双组份动态混合式压电喷射阀的设计与实验研究

0引言随着纺织机械的发展，喷气织机因有着高质量、高效率、低能耗等优势已成为目前主流织机。

目前喷气织机喷气阀门主要是电磁阀，电磁阀收到控制信号转变为执行操作过程中，由于电磁阀机械动作的反应时间相比控制信号更慢一些，气路接通又滞后于机械动作，使得电磁阀响应时间滞后，而织机单个电磁阀控制多个辅助喷嘴同时启闭，辅助喷嘴消耗的气体约占喷气织机整体的70%[1]。

由此可见，织机喷气阀门的结构设计对织机工作效率有着主要影响，也是降低能耗的关键之一。

随着新型材料的发展，压电驱动器具有功率密度大、分辨率高、输出力大、工作频率高、响应速度快等优点在多个领域得到广泛应用[2]，而压电驱动器所产生的位移较小，为了增大阀芯的行程和提高喷射阀的额定流量与控制精度，在位移放大机构中采用柔性铰链对压电驱动器产生的位移进行放大[3]，并将带位移放大机构的压电驱动器集成到喷气控制阀中，可满足喷气阀门的要求，成为替代电磁力矩马达进行驱动的一种选择。

本文设计了一种压电驱动高频喷射阀，在满足喷气织机所需气体流量的工作条件下，对其进行结构设计与仿真分析，结果表明该高频喷射阀可以满足喷气织机工作环———————————————————————基金项目:陕西省重点研发计划项目（2019GY-106）；西安市现代智能纺织装备重点实验室项目（2019220614SYS021CG043）；西安工程大学研究生创新基金项目（chx2020006）。

作者简介:刘玮航（1994-），男，河北邢台人，西安工程大学硕士研究生，研究方向为机械CAD/CAE/CAM 技术的应用；马训鸣（通讯作者）（1963-），男，陕西西安人，西安工程大学教授，研究方向为机电液控制。

压电驱动织机喷射阀运动系统的设计与分析Design and Analysis of Piezoelectric Driven Jet Valve Motion System in Loom刘玮航①②LIU Wei-hang ;马训鸣①②MA Xun-ming ;位德彬①②WEI De-bin（①西安工程大学机电工程学院，西安710048；②西安市现代智能纺织装备重点实验室，西安710048）（①School of Mechanical and Electrical Engineering ，Xi'an Polytechnic University ，Xi'an 710048，China ；②Xi'an Key Laboratory of Modern Intelligent Textile Equipment ，Xi'an 710048，China ）摘要:基于压电驱动技术,提出了一种适用于织机的新型压电驱动高频喷射阀,为满足喷气织机引纬控制阀的工作需求,设计了一种柔性铰链微位移放大机构,来实现该织机喷射阀喷气口的启闭工作。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010201003.7(22)申请日 2020.03.20(71)申请人 东莞市八部电子科技有限公司地址 523000 广东省东莞市东城街道青松街1号104室(72)发明人 罗流华　(74)专利代理机构 东莞市科凯伟成知识产权代理有限公司 44627代理人 贾培军(51)Int.Cl.G05D 13/62(2006.01)G05F 1/46(2006.01)G05F 1/575(2006.01)G05F 1/565(2006.01)B05B 12/08(2006.01)B05B 12/00(2018.01)(54)发明名称压电式流体喷射阀控制系统及其控制方法(57)摘要本发明属于喷射阀技术领域，尤其涉及一种压电式流体喷射阀控制系统及其控制方法，应用于压电式流体喷射阀，包括依次连接的电源电路、主控电路和压电控制电路；所述主控电路包括主控芯片，所述压电控制电路包括放大输出电路、第一开关电路和压电输出端口；所述主控芯片控制所述放大输出电路，以开启所述第一开关电路，从而控制所述压电式流体电磁阀。

本发明通过设置所述主控电路和所述压电控制电路，使的主控电路能够通过所述主控芯片发送控制信号至所述压电控制电路，从而改变电源电路输出至所述压电式流体喷射阀上的电压值，进而改变压电式流体喷射阀的喷射速度，如此，可以通过改变电压值来实现压电式流体喷射阀的高速喷射，提高生产效率。

权利要求书2页 说明书6页 附图5页CN 111240375 A 2020.06.05C N 111240375A1.一种压电式流体喷射阀控制系统，应用于压电式流体喷射阀，其特征在于，包括依次连接的电源电路、主控电路和压电控制电路；其中，所述电源电路至少为所述主控电路和所述压电控制电路供电；所述主控电路包括主控芯片，所述主控芯片分别与所述电源电路和所述压电控制电路连接；所述压电控制电路包括放大输出电路、第一开关电路和压电输出端口，所述放大输出电路与所述主控芯片连接，所述第一开关电路与所述放大输出电路连接，所述压电输出端口与所述压电流体喷射阀连接；所述主控芯片控制所述放大输出电路，以开启所述第一开关电路，并将所述电源电路提供的电压放大后经所述压电输出端口输出，从而控制所述压电式流体电磁阀。

