双电机驱动数字液压阀的研发

液压电控阀的研发与应用探索一、液压电控阀的基本概念和分类液压电控阀是一种控制流体的设备，具有灵活可靠、性价比高等优点，被广泛应用于各种机械设备中。

它的主要作用是通过控制阀门开启和关闭，来控制流体的流量和压力，以达到机械设备控制的目的。

液压电控阀可以按照其控制方式进行分类，主要分为两种类型：手动液压电控阀和自动液压电控阀。

手动液压电控阀侧重于人工干预，而自动液压电控阀则更加注重自动化程度，可以实现对整个机械系统的自动化控制。

二、液压电控阀的研发和技术难点液压电控阀研发的主要目标是提高其控制精度和控制速度，以满足行业应用的要求。

在研发过程中，技术难点主要集中在以下几个方面。

1.控制性能优化：液压电控阀的控制性能受到设计和制造精度的限制，优化设计和生产工艺可以有效提升其控制性能。

2.故障检测与排除：液压电控阀在长时间使用过程中易出现故障，因此如何有效地检测和排除故障是研发过程中需要着重考虑的问题。

3.环境适应性：液压电控阀在不同的工作环境下需要有一定的适应性，需要进行相关的测试和验证，以确保其在各种环境下的正常使用。

三、液压电控阀在工业生产中的应用液压电控阀的应用非常广泛，主要应用于以下几个领域。

1.机械制造领域：液压电控阀被广泛应用于各种机械设备中，如汽车、航空、海洋等领域的控制系统中，可以实现自动化控制，提高机械设备的性能和效率。

2.石油化工领域：在石油化工生产中，液压电控阀被广泛应用于管道控制和流量控制等方面，可以保证生产过程的安全和稳定。

3.电力领域：液压电控阀在电力系统中可以进行水轮机和风力发电控制，提高发电效率，实现对电力系统的集中控制。

四、液压电控阀市场前景展望液压电控阀是现代制造业中不可或缺的重要元素之一，其在工业生产中的应用前景非常广阔。

随着制造技术和自动化水平不断提高，液压电控阀的市场需求也将进一步扩大。

未来，液压电控阀的市场将不断发展壮大，随着各领域工业的快速发展，液压电控阀在机械制造、电力、能源、交通等多个领域的应用仍会有广阔前景。

液压驱动装置在阀门上的应用液压驱动装置的应用在现代工业中得到广泛的应用，它是一种将液体（液压油）转化为机械能的装置，主要用于驱动机器和设备的运转。

其中，在阀门上的应用尤为普遍。

液压驱动装置在阀门上的应用，是通过控制液体的流动状态，来控制介质的流量和阀门的开启和关闭的过程。

在液压驱动装置上，传统的螺杆和手动的驱动机构已经被广泛使用。

在阀门上，液压驱动装置采用了更加现代化的技术，如液压行程开关、脉冲调节器等，这些技术有效地提高了阀门的控制性和运作的稳定性。

液压驱动装置在阀门上的应用主要分为以下几个方面：1. 控制阀门的开启和关闭液压驱动装置可以通过液压力控制阀门的开启和关闭。

通过特殊的设计，液压驱动装置可以加大开关阀门的力度，使其可以承受更大的压力和温度，从而保证其正常的运作。

2. 阀门的自动控制液压驱动装置可以实现阀门的自动控制。

它可以通过电气信号或者电脑程序的控制，来实现阀门的自动控制，从而保证整个过程的稳定性和安全性。

3. 提高阀门的控制精度液压驱动装置能够提高阀门的控制精度。

因为液压驱动装置能够对阀门进行精确的控制，使其在不同的工作条件下能够保持流量的稳定，从而提高整个过程的效率和质量。

4. 增强阀门的可靠性和安全性液压驱动装置能够增强阀门的可靠性和安全性。

因为它可以实现阀门的自动控制和紧急停机功能，从而确保整个过程的安全性。

总之，液压驱动装置在阀门上的应用对于现代工业的发展有着极为重要的作用。

它可以提高阀门的控制精度、稳定性和安全性，从而保证整个生产过程的质量和效率。

随着技术的不断发展，液压驱动装置在阀门上的应用将会越来越广泛。

北京航空航天大学科技成果——共用动子的双电磁铁驱动的双开关刹车压力控制阀成果简介在传统的飞机液压刹车系统中，一般选择压力伺服阀或比例阀作为刹车压力的主要控制元件。

