2D数字伺服阀及其调试装置的研究

发布时间：2017-05-22 21:21

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【摘要】：近年来,随着计算机、微电子技术的不断发展,液压技术越来越多的与之相结合,提高了其数字化程度,并得到空前发展。而电液伺服阀就是其产物,又是液压系统中关键控制元件,决定了液压系统的主要性能。电液伺服阀具有响应速度快、控制精度高以及功率-重量比大等优点。2D数字伺服阀与其他数字伺服阀相比,具有结构简单、成本低、抗污染能力强、滞环小、泄漏量小以及良好的静动态特性等优点。其已运用在激振台、航空航天以及船舶等领域。本论文设计的12.5mm通径的2D数字伺服阀采用斜槽和高低压槽形式的导控级,利用步进电机作为电-机械转换器,通过摆轮摆杆机构进行传递,从而控制阀芯运动。本论文主要研究内容和成果如下：1,研究了2D数字伺服阀的工作原理,并进行了结构设计。为了提高先导级的控制流量和2D阀频率响应设计了斜槽与高低压槽,并且把先导级和功率级设计成一体,从而实现阀芯双自由度运动。2.建立2D数字伺服阀数学模型,利用MATLAB中的Simulink软件仿真2D数字伺服阀静动态特性以及各参数对频率特性的影响,优化结构设计。设计双摆轮阶跃机构并进行阶跃实验。3.为了实现2D数字伺服阀的精确调零,本文设计了调零机构,并制定了调零步骤,为2D阀产业化提供了保障。并在结构中设计了阀芯零位保持弹簧和电机零位保持弹簧,可以有效地保证2D阀在各种情况下还能处于零位状态。4.对2D数字伺服阀进行实验研究,测试静动态各个性能。实验结果显示2D数字伺服阀具有很好的静动态特性。
【关键词】：2D伺服阀 斜槽型 阶跃机构 调零机构
【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】：TH137.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 液压技术的概述10-11
• 1.2 电液伺服阀的发展11-20
• 1.2.1 电液伺服阀的发展历史11-13
• 1.2.2 电液伺服阀的性能13
• 1.2.3 常用电液伺服阀的研究情况13-20
• 1.3 选题的意义及研究内容20-22
• 1.3.1 选题的意义20-21
• 1.3.2 研究的内容21-22
• 1.4 本章小结22-24
• 第2章 2D数字伺服阀原理及结构设计24-42
• 2.1 2D数字伺服阀的工作原理24-27
• 2.1.1 2D数字伺服阀的定义24
• 2.1.2 伺服螺旋原理24-25
• 2.1.3 2D阀的工作原理25-26
• 2.1.4 2D数字伺服阀具有的优点26-27
• 2.2 2D数字伺服阀的结构27-41
• 2.2.1 电-机械转换器模块的设计28-31
• 2.2.2 传动机构模块的设计31-36
• 2.2.3 阀体模块的设计36-41
• 2.3 本章小结41-42
• 第3章 2D数字伺服阀斜槽型导控级的建模仿真42-56
• 3.1 斜槽型导控级的数学建模42-47
• 3.1.1 数学模型的建立42-45
• 3.1.2 2D数字伺服阀线性化分析45-47
• 3.2 2D数字伺服阀斜槽型导控级的仿真47-51
• 3.2.1 频率响应仿真47-50
• 3.2.2 结构参数对频率响应的影响50-51
• 3.3 斜槽型导控级阶跃响应实验验证51-55
• 3.3.1 摆轮式阶跃响应实验装置51-52
• 3.3.2 摆轮式阶跃响应实验验证结果52-55
• 3.4 本章小结55-56
• 第4章 调零机构的设计及试验56-63
• 4.1 调零机构的意义及工作原理56-58
• 4.1.1 2D数字伺服阀调零的意义56
• 4.1.2 2D数字伺服阀调零机构的工作原理56-58
• 4.2 2D数字伺服阀调零机构58-60
• 4.2.1 2D数字伺服阀调零机构的设计58-60
• 4.2.2 2D数字伺服阀调零机构的精度计算60
• 4.3 2D数字伺服阀调零60-62
• 4.3.1 2D数字伺服阀调零步骤60-61
• 4.3.2 2D数字伺服阀调零实验61-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第5章 2D数字伺服阀实验研究63-74
• 5.1 测试系统的建立63-67
• 5.2 电-机械转换器实验研究67-69
• 5.3 12.5mm通径2D数字伺服阀特性研究69-73
• 5.3.1 空载流量特性的研究69-70
• 5.3.2 零位泄漏特性的研究70-72
• 5.3.3 2D数字伺服阀的动态特性72-73
• 5.4 本章小结73-74
• 第6章 总结与展望74-78
• 6.1 研究总结74-75
• 6.2 展望75-78
• 参考文献78-80
• 致谢80-82
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果82

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本文编号：386938