车辆换档用2D数字缓冲阀的研究

传统的车辆换档液压缓冲阀主要依靠节流小孔以及弹簧的相互作用来控制离合器内油液的压力,使其在一段时间内缓慢的上升,但其调节灵活度低,适应性较差,为此首次提出采用2D数字技术应用于车辆换档缓冲领域,设计2D数字缓冲阀,利用2D数字先导阀芯产生的推力推动主阀芯运动,进而控制缓冲阀出口的油液压力。介绍2D数字缓冲阀的结构和工作原理,并建立2D数字缓冲阀的数学模型,利用Matlab和AMESim对其模型进行联合求解,最后进行仿真分析和试验研究。研究结果表明：2D数字缓冲阀的线性度为9.25%,滞环为0.106;2D数字缓冲阀输出油压实现了换档过程中离合器内油压的变化要求,其缓冲特性的控制精度达到10.52%;缓冲阀的仿真和试验结果趋势是一致的,验证了联合仿真模型的正确性。     

本安型2D电液换向阀的实验研究

阐述了一种新型本安型电液换向阀的工作原理,采用了2D阀的技术,在本安型双向电磁铁与双自由度阀芯之间引入双向压扭联轴器。正常压力情况下,电磁铁输出的推(吸)力通过压扭联轴器使阀芯转动,由液压力差推动阀芯轴向移动,实现换向功能。本质安全技术作为低功率的设计技术,限制了本安型电磁铁的输出的推力,而压扭联轴器不仅可以实现位移-旋转的运动转换,还可以将电磁铁的驱动力放大,使其能有效、可靠地驱动阀芯运动,从而提高本安型换向阀的可靠性。通过对本安型二维(2D)电液换向阀实验研究,测得其启、闭特性,表明在一定压力范围内,本安型2D电液换向阀不仅可以克服液动力和摩擦力的不利影响,还具有较快的响应速度和稳定性。     

三位四通2D电液比例换向阀的静态特性实验研究

为克服直动式电液比例换向阀无法实现大流量控制和导控式电液比例换向阀结构复杂及无法在零压下工作的缺点,提出了一种结构简单、流量大并具有位置反馈的新型电液比例换向阀——三位四通2D电液比例换向阀。该阀由2D换向阀、压扭联轴器和比例电磁铁等组成。在分析该阀的结构和工作原理的基础上,对三位四通2D电液比例换向阀进行了静态特性实验研究。实验结果表明:压扭联轴器的位移滞环和三位四通2D电液比例换向阀的流量滞环为10%,说明该阀具有良好的静态特性。     

滚珠丝杠压扭型2D电液比例方向阀动态特性研究

提出了一种滚珠丝杠型压扭联轴器,该联轴器能将输出力放大约20倍,有效地解决了因比例电磁铁磁饱和造成直动比例方向阀无法实现大流量的问题。该联轴器将2D方向阀和比例电磁铁相连接,利用压扭放大驱动技术,将电磁力转化为阀芯左右两端不平衡的液压力,以克服摩擦力、卡紧力和液动力等非线性因素的影响。对主阀P-A处与导控级的压力分布和流场分布进行了仿真分析,理论与实验研究表明：压扭联轴器有效地放大了电磁力,在流量约为210L/min的情况下,阀的阶跃响应约为0.35s,该阀-90°频率为4Hz左右。叠加一定颤振对改善阀的阶跃响应不明显,但能较好保证阀芯位移与电磁铁位移之间的跟随性。     

2D数字式电液比例换向阀动态特性实验研究

由于摩擦力、液动力等因素的影响,直动式电液比例换向阀很难实现大流量控制,而导控式比例换向阀无法实现零压下工作,针对直动式和导控式电液比例换向阀的缺点,提出了一种结构简单、流量大并具有全桥式位置反馈的新型电液比例换向阀--2D数字式电液比例换向阀。该阀由2D换向阀、压扭联轴器和比例电磁铁等组成。在分析该阀的结构和工作原理基础上,对该阀进行了动态试验。实验表明：2D数字式比例换向阀频宽可达18 Hz,具有良好的动态特性。     

一种2D电液比例阀的研究与设计

基于2D阀的基本工作原理—阀芯轴向运动对其旋转运动的跟随作用,同时采用节能的、小推力的比例电磁铁作为电-机械转化器,提出了一种2D电液比例阀的设计方案。设计了2D电液比例阀的结构和压扭联轴器,并对其建立数学模型和进行仿真分析。仿真结果表明,当系统压力为28 MPa时,2D电液比例阀的阶跃响应时间为21 ms,而-3 dB时对应的频宽为16.4 Hz。     

船用重载万向联轴器多排传扭轴承均载性能优化研究

基于船用重载万向联轴器单排传扭轴承强度不足且安装空间受限问题,创新性地提出了一种多排均载传扭轴承式万向联轴器结构设计优化方案,有限元仿真分析结果表明,优化结构能有效改善多排传扭轴承结构的偏载现象。开展了万向联轴器样机的静扭试验,验证了多排均载传扭轴承式结构能够提升万向联轴器的均载性能约30%,为研制船用重载万向联轴器提供了技术支持。     

二维电液比例换向阀动态特性及稳定性分析

二维电液比例换向阀兼具直动式和导控式比例阀的功能:正常工作压力下,比例电磁铁输出的推力通过压扭联轴器使阀芯转动,阀敏感腔的压力差动变化,驱动阀芯轴向移动,与此同时阀芯反向转动,敏感腔的压力又逐渐恢复为原来的值,阀芯到达一个新的平衡位置,实现对阀芯位移的液压先导比例控制;当工作压力为零时,则由比例电磁铁直接驱动阀芯。在正常的工作过程中,压扭联轴器不仅可以实现直线-旋转运动转换,还可将比例电磁铁的驱动力放大,使其能有效、可靠地驱动阀芯转动,从而提高其比例控制性能和工作可靠性。通过2D阀的建模、动态仿真及稳定研究,弄清2D阀的关键结构和工作参数对动态特性的影响,并建立2D阀的稳定条件,为其结构设计和优化提供理论依据。对2D阀试验研究,测得直动与导控两种工作状态下主要性能曲线与指标,试验表明2D电液比例换向阀不仅可以实现直动和导控的功能,而且通过先导控制可以有效克服液动力和摩擦力的不利影响,同时也证明了2D阀具有较快的响应速度和很好的稳定性。     

地铁车转向架联轴器加热压装控制研究

在地铁车转向架驱动装置中,联轴器是重要连接部件,多采用圆锥形装配面过盈连接的形式,现有联轴器圆锥孔的锥度多为1∶50,压装采用液压压装的方式。液压压装方式存在着准确性低、油压不易控制等缺点,为解决该种压装方式所存在的问题,提出了采用圆锥孔锥度为1∶10的联轴器并使用加热压装的方式。同时为保证联轴器压装的精度,需严格控制其加热温度,通过理论计算出联轴器的加热温度,并通过实际的车间压装进行验证,为后续加热压装的进一步推广提供了理论依据和试验依据。     

保险联轴节

基辅工学院研制出运转精度很高的保险联轴节,如图所示. 借助环3,在内半联轴器1的纵向槽里固定着按直径D卷成筒形的螺旋弹簧4。外半联轴器2有固定小球9的径向孔,以防止半联轴器内自由安装的薄壁杯形物6和外套8使小球脱落。外套     

正开口2D数字伺服阀的静态特性实验研究

为了考核2D数字伺服阀加工一致性,该文分析了2D数字伺服阀的结构和工作原理,在此基础上,对8台12.5mm通径的正开口2D数字伺服阀进行了静态特性实验研究,测试其空载流量特性曲线和零位泄漏曲线。实验表明正开口2D数字伺服阀具有理想的静态特性和较低的导控级零位泄漏,且2D数字伺服阀具有较好的加工一致性。     

2D阀控电液激振器的优化设计和实验研究

为了进一步提高电液激振器的激振频率和控制精度,并降低其加工和安装难度,提出了2D高频激振阀的新结构和控制方法。通过增加2D阀阀芯沟槽与阀套窗口的沟通次数,改进与无刷直流伺服电机连接的高速齿轮箱传动机构,设计混合式直线步进电机与堵头连接以控制阀芯轴向位移,实现了对2D高频激振阀的结构优化。经理论以及实验研究表明：新型2D高频激振阀的结构简单,控制精度高,激振频率最高可达3000Hz。     

