音圈電機直動式伺服閥的優(yōu)化及研究.pdf

1、音圈電機直動式電液伺服閥是直動式電液伺服閥的一種，它利用音圈電機直接驅(qū)動閥芯的運動，使得它在抗污能力、動態(tài)響應(yīng)速度、靜動態(tài)特性等方面性能優(yōu)良，被廣泛地應(yīng)用在航空航天、軍事船舶等對速度和位置控制要求較高的尖端產(chǎn)業(yè)中。
　　本文以音圈電機直動式伺服閥為研究對象，由于驅(qū)動電機與閥芯直接連接，閥芯運動過程中產(chǎn)生的液動力擾動也將直接作用在驅(qū)動電機上。從理論基礎(chǔ)和幾何結(jié)構(gòu)出發(fā)，以減小該閥的液動力擾動和降低閥內(nèi)應(yīng)力集中現(xiàn)象為目的，對影響直動式伺

2、服閥性能的關(guān)鍵因素進行了分析研究。
　　液動力擾動是影響直動式伺服閥性能的一個重要因素，以特型腔液動力補償法為理論依托，結(jié)合內(nèi)部流動情況建立了三種閥芯結(jié)構(gòu)的仿真模型，分別命名為雙弧型、常規(guī)型和單弧型，并對三種閥芯的流場進行仿真分析。運用Fluent中用戶自定義函數(shù)功能對不同結(jié)構(gòu)閥芯在不同閥口開度下的穩(wěn)態(tài)液動力、瞬態(tài)液動力、粘性阻力、閥口射流角度進行了分析計算，并對得到的閥口速度和壓力分布圖進行對比分析，并找出了影響閥內(nèi)液動力的因素

3、。
　　直動式伺服閥結(jié)構(gòu)緊湊，加工精度要求高，在閥套和閥體裝配時會存在應(yīng)力集中的部位。在Fluent仿真時設(shè)置負載為30MPa，計算完成后將計算結(jié)果導(dǎo)出到static structure軟件，運用單向流固耦合的方法，對音圈電機直動式伺服閥的閥體變形和閥芯形狀對應(yīng)力集中的影響進行了分析，結(jié)果表明人為的改變流道的結(jié)構(gòu)和閥口射流角度，可以減小變形和應(yīng)力集中。
　　建立音圈電機數(shù)學(xué)模型，并運用AMESim與MATLAB/Simuli