三通2D数字阀电-机械转换机构的设计

针对三通2D数字阀传动机构和阀芯零位保持问题,设计了一种2D数字阀电-机械转换机构,实现了2D数字阀步进电机对阀芯径向运动的精确控制,并使阀芯在初始状态下轴向和径向保持在规定的零位位置。试验结果表明:该电-机械转换机构满足2D数字阀使用要求。     

2D数字伺服阀的频响特性分析

2D数字伺服阀为利用阀芯的双运动自由度原理设计而成导控型阀。阀芯的旋转由步进电机驱动;阀芯的轴向运动则由两端阀腔的静压力推动。为了克服传统的步进式数字阀（离散式比例阀）所固有的响应速度与量化误差的矛盾,步进电机采用特殊的跟踪控制算法,实现其输出角位移连续控制。本文主要对其频响特性进行分析。     

一种新型数字流量阀动态特性研究

针对高速开关阀流量小且不连续的缺陷,设计一种新型的两级数字流量阀。其先导级为电机驱动的高速开关转阀,主级为三位四通滑阀。高速开关转阀的启闭频率较高,可以显著减小主阀流量波动。基于两级阀的结构和工作原理,建立数学模型和流量波动模型。在AMESim软件中建立了两级数字流量阀的动态仿真模型,对主阀进行动态位移特性和动态流量特性仿真计算,分析主阀供油压力、面积比、节流槽宽度等参数对主阀阀芯位移动态响应特性的影响以及先导流量、控制腔体积、启闭频率等参数对主阀流量稳定性的影响。结果表明:增大供油压力、启闭频率,减小面积比、节流槽宽度可以提高阀的响应速度;增加启闭频率、增大控制腔体积以及减小先导流量都可以降低主阀流量波动,提高输出流量的稳定性。     

矩形节流窗口的电液伺服阀阀套及其加工

为了实现电液伺服阀的流量与阀芯的位移成线性关系,一般是把流量较小的电液伺服阀阀套节流窗口加工成图1形状的矩形截面,并要求矩形节流窗口的控制边必须保持锐边,不得有划伤和毛刺;各控制边对阀套轴线的不垂直度允差0.002毫米;控制边的不共面度允差0.004毫米;     

2D电液数字换向阀的实验研究

本文对一种新型的电液数字换向阀进行实验研究。该阀结构上采用阀芯的双运动自由度原理设计;控制上采用步进电机的连续跟踪控制方法,以解决传统步进式数字阀所固有的离散误差和响应速度之间难以协调的矛盾。实验结果证明该阀的主要动静特性较国外同规格的各类比例阀具有较明显的优势。     

带有三角形节流槽的支架换向阀工作性能分析

现有支架换向阀仅可完成支架供液"通"与"断"的开关型控制功能,为解决由此诱发的支架液压系统内压力冲击剧烈问题,提出在主阀芯布置三角形非全周开口节流槽的换向阀改进设计方案。推导出三角形阀口节流面积计算公式,基于AMESim软件搭建了阀芯带有三角形节流槽的液压换向阀模型,进行了原始换向阀与改进换向阀工作性能的对比研究。仿真结果表明:主阀芯增设三角形节流槽后实现了换向阀阀口过流面积的变梯度分段增大,即在阀芯开度小于8 mm时,阀口通流面积平均梯度为5.5 mm~2/mm,在阀芯开度大于8 mm时,这一梯度数值增大至92 mm~2/mm;阀口通流流量与阀口工作压力同样可实现分段变梯度增大,由此可实现后续液压执行机构的平稳启动,并有效缓解液压系统内的压力冲击。该方法可为液压支架大流量换向阀比例化改进设计提供参考。     

基于AMESim的先导阀芯驱动大流量可控阀动态特性仿真研究

为实现比例阀的流量精确控制，设计一种电机带动丝杠推动先导阀芯运动的大流量可控阀。在主阀控制腔内建立开启阀芯所需压力并设置流量连通，从而实现对流量的比例控制；利用AMESim平台进行仿真分析。阶跃响应特性表明：开始时刻，主阀芯发生动作，在t=0.05 s时保持在5.8 mm的开启位移处，主阀出口流量为285 L/min，达到设计标准。启闭特性表明：在t=0.05 s后，主阀芯速度存在显著的滞后性，直至主阀芯开启。级间位置匹配特性表明：开启阶梯信号时，主阀芯也发生跟随运动，完成快速响应；开启斜坡信号时，主阀跟随先导阀发生运动，但仍存在位移响应滞后且形成了0.5 mm稳态误差。     

电磁换向阀的数字化改造及PLC主控单元对其直接控制

本文在传统电磁换向阀的基础上,用步进电机取代其电磁铁,在步进电机和滑阀之间连接一个螺旋副机构,使之成为数字换向阀,并用PLC的主控单元直接控制液压系统和数字换向阀步进电机,既可省去PLC位置控制模块或步进电机专用控制器,又能实现液压系统节流调速和无冲击的工况转换。     

机电液一体化的流量控制系统建模与仿真

在机电液一体化的流量控制系统设计方案的基础上,建立了输入信号脉冲与步进电机转速、步进电机转速与流量阀芯位移、流量阀芯位移与流量输出、反馈装置的涡轮流量计等4个环节的数学模型.通过SIMULINK仿真得到的结果与试验结果十分吻合.     

压电驱动精密流量阀流场分析

为实现对流量的精密控制,利用压电陶瓷的逆压电效应来驱动阀芯运动,建立压电陶瓷驱动精密流量阀和内部流场三维模型,利用Fluent软件分析了阀内部的流场特性,取得了阀稳态时的内部压力场、速度场的分布规律和内部流体的迹线规律。分析结果表明:阀芯节流口处压力损失较大,并形成局部负压,流体在此处速度达到最大且以喷射流形式流入低压腔,阀芯与阀体接触处应采用抗冲刷及高强度材料;阀出口处进行倒圆角处理,可有效消除负压并使流体迹线稳定。