动圈式双向电机械转换器驱动的电液比例阀

摘要

随着电液比例控制技术的迅速发展，电液比例阀在工程中的应用越来越广泛。与电液伺服阀相比，电液比例阀的抗污染能力强，可以明显提高工作系统的稳定性，有效地减少工作障碍。它的成本相对较低，没有精密、敏感的零件，更适用于工业工程，但是在响应速度和控制精度等方面仍有不足。为提高电液比例阀的动态性能和静态性能，本文提出一种新型结构的电液比例阀，其驱动部分采用动圈式双向电机械转换器。其创新点是采用单比例电磁铁实现双向驱动阀芯移动，以提高电液比例阀的动静态性能指标，这种动圈式双向电机械转换器驱动的电液比例阀对新型电液比例阀的研究有积极意义。
　　本研究主要内容包括：⑴对动圈式双向电机械转换器的结构、接线方式及电路进行分析研究，同时对其主要零件所用材料做了选定；⑵阐述了阀体结构及阀芯的滑阀机能，对其工作原理进行了说明，并选定了所采用的阀体与阀芯；⑶根据电液比例阀的对中与调零要求，设计了调零端，同时依据对弹簧的要求确定其具体参数；⑷设计了电液比例阀的密封结构及方式，根据国标确定了O型圈的材料及尺寸参数；⑸对一些有较高加工精度的零件做了详细说明，保证它的尺寸精度、形状精度及配合精度；⑹分析并设计了动圈式双向电机械转换器与阀芯的连接方式；⑺对动圈式双向电机械转换器 F-i、F-s的特性、阀芯受力进行了分析研究，进而对电液比例阀的流量进行分析，得出输出流量与输入信号之间的关系；⑻研制样机，对样机装配过程中需要注意的问题做了详细说明；⑼建立液压试验台对样机进行试验，根据试验结果分析样机阀芯受到很大的摩擦力，提出改善方法；⑽设计了一种独立叠加颤振信号的控制方法，重新建立试验台对样机进行试验，整理实验数据，计算样机的滞环、死区、线性度等性能指标，得出结论：动圈式双向电机械转换器驱动的电液比例阀基本满足了电液比例方向阀的性能，同时可以满足工程需求，其滞环、死区、线性度等指标相对较好。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题研究背景及研究意义

1.2电液比例阀的简介

1.3研究内容、分析方法和创新点

1.4本章小结

第二章 动圈式双向电液比例阀的设计

2.1控制驱动部分

2.2动圈式双向电液比例阀的阀体阀芯

2.3动圈式双向电液比例阀的其他要求

2.4密封结构及方式

2.5 一些重要零件的工艺加工要求

2.6动圈式双向电机与阀芯的连接方式

2.7本章小结

第三章 动圈式双向电液比例阀静态特性研究

3.1动圈式双向电机的特性

3.2阀芯受力分析

3.3流量特性分析

3.4本章小结

第四章 动圈式双向电液比例阀的试验研究

4.1样机的研制

4.2试验方案设计

4.3试验研究原理

4.4试验研究及结果

4.5本章小结

第五章 基于独立叠加颤振信号控制方法的试验研究

5.1 叠加颤振信号的原理

5.2 试验准备

5.3试验研究及结果

5.4流量特性分析

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1研究总结

6.2展望未来

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文