D电液高速开关阀设计与试验-农业机械学报.PDFVIP

２０１５年 ２月 农 业 机 械 学 报 第 ４６卷 第 ２期 ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１５．０２．０４９ ２Ｄ电液高速开关阀设计与实验 １，２ １ １ １ １ 江海兵 　阮　健 　李　胜 　左希庆 　陈　莹 （１．浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室，杭州 ３１００１４ ２．衢州学院机械工程学院，衢州 ３２４０００） 摘要：２Ｄ电液高速开关阀是采用具有双运动自由度阀芯的两级高速开关阀，该阀利用旋转电磁铁和拨杆拨叉机构 驱动阀芯作旋转运动，实现导阀功能，由油液压力差推动阀芯作轴向移动，实现阀口的高速开启与关闭。为提高阀 的动态特性，旋转电磁铁转子设计成３个５２°叶片环形均布结构形式，拨杆拨叉对旋转电磁铁的输出转矩放大５倍。 为测试２Ｄ高速开关阀的动态特性，设计了双摆轮和旋转电磁铁驱动２Ｄ高速开关阀两种实验方案。在建立数学模 型和制作样机的基础上，对其动态特性进行了数字仿真和实验研究，仿真与实验研究结果吻合，２Ｄ高速开关阀的 液压伺服螺旋机构具有很高的频响，当用旋转电磁铁驱动时，在２８ＭＰａ工作压力下，阀芯轴向行程为０８ｍｍ，开启 时间约为 １８ｍｓ，６ｍｍ通径阀流量高达６０Ｌ／ｍｉｎ。 关键词：旋转电磁铁　高速开关阀　拨杆拨叉　动态特性 中图分类号：ＴＨ１３７５２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１５）０２０３２８０７ ＤｅｓｉｇｎａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆ２ＤＥｌｅｃｔｒｏｈｙｄｒａｕｌｉｃＨｉｇｈｓｐｅｅｄＯｎｏｆｆＶａｌｖｅ １，２ １ １ １ １ ＪｉａｎｇＨａｉｂｉｎｇ 　ＲｕａｎＪｉａｎ　ＬｉＳｈｅｎｇ　ＺｕｏＸｉｑｉｎｇ　ＣｈｅｎＹｉｎｇ （１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥ＆Ｍ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１４，Ｃｈｉｎａ ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｕｚｈｏｕ３２４０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：２Ｄｅｌｅｃｔｒｏｈｙｄｒａｕｌｉｃｈｉｇｈｓｐｅｅｄｏｎｏｆｆｖａｌｖｅｗａｓａｔｗｏｓｔａｇｅｖａｌｖｅ，ｗｈｉｃｈｈａｄａｓｐｏｏｌｗｉｔｈｔｗｏ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｔｉｏｎｓ，ａｒｏｔａｒｙｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｄｒｏｖｅｔｈｅｓｐｏｏｌｔｏｒｏｔａｔｅｂｙａｓｅｔｏｆｌｅｖｅｒｆｏｒｋａｎｄａｃｈｉｅｖｅ ｐｉｌｏｔｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｐｕｓｈｅｄｔｈｅｓｐｏｏｌｔｏｏｐｅｎｏｒｃｌｏｓｅｑｕｉｃｋｌｙ．Ｔｈｅｆｏｒｍｏｆｔｈｒｅｅ ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌｕｎｉｆｏｒｍｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ５２°ｂｌａｄｅｓｗａｓａｄｏｐｔｅｄｂｙｔｈｅｒｏｔｏｒｏｆｒｏｔａｒｙｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ．Ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔｔｏｒｑｕｅｏｆｒｏｔａｒｙｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｗａｓｍｕｌｔｉｐｌｉｅｄｂｙｆｉｖｅｔｉｍｅｓ，ｔｈｅｒｏｔｏｒｉｎｅｒｔｉａｗａｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙｌｅｖｅｒ ｆｏｒｋａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ２Ｄｈｉｇｈｓｐｅｅｄｏｎｏｆｆｖａｌｖｅｗｅｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｔｏｔｅｓｔｔｈｅｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ２Ｄｈｉｇｈｓｐｅｅｄｏｎｏｆｆｖａｌｖｅｄｒｉｖｅｎｂｙｄｏｕｂｌｅｔｏｒｓｉｏｎｐｅｎｄｕｌｕｍ ｗｈｅｅｌａｎｄｒｏｔａｒｙ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ，ｔｗｏｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｒｏｇｒａｍｓｏｆｔｈｅｖａｌｖｅｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｓｉ