基于GMA的液壓高速開關(guān)閥結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究.pdf

1、隨著電液數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用，工程領(lǐng)域?qū)Ω咚匍_關(guān)閥提出了新的要求。目前所研制出的高速開關(guān)閥的流量和響應(yīng)速度都難以很好的滿足工程需求，而高速開關(guān)閥的性能又直接影響到電液數(shù)字系統(tǒng)的性能，所以高速開關(guān)閥的研究正日益受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。研究大流量超高響應(yīng)的高速開關(guān)閥也是目前高速開關(guān)閥研究中的重點，影響高速開關(guān)閥性能的主要因素就是閥的響應(yīng)速度，在提高閥的響應(yīng)速度方面，國內(nèi)外研究主要集中于高性能比例電磁鐵的研究。在大流量方面，主要通過新型閥芯閥體結(jié)

2、構(gòu)的設(shè)計或通過多級結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。本文基于以上兩點考慮，將超磁致伸縮材料應(yīng)用到液壓高速開關(guān)閥中并設(shè)計了相應(yīng)的多通流面閥芯結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)大流量高響應(yīng)。
　　 論文以超磁致伸材料(GiantMagnetostrictiveMaterial)為基礎(chǔ)，以超磁致伸縮致動器(GiantMagnetostrictiveActuator)和高速開關(guān)閥閥芯結(jié)構(gòu)為研究對象，設(shè)計了新型高速開關(guān)閥的結(jié)構(gòu)。通過理論分析和計算機(jī)仿真的方法對所設(shè)計的多通流面閥芯結(jié)構(gòu)

3、進(jìn)行了流場分析，對液壓高速開關(guān)閥用GMA的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計并對磁場分布進(jìn)行了研究，得出了一些有益的結(jié)論。最后得出所設(shè)計的高速開關(guān)閥開啟和關(guān)閉時間分別為1.7ms和1.9ms，空載流量達(dá)到20L/miu以上。
　　 有關(guān)各章內(nèi)容分述如下:
　　 第一章介紹了目前高速開關(guān)閥的研究現(xiàn)狀，對各種比例電磁鐵和閥芯結(jié)構(gòu)的特點做了分析與對比，概括了本課題的研究意義與主要研究內(nèi)容。
　　 第二章介紹了超磁致伸縮材料的特性及應(yīng)用

4、現(xiàn)狀，為后面內(nèi)容的展開打下了基礎(chǔ)。
　　 第三章設(shè)計了多通流面閥芯結(jié)構(gòu)，分析了閥芯受力情況，得出了閥芯受力平衡時的幾個重要參數(shù)計算公式。研究了其流場特性，得出了閥芯在微小位移下的流量系數(shù)分布情況，并分析了原因。
　　 第四章設(shè)計了液壓高速開關(guān)閥用GMA的結(jié)構(gòu)并對不同參數(shù)下的磁場分布進(jìn)行了詳細(xì)分析，得出了一些有益的結(jié)論。
　　 第五章對所設(shè)計的高速開關(guān)閥進(jìn)行了靜動態(tài)特性研究，分析了不同脈寬占空比及參數(shù)變化對高速開關(guān)