大流量2D伺服阀的研究与设计

为实现伺服阀的大流量,采用了2D阀的结构方案.2D阀利用伺服螺旋机构将阀芯的旋转运动转化为阀芯的直线运动,从而实现伺服阀的液压功率放大.采用步进电机作为电-机械转换器来驱动阀芯转动,为使阀芯获得较大的扭矩,采用了较大的传动比.设计了零位保持机构保证了伺服阀工作的稳定性和零位调节的精确性.对伺服阀的阀芯进行了力学分析,并建立了数学模型.最后利用MATLAB进行了仿真研究,仿真结果理想,符合设计要求.     

双作用伺服螺旋阀性能分析研究

传统2D数字伺服阀是一种采用单伺服螺旋机构将阀芯的旋转运动转换为阀芯轴向运动的阀。在采用2D数字阀作为先导阀的过程中,其在大行程下响应速度与现有国际先进水平还存有一定距离。为了提高2D数字阀在大行程的情况下的响应速度,引入双作用螺旋来实现功率放大。双作用螺旋伺服阀在2D阀的基础上于阀芯右侧台肩处增开一作用螺旋槽,使得左右敏感腔在压力差动变化,提高阀芯加速度,进而提高了响应速度。在建立数学模型之后,在MATLAB中对其性能进行了仿真。通过仿真,在21MPa的压力下,3mm的阶跃输出能够在2ms下实现。     

伺服螺旋的概念及新型气动数字比例阀

在阀芯双运动自由度的基础上提出了一种流体伺服螺旋的概念。该伺服螺旋具有普通的丝杆-螺母机构的角位移与直线位移的运动转换功能,很适用设计新型流体比例控制阀。作为实际应用的例子,介绍了一种新型的气动数字比例阀。实验结论表明该阀具有良好的性能,且结构简单。     

基于2D技术的电磁换向阀设计与实验研究

该文介绍了一种利用2D技术的新型电磁换向阀,该阀采用旋转电磁铁,通过传动机构使阀芯转动,同时阀芯上的高低压孔与阀体上的螺旋槽相配合构成伺服螺旋机构从而实现其双自由度运动,该阀结构简单,原理先进,产品体积小、重量轻,特别适合于对阀类体积、重量有严格要求的航空航天领域使用。     

直动式压电气动伺服阀阀芯运动系统建模分析

本文主要研究气动控制领域的直动式压电气动伺服阀.阀芯运动机构是该阀设计的核心部分,主要由作为动力源的积层式压电驱动器、柔性铰链微位移放大机构、阀芯、弹性回复机构以及相应的连接件组成.设计基于柔性铰链微位移放大机构的阀芯运动机构,结合有限单元法对阀芯运动机构进行静力学与动力学的仿真分析,验证理论分析,为直动式压电气动伺服阀总体设计以及控制策略的选择提供理论依据.     

2D数字伺服阀

2D数字伺服阀的阀体部分采用伺服螺旋机构将阀芯的旋转运动转换为阀芯轴向运动,实现伺服阀液压功率放大,并利用步进电机驱动阀芯在一定的角度范围内运动实现电-机械信号的转换作用。为了保证步进电机作为电-机械转换器具有较高的响应速度和定位精度,应用DSP设计了一种嵌入式数字阀专用控制器,对其进行闭环伺服控制,保证对输入信号的连续快速跟踪,以该控制思想设计的电-机械转换器实现了对步进电机的控制,其频响达200Hz以上。为了获得2D数字伺服阀的性能,建立实验平台对阀的性能进行实验研究。实验结果表明,2D数字伺服阀具有良性的静态特性,其分辨率和滞环皆在1%以内,2D数字伺服阀同时还具有良好的动态特性,在幅值25%的最大阀开口的正弦输入信号下,对应-3dB频宽约为130Hz。     

2D数字电液四通换向阀：2D数字阀系列报告之一

本文介绍了一种新型2D数字换向阀,该阀运用伺服螺旋机构的原理设计,采用数字控制的方式工作;实验证明,该阀具有结构简单、频响高、线性度好、重复精度以及可靠性高等优点.     

一种通径6的2D数字伺服阀的实验研究

对通径6的数字伺服阀的性能进行研究.首先阐明2D数字伺服阀的工作原理,其次分析其内泄漏的原因并进行理论分析.2D数字伺服阀为利用阀芯的双运动自由度原理设计而成的导控型阀,由于其采用的是螺旋伺服机构,使得两个自由度互不干扰,十分巧妙地实现了两级阀的功能.最后对其进行试验研究,实验结果和与国外阀的性能比较均表明2D数字伺服阀具有良好的动态性能,并且其内泄漏量很小.     

电液伺服阀控机构特性分析与实验

针对传统液压伺服阀控机构的动态特性的重要性,该文以液压伺服阀控缸为对象,分析并实验负载力、油压、以及伺服阀泄漏系数等因素对控制系统的影响。首先介绍了液压伺服阀控机构基本原理和控制要求;其次,建立液压伺服阀控机构的数学模型;最后利用搭建伺服阀控机构实验平台,采用控制变量法,以不同负载力、油压、以及伺服阀泄漏系数等对控制系统的影响进行测试,实验结果为获取液压动力机构的最优动态特性提供理论基础。     

基于液压转角伺服的液压关节研究

针对液压机器人关节研究中存在关节径向尺寸过大,运动范围偏小,控制精度有限等问题,提出了一种阀芯径向力平衡、伺服肓区小的液压转角伺服阀来解决该问题,设计了对应的液压转角伺服阀,并基于该液压转角伺服阀设计了液压关节.该液压关节尺寸小、力矩大.仿真实验结果证明该液压关节响应快,运动平稳性与稳定性好,运动精度高,带负载能力强.     