压力伺服阀能够输出与控制信号成正比的压力，具有较高的频响，适合于直接的压力控制，但存在诸如抗污染能力差、可靠性差、泄露较严重和价格昂贵等问题。

20世纪70至80年代，随着计算机控制技术和液压技术的逐渐结合，使得液压伺服控制在数字控制和数字化液压元件的开发应用中逐渐成熟。

高速开关数字阀是目前数字液压控制技术中应用最为广泛的液压元件。

与传统阀控的液压伺服系统相比，高速开关阀开关时间短、换向频率快，而且能够直接实现数字量控制，从而省去了伺服阀控制或比例阀控制中的D/A转换器，使系统具有更好的控制性能。

因此，研究高速开关阀在数字化液压伺服控制系统中的应用，对液压伺服控制技术乃至现代工业的发展都具有现实意义。

本项目研发出一种共用动子的双电磁铁驱动的双开关刹车压力控制阀，采用高速开关阀作为基本单元，具有开关频率高，成本低，抗污染能力高，泄露小等优点。

该项目的控制阀包含两个对顶布置的电磁铁绕组，共用一个动子铁芯。

两个电磁铁绕组分别通电可以分别吸引动子开启对应侧的开关阀。

动子铁芯设置有贯穿动子两端的通油孔，实现动子运动过程中两端油液的沟通，采用中心嵌套的布置方式，液压组件嵌套在电磁铁的内部，油路从中心穿过，减小了整个阀的体积结构。

压力控制阀包含三个油口，分别为高压进油口，泄压出油口和刹车控制油口。

通过交替控制两个阀的开启和关闭调节刹车控制油口的压力，当刹车压力高于指令，开启泄压出油口侧开关阀，关闭高压进油口侧开关阀，压力下降；当刹车压力低于指令，开启高压进油口侧开关阀，关闭泄压出油口侧开关阀，压力上升。

通过连续周期内开关占空比调节，实现压力的连续变化。

通过采用双电磁铁对顶布置，可以在对侧开关阀需要关闭的时候提供额外的电磁力，帮助回复弹簧关闭开关阀，缩短阀的关闭时间。

6。

专题研究6.1液压伺服阀、比例阀、数字阀在水轮机调节行业中的应用6.1.1 概况为满足大吨位操作功的需要，水轮机调速系统的执行机构往往由液压系统构成。

尽管液压传动已经历了很长的发展历史，然而，现代电液随动技术在水轮机调速器中的应用历史也只不过短短数十年的时间。

就现代电液随动技术的发展进程而言，其历史可追溯到二战后期，1940年底在飞机上首先出现了电液伺服系统，其滑阀由伺服电机驱动，伺服电机惯量很大，成了限制系统动态特性的主要环节。

直到20世纪50年代后期才出现以永磁力矩马达－喷嘴挡板阀为先导级的伺服阀，使电液伺服系统成为当时响应最快、控制精度最高的随动系统。

20世纪60年代后期随着各种结构电液伺服阀的相继问世，电液伺服系统已逐渐成为武器、航空、航天自动控制以及一部分民用工业设备自动控制的重要组成部分；此时在水轮机调速器中也出现过电液伺服系统的少量尝试。

但是，由于电液伺服阀对油液清洁度要求十分苛刻，制作成本与维护费用较高，系统能耗也大，难以在一般民用工业领域得到广泛应用。

因此，人们迫切希望开发一种可靠、廉价，控制精度和响应特性均能满足一般工业设备实际需要的电液控制技术，这就是上世纪60年代末以来工业伺服技术和电液比例技术得以发展的背景。

工业伺服阀的主要特点是：以高性能伺服阀为基础，增大电气－机械转换环节的输出功率，适当简化阀的结构，着重改善阀的耐油污能力，并降低制作成本。

比例阀则是以传统工业用液压阀为基础，采用可靠、廉价的模拟式电气－机械转换组件和与之相应的阀内结构设计，从而获得对油质要求与一般工业阀相同、廉价、阀内压力损失低、性能又能满足一般工业控制设备要求的比例元件。

