比例阀与电磁阀的不同之处在于能够实现流量的连续调节,因此其设计方法也不同。介绍自行研制的气动比例阀结构,概述其工作原理,详细介绍了动阀芯结构尺寸、线圈组件设计方法,通过增加密封膜片使阀芯受力平衡,使阀芯在运动过程中只受电磁力和弹簧力作用,更容易实现动态平衡并降低电磁铁功耗。为了提高输出电磁力的水平特性,对隔磁环进行了参数化仿真研究,最终确定最优隔磁环参数θ2=60°,Δh=0.2 mm,θ1=90°,h=1 mm。根据动态平衡确定了弹簧力范围,通过Inventor软件确定了复位弹簧参数,最后对气动比例阀的流量特性进行了试验。试验结果表明:该气动阀的输出流量能够随控制电压实现连续变化,满足比例阀的基本性能。

动态特性是衡量电磁阀性能的重要指标,同时也是最难解决的问题之一。通过建立某型号气动电磁阀的AMESim模型并进行动态特性优化仿真研究,分析不同控制方法对其动态特性的影响。通过仿真发现,当采用12 V和24 V单电压控制时,随着控制电压的升高,气动电磁阀打开时间缩短,关闭时间延长,达不到提高动态特性的目的;在分析原因后,提出24 V加4 V双电压控制方式,气动电磁阀打开时间和关闭时间均有所降低,但降低幅度不大,效果不明显;在分析本质原因后,提出三电压控制方式,最终气动电磁阀的打开时间由16 ms降低到9 ms,关闭时间由61 ms降低到11 ms,有效提高了气动电磁阀的动态特性。并通过试验验证了仿真的有效性。

燃油调节器是维系航空发动机正常运转的重要组成部分。针对发动机对燃油调节器提出的更高响应时间要求,根据燃油调节器的结构和原理明确主调节活门是影响燃油调节器响应时间的关键零部件。由主调节活门的液压回路控制原理设计新型主调节活门。最后,分别对新型主调节活门和传统型主调节活门开展理论计算验证和仿真验证。仿真结果表明:当占空比τ=0%、τ=100%时,所设计的新型主调节活门的响应时间分别为0.613 s和0.843 s,相较于传统主调节活门,其响应效率分别提升了29.5%(占空比τ=0%)和9.06%(占空比τ=100%),满足了发动机对燃油计量系统提出的快速响应要求。

针对电液位置伺服系统采用自抗扰控制策略时,存在因系统阶数过高导致状态观测器需观测的变量多、观测信息相位滞后以及易引起系统响应滞后及超调等问题,采用高增益自抗扰控制方案。对系统模型进行降阶处理,以简化控制器结构,减少待整定参数;在传统扩张状态观测器的基础上,进一步对系统总扰动的微分信号进行观测,观测系统扰动的变化趋势,产生有效的超前补偿信号,从而提高系统控制性能及抗扰能力。最后,通过MATLAB与AMESim进行联合仿真。结果表明:该控制方案相比于传统自抗扰控制,系统超调量降低85%,响应速度提高47.7%,并有效提高了系统抗干扰能力,具有更优良的动态及稳态性能。

针对螺旋压缩弹簧在液压元件使用过程中的疲劳断裂、氢脆断裂、腐蚀断裂、松弛、塑性变形、永久变形等失效模式,提出了非接触式永磁压缩弹簧式液压阀的设计理念,对永磁压缩弹簧式溢流阀的基本结构、工作原理、电磁力、刚度特性进行了研究,通过解析法和试验验证法对永磁压缩弹簧进行了设计,充分利用磁场力优于螺旋压缩机械弹簧的特性段,设计出了永磁压缩弹簧式溢流阀,并对设计出的溢流阀进行了试验验证.结果表明,当永磁阀芯与永磁底座之间的间隙为0.4～1.2 mm时,磁场力保持70±5 N基本不变;在溢流阀的阶跃响应试验中,永磁压缩弹簧式溢流阀的压力波动比为11.7%,小于螺旋压缩机械弹簧式溢流阀压力波动比22.8%;在相同技术指标的条件下,永磁压缩弹簧式溢流阀的体积较螺旋压缩弹簧式溢流阀小37.5%.因此,可以充分利用永磁压缩弹簧的优势在液压...

燃油调节器是航空发动机控制系统乃至整个飞行器的核心部件之一。目前,国际上主流发展趋势为,用数字电子控制系统取代传统的机械液压调节结构,整合其他飞行控制系统,实现飞行器集成数字化自动控制。我国航空发动机燃油调节器虽然已有一些数字电子式的示范应用,但实际使用仍以技术成熟的机械液压式为主,且长期依赖进口或测绘仿制国外产品。研究航空发动机燃油调节器工作原理和技术演变、分析应用示例、总结关键技术,对开展航空发动机燃油数字控制方法自主研发以及产品研制,具有参考价值。

介绍了一种新型的先导式大流量高速开关阀。先导阀采用无弹簧复位式双电磁铁驱动，大大提高了先导阀芯的开、关速度；先导阀结构形式采用二位三通滑阀式结构，加快了主阀芯上腔压力的上升与下降速度，从而提高了主阀芯的开启/关闭速度。试验结果表明，该阀在进口压力8MPa的情况下，主阀开启/关闭时间均在0.8-1.0 ms之间。在阀口压差为1 MPa的情况下，测得的流量大于49.68 L/min。

用ANSYS软件对海、淡水液压锥阀的流场进行解析,解析结果以可视化的速度场和压力场分布给出,从而针对锥阀过流特性的分析结果,对阀座和阀芯的结构进行改进--将阀座与阀芯直接相接处都改为圆弧过渡;改进结构后,明显减小了压力损失和阀内的最小负压值.研究结果对设计低消耗、低噪声海、淡水液压锥阀有一定的指导作用.

用ANSYS软件对水压锥阀的流场进行分析,将解析结果以可视化的速度场和压力场给出,从而针对锥阀过流特性的分析结果,对阀座和阀芯的结构进行改进--将阀座与阀芯由直角相接都改为圆弧过渡;改进结构后,明显减小了压力损失和阀内的最小负压值.研究结果对设计低消耗、低噪声水压锥阀有一定的指导作用.

通过fluent软件对不同结构水压锥阀的瞬态模型进行了数值分析和计算,对可视化的图像进行了分析和研究,据此定性分析流道结构(速度、压力、流动的分离与再附壁,旋涡的产生与消失等)与能量损失、负压分布等的关系,并且也对锥阀的结构进行了优化设计与数值分析,不但为设计出高效率、低能耗、低噪声的水压阀提供理论依据,也为纯水液压锥阀的发展提供了一种新型结构.