插装式2D电液比例流量阀的特性研究

电液控制元件的插装化是目前移动式液压控制系统的主流发展趋势。现有的2D比例阀面向传统工业液压领域,其受到液压桥路以及压扭联轴节结构限制,无法实现插装化。提出一种新型插装式2D电液比例流量阀的结构原理,在电-机械转换器与半桥式2D阀本体之间引入双向滚子联轴节,以此实现力传递、阀芯位置反馈和阀芯直线-旋转运动的转换功能。基于线性理论推导了阀的特性方程,并利用Nyquist判据判定了阀的工作稳定性;为实现优化设计,建立基于AMESim、ADAMS和Matlab/Simulink平台的联合仿真模型,研究诸关键结构参数对动态特性的影响。最后设计并制造了样机,搭建了滚子联轴节和插装式2D阀的试验台架,研究联轴节的静动态特性及阀样机的空载流量特性、负载流量特性、泄漏特性以及频响和阶跃特性等。试验结果表明样机具有良好的工作性能。当预载荷为40 N时,联轴节的最大输出扭矩为2.3 N·m,输出角位移为0.42°,滞环为5.25%,响应时间为32.5 ms;当供油压力为12 MPa时,阀样机的空载流量为61.5 L/min,滞环为6.32%,阶跃时间为68.5 ms,幅频频宽为19.7 Hz,相频频宽为22.1 Hz。研究表明,插装式2D阀具有较好的静动态特性,是移动式电液控制系统流量控制阀的一种较理想解决方案。     

4通径2D数字伺服阀的静态特性实验研究

阐述了2D数字伺服阀的结构及工作原理,在此基础上,对4只4通径的2D数字伺服阀进行了静态特性实验研究,测试其空载流量特性曲线、零位泄漏特性曲线。     

一种用于自动变速器的比例电磁阀研究

介绍一种用于自动变速器的比例电磁阀结构,研究比例电磁阀的分析、设计方法及其稳态和动态特性。在结构分析的基础上,分析其工作原理,将比例电磁阀分为电场、磁场、机械和流体四部分,分析这四部分的内在耦合关系。建立各个部分的动态特性数学模型并进行耦合仿真分析,对比例电磁阀电磁特性进行研究,通过与试验结果对比,初步验证耦合仿真模型的正确性。 通过计算分析电磁阀内部参量的动态变化特性,为优化电磁阀设计奠定基础。在液压部分中,进油口采用球阀,排油口采用喷嘴挡板阀,通过控制排油口的开度可以进行流量控制,间接控制油压输出。在比例电磁阀开启时,电磁力与弹簧力的总和与球阀的液压力相平衡的工作模式,使该比例电磁阀具有开关响应快、输入电流与输出油压线性关系好的特点。研究结果表明,该比例电磁阀阀芯位移0.2 mm ,开启响应时间在2 ms以内,油压建立在4 ms以内,适用于自动变速器换挡执行回路中。     

2D伺服螺旋阀芯大行程位置控制的分析研究

2D伺服螺旋数字阀作为先导控制大流量高频响的换向阀,结构上利用2D阀的阀芯的双自由度运动,阀芯由步进电机驱动旋转,通过高低压孔的开口通断来改变敏感腔的压力,从而推动阀芯轴向运动。大流量高频换向阀的小阀芯与2D阀的阀芯由球头刚性连接,获得所需的大行程,驱动主阀芯运动。基于MATLAB建立2D阀的数学模型,该模型的仿真结果能较为准确地描述2D阀的动静态特征。     

DCT系统换档品质的控制方法

建立了采用双离合器自动变速器的车辆动力传动系统的数学模型,并研究了相应的控制策略以及车辆换档过渡过程中换档品质的控制方法。建立了使用脉宽调制数字比例溢流阀进行换档压力控制的湿式离合器充油过程的数学模型,用MSC Easy5进行了仿真计算。计算结果表明,脉宽调制数字比例溢流阀能满足车辆换档时对缓冲油压特性的要求,换档过程中油压平稳、可控。从仿真结果可知该DCT系统极大地提高了换档平稳性,改善了换档品质,说明了本文采用的控制方法是正确的。     

装载机平稳结合阀特性试验分析

装载机的换挡品质是反映整机性能的一个重要指标.论文在对换挡过程研究的基础上,提出了优化的换挡油压控制规律.在对ZLM50装载机换挡系统进行电操纵改造中,对平稳结合阀的结构选择和参数确定进行了详细的探讨.对改造后的装载机的换挡品质进行了试验研究.试验结果说明,平稳结合阀的结构合理,在系统参数调整以后,换挡过程的油压近似实现了理想换挡控制压力,换挡品质得到了改善.