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2D数字阀阀芯受力分析及研究


第6 ( 期 总期 4 期) 9   2 1 年 1月  01 1 流体 动与 控副  Fl d ui Po r a s s i n nd we Tr n miso  a  Co to  nr l No6S r lNo 9  . ei  . ) ( a 4 No , v.201  1 2 D数 字 阀 阀芯 受 力分 析及 研 究  张 宪 裴 翔 吕梅蕾 杨水燕 阮 健 

( 特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室 ( 浙江工业大学 )浙江杭州 3 0 1   1 04) 摘 要 : 绍了 2 介 D数 字阀的基本结 构及 工作原理 , 出了 2 提 D流量控制 概念 。研究 了 由径 向力 引起 的液压卡紧现象 。   通过 Fun软件对 数字 阀内部进 行流场分析 , 出 2 le t 得 D阀芯 弓形槽 处壁面所受 的压力 分布 , 并对 阀芯受 到径向力 的原  因进行 了分析 , 出了减小 2 提 D阀阀芯卡紧力的一些措施。   关键词 : D数字阀 ; 向力 ; 2 径 阀芯 ; 流场分析  中图分类号 : H175 T 3.   文献标志码 :   A 文章编号 :6 28 0 一2 1 )60 1.0  17 .9 4 (0 10 —0 60 3 图 3b , () 当阀芯轴向直动 , 弓形槽与 阀套窗 口完全重  合, 这时阀 口全开 , 此时面积梯度最大 , 流量最大 ; 如  随着计算机技术在流体控制系统 的大量应用 , 流  图 3c , 过 电机 控 制 阀芯 两 个 自由度 运 动 时 , ()通 即控  体控制元件数字化成为一种必然趋势 。数字阀就是  制公式( )   和 , 1中 的大小 , 可实现阀 口流量的线性  其 中一 种 数字化 流 体元 件 , 它通 过利 用数 字执 行元 件  控制 ; 图 3d , 阀芯转 动 9 。 , 时 面积 梯 度变  如 () 当 0角 此 步进 电机加 以适 当的旋 转 一 直 线 的转 换 机 构驱 动 阀  为零 , 口完全 关 闭 。式 () 阀 口流量公 式 : 阀 1为   芯实 现直 接数 字控 制 。数字 阀在 液压 伺服 系统 中具  引 言  有重要作用 , 尽管阀芯与阀体之 问存在间隙且在充满  q C √△ = d( 一o 2 p  ( ) =d 2   p C   ,4   - ̄ V 1 )   式 中, 为 阀芯轴 向位移 , 为面积梯度 , 为      0 油液条件下 , 其滑动副间摩擦很小 , 但还是会 出现液  步进电机转动角度 。分别控制 , 以及  的大小 ,   即 压卡紧现象 。阀芯受到卡紧力作用时 , 会使 阀芯运动  可控制阀 口过流面积 , 实现二维流量的线性控制 。   时摩擦力变化 , 造成动作快慢 , 动作错乱等现象 ; 而严  重的液压卡紧 , 会使阀芯完全卡住 , 不能运动 。这会  严重影响电液伺服或比例阀的分辨率   。 l 2   D数 字 阀结 构 及 工 作 原 理  图 1 示 , 数 字 阀 阀芯 采用 滑 阀式 结 构 , 所 该 由两  台步 进 电 机分 别 控 制 阀芯 轴 向直 动及 径 向转 动两 个  自由度 , 实现该数字 阀阀口过流面积可调控制 , 从而  可 以精确地控制系统流量 , 达到液压系统调速控制的  目的。   1电机 ; -   2电机 ;- 3传动机构 ; - 4阀芯 ; 一 5阀套 ; - 6阀体  图 l数 字 阀总 装

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