電磁高速開關(guān)閥的設(shè)計方案研究

1、18機床與液壓20011N o 13電磁高速開關(guān)閥的設(shè)計方案研究楊繼隆, 阮健, 俞浙青(浙江工業(yè)大學機電工程學院, 杭州310032摘要:高速開關(guān)元件種類繁多、用途各異, 正確選擇設(shè)計方案是提高其性能水平的重要保證。本文用相似理論分析了閥的尺寸大小、驅(qū)動方式及工作時制與開關(guān)元件快速性之間的關(guān)系。電磁高速開關(guān)元件的開關(guān)時間與尺寸成正比, 大通徑的高速開關(guān)閥宜采用多級(兩級或三級 的結(jié)構(gòu); 設(shè)計電磁-機械轉(zhuǎn)換器時, 采用雙穩(wěn)開關(guān)電磁鐵(力馬達 其溫升比長時制的電磁-機械轉(zhuǎn)換器的溫升減少, 工作效率明顯提高。關(guān)鍵詞:高速開關(guān)閥; 相似分析; 設(shè)計方案中圖分類號:TH137文獻標識碼:A 文章編號:

2、1001-3881(2001 2-018-30引言隨著數(shù)控技術(shù)的日益發(fā)展和不斷成熟, 人們試圖將最早出現(xiàn)在電機控制技術(shù)中的脈寬調(diào)制(PW M 技術(shù)引入流體動力系統(tǒng)的控制, 以期達到或接近比例控制的效果。脈寬調(diào)制控制系統(tǒng)的性能取決于所采用的高速開關(guān)閥的啟閉速度。此外, 在工業(yè)生產(chǎn)和人類日械功的機構(gòu), , 。流體的能量傳遞性好, 。液壓系統(tǒng)的工作壓力高, 功率慣量比很大, 因而具有很好的快速性。氣動系統(tǒng)的工作壓力較低, 但氣體具有粘性小, 密度低等特點, 很容易獲得接近音速的氣流 。盡管液壓油或壓縮空氣具有能量快速釋放的特性, 但是在一個快速執(zhí)行機構(gòu)中, 其動作靠高速開關(guān)元件加以控制, 因而閥的快

3、速性便成為制約系統(tǒng)特性的關(guān)鍵因素之一?；谏鲜鲈蚋咚匍_關(guān)元件成為流體快速執(zhí)行機構(gòu)的關(guān)鍵元件, 許多研究人員對其開展了研究, 出現(xiàn)了各種形式的高速開關(guān)元件。(1 按照電驅(qū)動元件(電磁鐵 的結(jié)構(gòu)形式可分小, 整個閥的通徑不可能做得很大; 電致變形元件驅(qū)動, 其基本原理就是利用某些材料通電后產(chǎn)生的變形, 控制閥口的啟閉, 的驅(qū)動方式。:滑閥、球閥、。(3 按工作時制不同, 可分為:直接驅(qū)動方式, 電磁閥的驅(qū)動電流與閥口開啟波形相同, 閥芯靠彈簧復位, 一般用于普通的電磁元件, 見圖2(a ; 沖擊電壓驅(qū)動方式, 為了提高閥動作的快速性, 在閥動作的瞬間加一沖擊電流使其快速換向, 當閥動作后 , 電

4、流穩(wěn)定在一較小的值, 使閥芯定位, 見圖2(b ; 脈沖驅(qū)動方式, 在閥動作的瞬間通強電流, 一旦閥動作完畢, 閥芯自動處于定位狀態(tài), 見圖2(c , 這種結(jié)構(gòu)的閥具有雙穩(wěn)的工作特性即具有記憶功能, 這種閥對于閥芯的位置為脈寬調(diào)制, 而對電流信號為脈頻調(diào)制, 從減少發(fā)熱及快速性的角度而言, 脈沖驅(qū)動方式最為有利。(a (b (c 圖2高速開關(guān)元件的三種驅(qū)動方式(a (b (c 圖1幾種高速開關(guān)元件的設(shè)計方案為:螺管式電磁鐵驅(qū)動, 如圖1(a 所示, 這種驅(qū)動方式具有較大的位移力特性; 扳合式電磁鐵驅(qū)動, 如圖1(b 所示, 這種電磁鐵的吸力較大, 尤其在初始位置; 力矩馬達式, 如圖1(c 所

5、示, 這種驅(qū)動可獲得較短的動作時間, 由于力矩馬達的功率一般較雖然, 國內(nèi)外已開發(fā)了各種高速開關(guān)元件, 但是仍存在以下幾個問題:速度不夠快, 測試國外的幾種高速開關(guān)元件后發(fā)現(xiàn), 通徑為48的, 調(diào)制頻率只能做到20-30H z , 通徑在5N. T he conclusion can offer re ferences for the pum p design.K eyw ords :C om pound external gear pum p ; Number of teeth ; F low characteristicsI ntelligent diagnosis tech nique

6、for hydrau lic failure H u ang Zhijian et al(106 Abstract :E x pert system and artificial neural net w ork are main ways of intelligent diagn osis for hydraulics failures. T he developing direction of intelligent diagn osis are the performance im provement and increasing learning abilities , combina

7、tion , developing intelligent fault -tolerant system , m ore utilities etc. T he artificial intelligence w ill combine w ith advantaged in formation techn ology closely , and result in the progress of intelligent diagn osis.K eyw ords :H ydraulics ; Failure ; Intelligence ; Diagn osisThe app licatio

8、n o f virtu al instrument tech nique in hydrau lic measurements P an W ei et al(123 Abstract:T his paper discusses the characteristic of virtual instrument techniques and its application in hydraulic measurements , and presents the constructing process of hydraulic measurement system based on virtual instrume