低功耗小型化2D电液比例方向阀的设计及研究

发布时间：2020-07-21 20:12

【摘要】：电液比例阀作为电液伺服阀和开关阀的补充,随着近年来比例电磁铁技术的快速发展已在现代工业生产中得到越来越广泛的应用。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,结合比例电磁铁的控制特点,本文提出了一种低功耗小型化2D电液比例方向阀的设计方案。阀结构中引入的新型传动机构—压-扭联轴器可以将比例电磁铁衔铁杆的直线运动转化为阀芯的旋转运动,阀芯的旋转运动使得阀左右两腔压力差动变化,两腔形成的静压差驱动阀芯作轴向运动,最终实现阀芯的轴向运动对比例电磁铁衔铁杆直线运动的良好跟随效果。由于压-扭联轴器具有较大的力-力矩放大系数,比例电磁铁提供较小的输出力即可驱动阀芯运动,这为比例阀实现低功耗、小型化的设计目标提供了一种有效途径。 论文对低功耗小型化2D电液比例方向阀进行了设计及研究,相关章节展开如下： 第一章,介绍论文研究背景,详述电液比例阀的发展历史以及国内外电液比例方向阀的研究情况,阐述论文的选题意义和研究内容。 第二章,阐述了2D电液伺服阀中螺旋机构的工作原理,针对其不适用于比例阀的结构特征,提出一种低功耗、小型化比例阀的设计方案,构成2D电液比例方向阀,阐述了该阀的工作原理,并对其关键零件的设计及部分元件的选用作了相关说明。 第三章,建立2D电液比例方向阀导控级的数学模型,并对数学模型进行线性化处理,从而推导出其导控级的传递函数。 第四章,采用Simulink软件对2D电液比例方向阀进行动态仿真,分析了高低压孔的初始弓高、半径,敏感腔长度,系统压力,压-扭联轴器的传递力半径、斜面倾角对阀动态响应的影响。 第五章,搭建实验平台,对压-扭联轴器的输入输出特性以及2D电液比例方向阀的空载流量特性进行了实验研究。结果表明：压-扭联轴器具有良好的输入输出特性；在系统压力为21Mpa,比例电磁铁的输入电流为0.24A时,阀的输出流量可达34.5L/min。 第六章,总结与展望,上述研究结果表明本文提出的2D电液比例方向阀设计方案为比例阀实现低功耗、小型化的目标提供了一种可行的解决方案,具有深入研究的价值。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.5

【参考文献】

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本文编号：2764755