2D电液伺服开关阀设计研究

发布时间：2017-10-11 17:02

  本文关键词：2D电液伺服开关阀设计研究

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【摘要】：电液伺服阀作为连接电气元件和液压元件的桥梁,是电液伺服控制系统中的核心元件,在一定程度上可以说伺服阀的性能的好坏直接决定了电液伺服控制系统的性能。导控级采用双螺旋机构的2D伺服阀,性能稳定、动静态特性能理想,抗污染能力强、结构简单、主阀轴向刚度大、导控级泄漏流量小及液压固有频率高等优点。正是基于这些优点,本文在原有2D伺服阀的研究成果基础上,设计出一种二位三通小流量2D电液伺服开关阀,用于控制液压系统油路通断的,并可根据液压系统的需要,通过调整阀芯和机械传动机构的安装位置,改变旋转电磁铁的旋向,将其做常闭和常开两种类型。本方案中设计的机械传动装置可以将旋转电磁铁的转动传递到阀芯,且其具有较大的转矩放大系数,即旋转电磁铁只需提供较小的输出转矩就可驱动阀芯运动,这也为2D电液伺服阀低功耗、小型化的设计目标提供了一种有效途径。 本论文对2D电液伺服开关阀进行设计研究,主要研究内容： (1)对电液伺服阀的发展历史、研究现状、使用情况和应用前景做了总结和分析。 (2)详细阐述了2D电液伺服开关阀的结构和工作原理,根据本方案自身的特点,在已有研究的基础上对机械传动部分的结构进行了改进设计,并对电——机转换器的结构原理和选用做了分析。 (3)建立了2D电液伺服开关阀的数学模型,并对数学模型进行了线性化处理,并求得了其传递函数。 (4)使用MATLAB软件对2D电液伺服开关阀进行动态仿真,分析了工作压力、初始弓高和敏感腔长度对阶跃响应的影响。 (5)设计出了实验系统原理图,搭建了2D电液伺服开关阀实验平台,分析出了2D电液伺服开关阀的静态特性和阶跃响应特性。 (6)总结了本论文的主要工作内容,对的进一步研究提出了展望。
【关键词】：2D电液伺服开关阀 旋转电磁铁 动态仿真 静态特性
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH134
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 引言10-12
• 1.1.1 液压技术的概述10
• 1.1.2 电液伺服阀的发展历程10-11
• 1.1.3 电液伺服阀的特点及发展瞻望11-12
• 1.2 研究现状12-21
• 1.2.1 电液伺服阀的研究现状12-17
• 1.2.2 电—机转换器研究现状17-21
• 1.3 选题的意义及任务21-22
• 1.4 本章小结22-23
• 第2章 2D电液伺服开关阀的结构及原理分析23-39
• 2.1 伺服螺旋机构的工作原理23-24
• 2.2 2D电液伺服开关阀的结构24-33
• 2.2.1 2D电液伺服开关阀阀体部分的结构25-29
• 2.2.2 2D电液伺服开关阀机械传动部分的结构29-33
• 2.3 2D电液伺服开关阀的工作原理及特点33-36
• 2.3.1 2D电液伺服开关阀的工作原理33-35
• 2.3.2 2D电液伺服开关阀的特点35-36
• 2.4 电—机转换器选用36-38
• 2.5 本章小结38-39
• 第3章 2D电液伺服开关阀的数学建模39-47
• 3.1 2D电液伺服开关阀导控级的数学模型39-43
• 3.1.1 高低压孔的流量特性39-41
• 3.1.2 流量连续性方程41-42
• 3.1.3 阀芯的力学平衡方程42-43
• 3.2 2D电液伺服开关阀导控级数学模型的线性化43-46
• 3.2.1 导控级阻力半桥43-44
• 3.2.2 线性化数学模型44-45
• 3.2.3 传递函数45-46
• 3.3 本章小结46-47
• 第4章 2D电液伺服开关阀的动态仿真47-53
• 4.1 频率响应仿真47-48
• 4.2 阶跃响应仿真48-51
• 4.3 本章小结51-53
• 第5章 2D电液伺服开关阀的实验研究53-60
• 5.1 2D电液伺服开关阀实验平台的建立53-55
• 5.2 静态实验研究55-57
• 5.2.1 2D电液伺服开关阀空载流量特性55-56
• 5.2.2 零位泄漏特性56-57
• 5.3 阶跃响应实验研究57-59
• 5.4 本章小结59-60
• 第6章 总结与展望60-63
• 6.1 研究总结60-61
• 6.2 展望61-63
• 参照文献63-65
• 致谢65-66
• 读学位期间参加的科研项目和成果66

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本文编号：1013681