基于GMA的液壓高速開關閥結構設計與研究.pdf

1、隨著電液數(shù)字技術的廣泛應用，工程領域對高速開關閥提出了新的要求。目前所研制出的高速開關閥的流量和響應速度都難以很好的滿足工程需求，而高速開關閥的性能又直接影響到電液數(shù)字系統(tǒng)的性能，所以高速開關閥的研究正日益受到國內外學者的重視。研究大流量超高響應的高速開關閥也是目前高速開關閥研究中的重點，影響高速開關閥性能的主要因素就是閥的響應速度，在提高閥的響應速度方面，國內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

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

3、進行了流場分析，對液壓高速開關閥用GMA的結構參數(shù)進行了設計并對磁場分布進行了研究，得出了一些有益的結論。最后得出所設計的高速開關閥開啟和關閉時間分別為1.7ms和1.9ms，空載流量達到20L/miu以上。
　　 有關各章內容分述如下:
　　 第一章介紹了目前高速開關閥的研究現(xiàn)狀，對各種比例電磁鐵和閥芯結構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容。
　　 第二章介紹了超磁致伸縮材料的特性及應用

4、現(xiàn)狀，為后面內容的展開打下了基礎。
　　 第三章設計了多通流面閥芯結構，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。
　　 第四章設計了液壓高速開關閥用GMA的結構并對不同參數(shù)下的磁場分布進行了詳細分析，得出了一些有益的結論。
　　 第五章對所設計的高速開關閥進行了靜動態(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