双压电驱动高频喷射点胶阀的设计与实验王凌云;黄翔;林四英;林晓龙;林志鸿【摘要】为了满足电子封装产业对胶体高速、微量分配的需求,设计了一种基于圆弧柔性铰链放大机构的双压电陶瓷驱动喷射点胶阀.首先,利用有限元分析软件对放大机构输出位移和模态进行了计算与分析.针对其高频需求,讨论了结构参数对其影响因素.基于微元法并结合喷嘴内胶体动力学分析,建立了喷嘴内胶体喷射的流体力学模型.结合阀杆与阀座配合的仿真模型,利用FLOW-3D的流固耦合仿真,揭示了喷射点胶时胶点的成型过程.在此基础上探究了胶体喷射时喷嘴处压力的变化与流速的关系,为点胶阀参数的控制和优化奠定了基础.最后,搭建了喷射系统实验平台,选用黏度为180 cps的胶体进行点胶性能测试,得出了供料压力和驱动方波频率对胶点尺寸的影响规律.实验结果显示,在供料压力为6 bar,驱动方波幅值频率360 Hz等参数下,获得胶点最小直径为525μm.同时,在380～400 Hz的频率区间内进行高频喷射实验,能够获得均匀微小的圆形胶点.实验结果验证了该圆弧柔性铰链放大机构的双压电驱动点胶阀的高频、微量喷射性能,为压电高频喷射点胶的应用和研究提供了参考.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2019(027)005【总页数】10页(P1128-1137)【关键词】电子封装;压电驱动;高频点胶;位移放大机构【作者】王凌云;黄翔;林四英;林晓龙;林志鸿【作者单位】厦门大学深圳研究院,广东深圳518057;厦门大学机电工程系,福建厦门361102;厦门大学机电工程系,福建厦门361102;厦门大学机电工程系,福建厦门361102;厦门大学机电工程系,福建厦门361102;厦门大学机电工程系,福建厦门361102【正文语种】中文【中图分类】TM282;TN3841 引言流体点胶技术是以特定的方式对流体进行精确分配，将适量的胶体转移到芯片、电子元件和电路板等工件的合适位置，实现了电子元器件的连接和保护[1]。

冰箱压缩/喷射混合制冷循环系统实验及数值研究的开题报告一、研究背景冰箱是现代家庭中不可缺少的电器产品之一，其主要功能是将室内热量排出，以使室内温度降低并保持在一定的程度上。

冰箱的制冷循环系统是其核心部件，其工作原理依赖于维持一个恒定的制冷循环来获取制冷剂，在这一过程中，冰箱内部的温度会被降低。

现有的制冷系统大致分为两种，一种是压缩式制冷系统，另一种是喷射式混合制冷系统。

压缩式制冷系统具有高效稳定的特点，但其需要精密零件和控制系统，而且在运行过程中噪音比较大。

而喷射式混合制冷系统则是一种利用混合制冷剂实现制冷的方法，其结构相对简单，噪音较小，而且可以根据需要进行调节，但其制冷效率相对较低。

因此，了解和掌握两种制冷系统的特点和优点，对于开发新型冰箱或提高现有冰箱的性能具有重要意义。

二、研究目的本文旨在通过实验和数值模拟的方法，对冰箱压缩/喷射混合制冷循环系统进行研究，并分析两种制冷系统的优劣势。

具体研究目的如下：1.设计制冷系统的实验装置，分别进行压缩式制冷和喷射式混合制冷的实验，并比较两种系统的制冷能力和效率。

2.通过数值模拟方法，对压缩式制冷系统和喷射式混合制冷系统的流场和温度场进行仿真，分析两种系统结构的影响以及制冷效果的差异。

3.根据实验和仿真结果，对两种制冷系统进行比较和分析，提出优化建议，为开发新型冰箱或改进现有冰箱的制冷系统提供参考。

三、研究内容1.冰箱压缩/喷射混合制冷循环系统的设计：包括制冷循环系统的基本结构和工作原理、元件选择和参数的确定等。

2.压缩式制冷系统的实验研究：通过实验装置进行压缩式制冷系统的实验研究，对系统的制冷能力和效率进行测试和分析。

3.喷射式混合制冷系统的实验研究：通过实验装置进行喷射式混合制冷系统的实验研究，对系统的制冷能力和效率进行测试和分析。

4.压缩式制冷系统和喷射式混合制冷系统的数值模拟：使用计算流体力学（CFD）软件对两种制冷系统进行数值模拟，分析两种结构的制冷效果和流场特性。