GCH1 2FZ63BH100-AA
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GCH1 2LA125BH100-NA0
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圖8 SMISMO系統(tǒng)原理圖Fig.8 Hydraulic circuit diagram of SMISMO
由此發(fā)展的DVS(Digital hydraulic valve system)將數(shù)個(gè)高速開關(guān)閥集成標(biāo)準(zhǔn)接口的閥島，如圖9所示。其采用層合板技術(shù)，把數(shù)百層2mm厚的鋼板電鍍后熱處理融合，解決了高速開關(guān)閥與標(biāo)準(zhǔn)液壓閥接口匹配的問題。目前，已經(jīng)成功的在一個(gè)閥島上最高集成64個(gè)高速開關(guān)閥。關(guān)于數(shù)字并聯(lián)閥島，最新的研究進(jìn)展關(guān)注在數(shù)字閥系統(tǒng)的容錯(cuò)及系統(tǒng)中單閥的故障對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
圖9 數(shù)字閥層板與集成閥島Fig.9 Selected plates and assembly of the manifold
1.4 高速開關(guān)閥應(yīng)用新領(lǐng)域
高速開關(guān)閥的快速性和靈活性使得其迅速應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域。目前在汽車燃油發(fā)動(dòng)機(jī)噴射、ABS剎車系統(tǒng)、車身懸架控制以及電網(wǎng)的切斷中，高速開關(guān)閥都有著廣泛的應(yīng)用。維也納技術(shù)大學(xué)(Vienna University of Technology)將高速開關(guān)閥應(yīng)用于汽車的阻尼器中，分析了采用并聯(lián)和串聯(lián)方案的區(qū)別。并且通過實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)阻尼器的性能進(jìn)行對(duì)比，比較結(jié)果說明了數(shù)字閥應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。
英國巴斯大學(xué)(University of Bath)利用流體的可壓縮性以及管路的感抗效應(yīng)建立了SID(Switched inertance device)以及SIHS系統(tǒng)。其最主要的元件為兩位三通高速開關(guān)閥和一細(xì)長管路，如圖10所示。SIHS系統(tǒng)有兩種模式：流量提升和壓力提升，壓力的升高對(duì)應(yīng)流量的減小，反之流量的增加對(duì)應(yīng)壓力的降低。在流量提升時(shí)，首先是高壓端與工作油口聯(lián)通使得在細(xì)長管路內(nèi)的流體速度升高。高速開關(guān)閥此時(shí)快速切換使得低壓端與工作油口聯(lián)通，因?yàn)榧?xì)長管在液壓回路中呈感性，會(huì)將流量從低壓端拉入細(xì)長管，實(shí)現(xiàn)提高流量降低壓力的效果。對(duì)于壓力提升，供油端通過細(xì)長管與高速開關(guān)閥相連。初始細(xì)長管與工作油口相連，高速開關(guān)閥換向使得細(xì)長管的出口連接回油端。因回油壓力遠(yuǎn)小于供油壓力，此時(shí)細(xì)長管中的流體開始加速。此后再將高速開關(guān)閥切換到初始位置，因流體的可壓縮性使得工作油口的壓力升高。通過仿真和實(shí)驗(yàn)證實(shí)了使用高速開關(guān)閥快速切換性帶來壓力和流量提升的正確性。功率分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)表明，如果進(jìn)一步提高參數(shù)優(yōu)化和控制方式，此方案能夠提升液壓傳動(dòng)效率。