一种数字伺服阀驱动机构的性能研究

数字伺服阀是未来伺服阀发展的一个重要方向,其大多采用驱动机构直接驱动阀芯工作的方式,因此性能优良的驱动机构能很大程度上提升整阀的性能。给出了一种基于永磁同步电机和丝杠的新型数字伺服阀驱动机构,并对其进行了深入的理论、仿真分析和相应的模拟带载试验,其性能可满足大流量数字伺服阀的性能需求。     

车辆运动模拟6自由度平台的协同控制研究

对车辆运动模拟6自由度平台进行研究。对四通阀控制液压缸伺服系统进行了理论分析和试验研究,讨论了有负载时,液压缸正反向运动速度一致和换向瞬间不产生压力跃变这两种情况下,非对称伺服阀各阀口面积梯度的关系。推导出空载时,使阀控非对称缸系统正反向运动速度一致且换向瞬间不产生压力跃变的非对称伺服阀各阀口的面积梯度的关系式。在此基础上,研究6个液压缸伺服系统协同控制,实现了车辆的运动模拟。实际运行结果表明:该平台运动平稳,各自由度协同控制性能良好,完全满足了车辆各种运动模拟要求。     

基于前馈控制器的数字阀动态性能研究

数字伺服阀是未来伺服阀发展的一个重要方向。数字伺服阀大多采用驱动机构直接驱动阀芯滑动的方式,驱动机构的动态性能很大程度上决定了整阀的性能,根据负载特性和实际应用对高动态的要求,在传统PI控制的基础上,加入了前馈控制器,并对其进行了控制算法理论模型等效、幅频和相频分析、程序算法设计及具体实验验证,实验结果表明,前馈控制的引入有效的改善了数字阀的动态性能。     

基于TMS320F28335的RDDV阀控制器设计

旋转直接驱动阀是伺服阀的一种,它通过电机的偏心机构直接驱动伺服阀的滑阀,还能实现阀芯位置的高精度检测,从而控制流量。设计了一种基于TMS320F28335的旋转直接驱动伺服阀控制器,运用数字控制技术,对控制器进行硬件和软件设计,并进行试验验证。结果表明,控制器具有电路结构简单、运算速度快、控制灵活的特点。     

数字阀驱动机构控制技术研究

数字阀的工作原理是驱动机构直接驱动阀芯运动,驱动机构集成了伺服电机和滚珠丝杠,伺服控制器实现对驱动机构的精确控制,驱动机构的动态和静态特性决定了数字阀的动态静态特性。伺服控制器硬件设计采用了TI公司的TMS320F28069作为主控芯片,DRV8332作为驱动芯片的架构模式。同时,在软件算法上,引入了变增益和分段式PI的控制方法实现了对数字阀死区的有效补偿。实验结果表明,这种控制技术很好的满足了数字阀的性能要求。     

新型直动式压电伺服阀

提出一种新型压电驱动单级电液伺服阀,其特点是可以提供比传统电磁式电液伺服阀更高的频宽与分辨率,而且结构紧凑、抗污染能力强。该阀采用大行程的压电叠堆(积层式压电驱动器)作为驱动元件直接驱动滑阀,通过基于弹性变形原理的弹性板机构,结合电阻应变式微位移传感器,实现机构及检测一体化。应用有限元法对弹性板机构进行分析优化,试制了直动式压电伺服阀样机并对样机进行了试验研究,得出该阀的频宽约为1 kHz。新型伺服阀可以应用于振动试验台、疲劳试验台及需要快速反应的流体控制系统中,提高系统的响应特性。     

发电机组电液伺服阀失效分析

电液伺服阀的工作介质抗燃油的变化是影响伺服阀工作的重要环节。根据某电站电液伺服阀在更换抗燃油后出现阀芯卡死现象,采用异物分析、质量缺失分析、混油试验分析等多源查找方法,分析伺服阀卡死故障的机制与影响原因。综合分析结果表明:伺服阀卡死故障主要是由于抗燃油液压系统换油后生成的油泥阻塞了阀体内阀芯部件的微小运动间隙,增大了摩擦阻力,引发卡死。而油泥主要来源是金属颗粒、抗燃油劣化组份、橡胶管道溶解产物以及外来污染产物如硅藻土和吸附剂等。     

基于DSP和FPGA的运动控制器设计

根据全自动校直机多轴运动控制的要求,设计了一种基于DSP和FPGA技术的校直机专用多轴运动控制器。该控制器主要以数字信号处理器(DSP)为核心,通过FPGA进行功能扩展,实现了对多个交流伺服电机或电液伺服阀的全闭环控制。控制器集成了编码器信号采集、PLC接口、16位高速AD采集和计算机通讯接口,集成度高、运算速度快。     

后装式压缩垃圾车多路换向阀的数字化改造

设计了一种数字式多路换向阀,即采用PLC控制步进电机,带动随动机构作为主阀的先导控制环节,使主阀芯严格地跟随先导机构的运动而移动。