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2D电液比例换向(节流)阀原理研究

吕敏健  
【摘要】:电液比例阀是电液比例控制技术的核心控制元件,它介于闭环伺服阀与常规开关阀之间,已成为现今液压系统的常用组件,有着极大的工程应用前景。电液比例换向(节流)阀是其中的一种,可以控制液流的流向和大小。本论文研究了一种利用阀芯双运动自由度实现的导控型电液比例换向(节流)阀,本论文称之为:2D电液比例换向(节流)阀。 2D电液比例换向(节流)阀由2D换向(节流)阀、压-扭联轴器和比例电磁铁三部分组成。本论文的创新点在于利用压-扭联轴器将比例电磁铁的直线位移转化成2D换向(节流)阀阀芯的旋转运动,进而推动阀芯滑动,实现电液比例换向(节流)阀的功能。它具有导控结构简单、控制精度高、单级流量大等优点。 本论文主要对2D电液比例换向(节流)阀进行原理性研究,各章分述如下: 第一章介绍了论文研究背景和电液比例阀的特点,简述了比例电磁铁和各类电液比例阀的国内外研究现状,概括了论文的选题意义和主要研究内容。 第二章介绍了2D伺服阀,藉此提出了2D电液比例换向(节流)阀并分析了结构和原理,提出了多种导控方案,设计了三通2D电液比例换向(节流)阀。 第三章针对2D换向(节流)阀导控级建立数学模型,随后进行稳定性分析,建立稳定条件,然后进行动态仿真,分析了几个主要参数对导控级的动态特性的影响。 第四章设计压-扭联轴器及其簧片的结构,并分析其原理,然后对压-扭联轴器模型进行数学建模,解析簧片变形并且与ANASYS仿真的数值结果进行比较,验证了数学建模的可靠性。 第五章阐述了簧片式压-扭联轴器及其簧片的材料选择和加工,介绍了实验台的搭建与实验数据的计算方法,然后通过实验测试其压扭转换效果,验证了簧片式压-扭联轴器可行性,并且压扭效果达到2D比例阀设计要求。 第六章对论文进行全面总结,指出尚未解决的问题,提出以后的研究重点。


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