此外，自从模拟式电液比例元件成功应用起，人们就开始注意到数字式或脉冲式液压元件的开发。

这类元件的优点是对油液污染不敏感、工作可靠、重复精度高、成批生产的性能一致性好。

随着计算机控制日益广泛的应用，人们迫切希望能用计算机直接控制流体脉冲，使液压元件数字化，上世纪80年代出现的高速开关阀现已部分取代了比例阀或伺服阀工作，在微机实时控制的电液随动系统应用中取得一席之地并独树一帜。

阀研发的趋势阀研发的趋势[德] ] 博士工程师博士工程师H. Murrenhoff 教授教授**张海平张海平 编译编译 200620062006--1010德国的流体技术行业在近十年增长明显，全行业2004年的总产值约为45亿欧元。

其中气动行业的产值增长更快，已达到液压行业的50%。

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- *作者穆伦霍夫教授(Prof. H.Murrenhoff )1994年接替著名的巴克(Prof. W.Backé)教授，担一个流体技术系统无非是由能量源（泵和压缩机）、连接元件如管道、阀及其附件等、以及由缸和旋转马达构成的执行器组成，即使在一些领域已在研究用带速度调节的电机来取代信号和能量回路中的比例阀[L1]，但阀始终可以被看作流体技术的心脏。

1. 1. 引言引言引言用现代的和时髦的话来说，阀也可以称为机电子系统 (Mechatronic System)，因为大多数阀都有一个电-机能量转换器。

现代的阀把数字化的传动控制技术和压力、流量及阀芯行程传感器结合为一体。

很容易看出来，这些阀涵盖了机电子系统的所有元素。

但仍有理由使用流体技术界已熟悉的词汇。

为什么液压或气动阀对流体技术那么重要？为了回答这一问题，必须来看看阀在流体技术中所承担的任务。

它们负责控制液压中的压力和流量、气动中的质量流。

在加压和快速的流体技术传动系统，如注塑机或飞行模拟器工作时，总是由阀来调节压力和流量，以达到需要的速度和力。

１－阀套；２－阀芯；３－滚珠丝杠；４－连杆；５－零位移传感器；６－步进电机图３直动式数字阀中图分类号：ＴＨ１３７文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－８９０４（２００８）０２－００１８－００４/基金资助：湖北省数字化纺织装备重点实验室（０７３５０３）收稿日期：２００７－１２－０７作者简介：王东（１９６３－），男，教授，研究方向：流体传动与控制技术。

数字阀是用数字信号直接控制液体压力、流量和方向的液压阀。

数字阀可直接与计算机接口，不需要Ｄ／Ａ转换器。

价格低廉，功耗小，阀口对污染不敏感，操作方便，简单灵活，是液压技术与计算机技术、电子技术结合的关键元件，在液压控制技术方面具有广泛的应用前景，是目前流体传动发展的一个重要方向。

上世纪８０年代以来，随着装备自动化程度的提高，以及微电子技术的发展，电液伺服系统得到了进一步发展。

液压传动充当了连接微电子技术和大功率控制对象之间的桥梁，从手动控制、机械控制向电液控制、光液控制、计算机控制方向发展。

开关阀的响应速度较快，体积更小，还出现了不需Ｄ／Ａ转换直接由计算机控制的数字阀［１］。

现有的电液数字阀主要是增量式数字阀和快速开关式数字阀两大类。

这两类阀的工作原理、性能特点、控制方法均有较大的不同，如图１所示。

１．１增量式数字阀增量式数字阀采用由脉冲数字调制演变而成的增量式控制方式，以步进电机作为电／机转换器，驱动液压阀芯工作。

图２是增量式数字阀的控制方框图。

计算机输出的控制脉冲序列经驱动电源放大后，作用于步进电机。

步进电机每得到一个脉冲信号，便沿着信号给定的方向转动一个固定的步距角。

步进电机转动并经过滚珠丝杠或凸轮使电机的旋转角位移转换为阀芯（或挡板）的直线位移（或偏转角），使阀口开启或关闭［３］。

因此可以说，数字阀的控制就在于步进电机的控制。

增量式数字阀对液压阀部分无特别要求，对液流的控制原理与电液比例阀和普通开关阀类似。

因此具有灵活、方便、准确的控制能力、结构简单、工艺性好、抗污染能力强、工作可靠、和造价低的优点。