射流管式水壓電液伺服閥研制及特性研究.pdf

1、水壓電液伺服閥作為機(jī)-電-液一體化的新型液壓元件，是水壓伺服控制系統(tǒng)的核心控制部件，具有體積小、重量輕、控制精度高、響應(yīng)速度快等突出優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)前國(guó)際流體動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域一個(gè)極為重要的研究對(duì)象。本文介紹了自行研制的射流管式水壓電液伺服閥的結(jié)構(gòu)原理和工作特點(diǎn)，建立了數(shù)學(xué)模型，求取了傳遞函數(shù)和方框圖，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，得出了射流管式水壓電液伺服閥的系統(tǒng)穩(wěn)定性條件。論文運(yùn)用AMESim 軟件完成了射流管式水壓電液伺服閥系統(tǒng)仿真研究及參

2、數(shù)敏感性分析，主要分析、研究了射流管式水壓電液伺服閥特性變化趨勢(shì)，以及閥芯閥套間隙、滑閥口遮蓋量、閥芯質(zhì)量等參數(shù)變化對(duì)伺服閥特性的影響。
　　 本研究根據(jù)射流管式水壓電液伺服閥的射流噴射及接收區(qū)域的結(jié)構(gòu)，運(yùn)用CFD 軟件建立了射流區(qū)域三維流場(chǎng)網(wǎng)格模型，并運(yùn)用FLUENT 軟件對(duì)關(guān)鍵部位的流場(chǎng)特性進(jìn)行了仿真研究，重點(diǎn)研究了幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)及邊界條件對(duì)射流管式水壓電液伺服閥流場(chǎng)特性的影響，為射流管式水壓電液伺服閥的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)

3、。為使仿真結(jié)果具有可比性，論文建立了不同幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)的若干模型，并對(duì)各模型的流場(chǎng)仿真結(jié)果進(jìn)行比較，仿真研究結(jié)論表明：幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)射流管直徑1 d、射流接收管直徑2 d 均為0.3mm，射流管噴嘴端面間隙b 為0.5mm，射流接受管夾角a 為45° 時(shí)，射流管式水壓電液伺服閥具有較好的流場(chǎng)特性，這一結(jié)論為射流管式水壓電液伺服閥樣機(jī)的研制提供了理論依據(jù)。根據(jù)水與油在理化性能上的差別，分析了水壓元件和系統(tǒng)的適應(yīng)性，以及應(yīng)如何通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造

4、材料選用等方法和措施，解決銹蝕、氣蝕、磨損、振動(dòng)及噪聲等問(wèn)題。自行研制了射流管式水壓電液伺服閥樣機(jī)（最大工作壓力14MPa、額定流量40L/min)和多功能水壓電液伺服閥CAT 試驗(yàn)臺(tái)，并利用所研制的CAT 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了射流管式水壓電液伺服閥樣機(jī)的特性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：自行研制的射流管式水壓電液伺服閥樣機(jī)的技術(shù)參數(shù)達(dá)到了課題預(yù)定的研究目標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果與AMESim 軟件仿真結(jié)論基本一致。這也說(shuō)明了樣機(jī)設(shè)計(jì)原理和仿真模型與理論分析是合理的