水压大流量高速开关阀设计及试验研究

论文摘要

为满足大流量和快响应电液控制系统的需求,采用大功率直线电机分步直接驱动先导阀与主阀阀芯,将直线电机驱动技术与先导阀结构紧密结合,研制出一款直线电机驱动的水压高速大流量开关阀.建立了开关阀AMESim模型,并对其关键结构参数进行了仿真优化,得到了其动态特性曲线.通过Matlab/Simulink对直线电机位置环及速度环进行双环运动规划,控制阀芯的运动状态,进而实现阀口开度的精确数字控制,提高了大流量高速开关阀的控制精度.完成了开关阀原理样机的研制,开展了直线电机控制的运动轨迹试验研究.结果显示,其跟随性能良好,能够实现设定的运动规划,与仿真结果基本相符,满足高速、大流量的技术要求.

论文目录

• 1 水压直驱式大流量高速开关阀结构原理
• 2 数学模型
•   2.1 直线电机数学模型
•   2.2 开关阀数学模型
•     2.2.1 阀口流量方程为[6]
•     2.2.2 阀芯受力平衡方程
• 3 动态特性仿真分析
•   3.1 AMESim建模与仿真分析
•     3.1.1 主阀芯直径大小对快开阀动态性能的影响
•     3.1.2 主阀芯弹簧刚度对开关阀响应性能的影响
•     3.1.3 先导阀芯半锥角对快开阀响应时间的影响
•     3.1.4 阻尼孔直径改变时对主阀开启响应时间的影响
•     3.1.5 先导阀口直径改变对快开阀响应与流量的影响
•   3.2 开关阀控制系统仿真分析
• 4 水压大流量开关阀电机性能试验
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张京秀,聂松林,尹方龙,纪辉

关键词: 直线电机,水液压,高速开关阀,仿真分析,试验研究

来源: 北京理工大学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 工业通用技术及设备,机械工业

单位: 北京工业大学先进制造技术北京市重点实验室

基金: 北京市自然科学基金资助项目(3182003,1184012),国家自然科学基金资助项目(51705008,11572012),中国博士后基金资助项目(2017M620551),北京市博士后基金资助项目(2017-ZZ020),北京市教委科技计划项目(KM201810005014),北京工业大学研究生科技基金资助项目(ykj-2017-00252)

分类号: TH137.52

DOI: 10.15918/j.tbit1001-0645.2019.05.005

页码: 466-472

总页数: 7

文件大小: 2321K

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