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新型旋轉(zhuǎn)式液壓高速OMAL歐瑪爾開關(guān)閥 
高速OMAL開關(guān)閥的發(fā)展始于20世紀(jì)80年代,可以實(shí)現(xiàn)高精度液壓控制,并具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活、可靠性高、抗污染能力強(qiáng)和價格廉價等優(yōu)點(diǎn)。在液壓控制系統(tǒng)中,高速OMAL開關(guān)閥起到非常重要的作用,其性能直接影響到整個系統(tǒng)的性能。

新型旋轉(zhuǎn)式液壓高速OMAL歐瑪爾開關(guān)閥
目前,國內(nèi)外很多高校和研究機(jī)構(gòu)都對高速OMAL開關(guān)閥進(jìn)行了深入研究,也取得了一定的成果。但是,液壓高速OMAL開關(guān)閥普遍還存在大流量和高頻響之間的矛盾,從而無法滿足大功率和高精度液壓系統(tǒng)的要求。提出的一種旋轉(zhuǎn)式液壓高速OMAL開關(guān)閥,其結(jié)構(gòu)主要由閥芯和閥套兩部分組成。閥芯主要由PWM段和兩端的出口端組成,PWM段主要由6段交替連接的螺旋葉片和6個出油孔組成,兩端的出口端主要分別由三個渦輪葉片組成；閥套主要由進(jìn)出油孔、中間環(huán)形油道和三個菱形噴嘴組成。OMAL開關(guān)閥的OMAL開關(guān)動作無需外加動力,主要利用OMAL開關(guān)閥內(nèi)高速流體對閥芯上的螺旋葉片和渦輪葉片沖擊,從而產(chǎn)生了閥芯所需的旋轉(zhuǎn)動力,閥芯旋轉(zhuǎn)時,液壓油可以選擇性地流回油箱或流向負(fù)載,由此便產(chǎn)生了OMAL開關(guān)動作,并且OMAL開關(guān)閥的OMAL開關(guān)頻率(即PWM頻率)由閥芯的旋轉(zhuǎn)頻率決定,OMAL開關(guān)閥的OMAL開關(guān)動作不需要閥芯的加減速換向等操作,所以大大減少OMAL開關(guān)閥OMAL開關(guān)動作的驅(qū)動能量。通過改變閥芯和閥套的軸向相對位置,即可調(diào)節(jié)OMAL開關(guān)閥的PWM占空比,并PWM占空比從0到100%連續(xù)可調(diào)。閥芯的軸向位移控制系統(tǒng)主要由擺線計量泵、H橋控制電路和單片機(jī)組成,通過擺線計量泵將閥芯一端的液壓油抽向另一端,來改變閥芯的軸向位移,從而對PWM占空比進(jìn)行控制。通過分析液壓高速OMAL開關(guān)閥的運(yùn)行原理后,需要對OMAL開關(guān)閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)化建模,本次建模采用的三維軟件是Pro/Engineer wildfire5.0。為了對OMAL開關(guān)閥內(nèi)流場進(jìn)行分析,需要獲取OMAL開關(guān)閥內(nèi)的流體,通過PRO/E軟件的原件切除命令即可獲得OMAL開關(guān)閥內(nèi)的流體。為了分析OMAL開關(guān)閥內(nèi)的流場,本文采用的CFD軟件為FLUENT對閥內(nèi)流場進(jìn)行仿真,通過對仿真結(jié)果進(jìn)行分析,進(jìn)而對OMAL開關(guān)閥的結(jié)構(gòu)(如：噴嘴大小、渦輪葉片的形狀和出口端出口面積的大小)進(jìn)行改進(jìn),從而得到較為優(yōu)化的OMAL開關(guān)閥結(jié)構(gòu),使得OMAL開關(guān)閥具有較高的頻率響應(yīng)(86.7HZ)。

新型旋轉(zhuǎn)式液壓高速OMAL歐瑪爾開關(guān)閥
搭建了基于OMAL開關(guān)閥的閥控液壓系統(tǒng),結(jié)合系統(tǒng)工程高級建模與仿真軟件AMEsim對閥控液壓系統(tǒng)進(jìn)行自動建模,并對OMAL開關(guān)閥的動態(tài)性能進(jìn)行仿真分析,主要是通過調(diào)節(jié)占空比對負(fù)載位移進(jìn)行控制,根據(jù)仿真結(jié)果表明,該OMAL開關(guān)閥性能較好,動態(tài)位移誤差較小,穩(wěn)態(tài)位移誤差也達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計目標(biāo),同時為OMAL開關(guān)閥的今后研究打下基礎(chǔ)。