进电动机的非线性控制

通过现代非线性理论如混沌动力学理论研究了永磁式步进电动机的非线性动力学。本文的研究对象是三相步进电动机。研究表明在高频情况下系统会经历一个动态的分又(Hopf分叉)。由于步进电动机作为步进式液压数字阀的电气一机械转换元件被广泛地应用于液压数字压力阀、液压数字流量阀、液压数字方向阀。本文提出了对三相步进电动机的不稳定性的控制,设计了非线性鲁棒控制器,阐明了在一些电动机参数不确定的情况下,如何使系统稳定,并且具有令人满意的性能。     

一种新型插装式水压电磁换向阀的仿真研究

基于二通插装阀结构,提出了一种新型插装式水压三位四通电磁换向阀的设计方案,并介绍了其工作原理;同时建立了水介质条件下插装式换向阀的AMESim仿真模型,分别分析了不同的阀芯面积比、阀芯阻尼孔直径、先导阀孔直径、阀芯质量以及弹簧刚度等在空载情况下对插装式换向阀动态特性的影响,并基于AMESim仿真分析得到插装式电磁换向阀的最优结构参数及其动态特性曲线。仿真结果表明,具有最优结构参数模型的该电磁换向阀换向迅速、稳定、可靠。     

先导数字调速阀特性分析

调速阀一般由定差减压阀和节流阀串联组成。当其工作在大压差、大流量场合下,布置在主回路上的减压阀压力损失大,会带来油液温升等问题。提出一种先导数字调速阀,主阀为流量放大原理插装阀,先导阀为由高速开关阀与定差减压阀串联组成的数字调速阀。高速开关阀为PWM控制数字阀,节流损失小、重复性好、抗干扰能力强。将定差减压阀应用在先导回路,由于控制流量小,可有效解决压力损失大、发热大问题。通过理论推导和仿真研究,验证了该阀可行性,并得出该阀性能与结构参数之间的关系,为其设计提供了理论基础。     

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。     

滑阀式超高压换向阀优化设计及动态仿真

本文讨论超高压电磁换向阀主要设计参数的优化问题，建立该阀的数学模型，由计算机进行求解，在此基础上求得阀的设计参数，利用MATLAB对阀的动态特性进行仿真，进一步证实优化结果的可行性。     

安全阀关闭件研磨修复粗糙度预测与实验研究

目的优化安全阀关闭件研磨工艺参数,提高安全阀密封面研磨质量。方法采用Al2O3砂纸为磨具,通过正交试验研究了磨粒细度、研磨时间、研磨转速、研磨压力对阀座和阀瓣表面粗糙度的影响规律。采用粗糙度测量仪对阀座和阀瓣的表面粗糙度进行检测,初步获得了较好的研磨工艺参数。采用MATLAB中BP神经网络解决非线性映射逼近问题,建立表面粗糙度预测模型,分析安全阀研磨工艺实验得来的16组真实样本数据,并对不同工艺参数下的粗糙度进行预测。结果通过正交试验可以初步获得较好的研磨工艺参数,分别是:磨粒细度1500目、研磨压力100 N、研磨转速100 r/min、研磨时间10 min。进一步设计更全面的正交试验,验证粗糙度模型的预测结果,得到最好的研磨方案是:砂纸细度1500目、研磨压力120 N、研磨转速80 r/min、研磨时间12 min。结论粗糙度预测模型能够很好地预测表面粗糙度,并得到最佳工艺参数,表面粗糙度可以降低到0.074μm,有效地提高了研磨质量。     

基于AMESim的双回路转向系统应急阀的性能分析

以某自主品牌汽车转向系统为载体,根据该车双回路液压转向系统原理图,搭建了应急阀的AMESim仿真模型,对应急阀的运动换向性能进行仿真分析,确定了影响应急阀换向性能的最佳结构参数。并通过试验验证了应急阀的换向性能,为产品设计提供所需的数据和理论依据。     

电磁阀优化设计数学模型的建立与分析

主要研究超高压工况下,在不增大电磁换向球阀体积的情况下,使其灵敏可靠地换向,即针对减小其换向和复位时的各种阻力问题,对其主要参数进行优化设计。