2D高频转阀液动力矩研究

2D高频转阀是利用阀芯双自由度运动而设计的一种转阀,阀芯高速旋转时,阀口油液流速的变化对阀芯会产生周期性的液动力矩,干扰阀芯的正常驱动,甚至影响2D高频转阀的正常工作。对不同结构阀芯的2D高频转阀阀腔流场进行了数值计算,研究阀芯结构变化对阀芯沟槽流体近壁平均压力、近壁平均流速和阀芯液动力矩的影响,研究结果表明3号和4号阀芯单元结构布局合理,且阀芯沟槽底面高度h越大,液动力矩变化越平稳,阀口流量越大。     

2D高速开关阀结构参数优化设计与实验

对高速开关阀的结构参数进行优化设计,以提高其动态响应性能。主要从伺服螺旋机构导控面积的增大、旋转电磁铁转动惯量的降低和将传动机构设计成变传动比3方面进行结构优化和改进。提出斜槽型的阀芯结构以增大伺服螺旋导控级的面积梯度;为降低旋转电磁铁的转动惯量,提高其动态响应,引入6片26°均布结构的旋转电磁铁;为提高力矩输出,改善初始阶段的快速性,提出了变传动比的传动机构,并给出变传动比曲线和力矩变化曲线。在分析其工作原理和过程后建立旋转电磁铁、传动机构和伺服螺旋导控机构的数学模型;并在Matlab平台进行仿真分析,研究表明,结构优化后的开关阀幅频特性曲线在-3 d B下频率为240 Hz左右;最后建立2D高速开关阀的实验装置,通过满量程阶跃响应和零位泄漏率对仿真结果进行实验研究。在工作压力14、21 MPa下,阶跃响应时间分别为8.9、8.0 ms,零位泄漏分别为4.7、5.6 L/min。     

2D阀控电液激振器低频段振动波形分析

2D阀控电液激振器是利用2D阀阀芯的匀速旋转和轴向滑动改变阀口面积变化波形，以产生频率和幅值可独立调节的振动波形。在分析该激振器工作原理的基础上，建立数学模型，采用分段积分的方法，推导出激振器输出波形方程的解析解，最后，将实验得到的波形与解析波形进行对比，根据频谱特性分析波形的失真度。研究结果表明：在低频段，由于主要受到弹性负载力方向变化的影响，振动波形表现出上升与下降过程的不对称，其不对称度取决于2D阀的轴向开口大小，实验与解析结果一致。虽然随着频率的提高要考虑液压谐振的影响，但只要阀的轴向开口小于某一临界值，其波形失真度就不大于