38.1KHH2HGC37M1100M1100
38.1CKH2HGC1144M1100M1144
38.1CKJJ2HGC24M1100M1144
38.1CKJJ2HGC34M1100M1144
38.1CKDD2HGC44M1100M1144
38.1CKH2HGC17M1100M1144
38.1CKDD2HGC28M1100M1144
38.1CKH2HGC29M1100M1144
38.1CKJJ2HGC27M1100M1144
38.1CKJB2HGC38M1100M1144
38.1CKJ2HGC39M1100M1144
38.1CKDD2HGC37M1100M1144
38.1CKHB2HGC48M1100M1144
38.1CKTB2HGC49M1100M1144
38.1CKHB2HGC47M1100M1144
38.1CKHB2HGC19M1100M1144
38.1CKDD2HGC18M1100M1144
38.1CKJ2HGC1144M1100M1100
38.1CKHH2HGC1144M1100M1100
38.1CKHB2HGC24M1100M1100
38.1CKH2HGC34M1100M1100
38.1CKTB2HGC44M1100M1100
38.1CKHH2HGC17M1100M1100
38.1CKHH2HGC28M1100M1100
38.1CKHH2HGC29M1100M1100
38.1CKH2HGC27M1100M1100
38.1CKDD2HGC38M1100M1100
38.1CKH2HGC39M1100M1100
38.1CKHH2HGC37M1100M1100
38.1CKTD2HGC48M1100M1100
38.1CKTD2HGC49M1100M1100
38.1CKTC2HGC47M1100M1100
38.1CKTC2HGC19M1100M1100
38.1CKHH2HGC18M1100M1100
38.1CKJJ2HGC1144M1100C1144
38.1KHH2HGC37M1100M1100
圖3 壓電EAC原理概念圖Fig.3 Piezo EAC concept
1.2 高速開關(guān)閥閥體結(jié)構(gòu)優(yōu)化與創(chuàng)新
高速開關(guān)閥常用的閥芯結(jié)構(gòu)為球閥式和錐閥式。浙江大學(xué)
周盛研究了不同閥芯閥體結(jié)構(gòu)液動(dòng)力的影響及補(bǔ)償方法。
通過(guò)對(duì)閥口射流流場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)研究，對(duì)流場(chǎng)內(nèi)氣穴現(xiàn)象及
壓力分布進(jìn)行觀測(cè)和測(cè)量。美國(guó)BKM公司與貴州紅林機(jī)械有
限公司合作研發(fā)生產(chǎn)了一種螺紋插裝式的高速開關(guān)閥(HSV)
，使用球閥結(jié)構(gòu)，通過(guò)液壓力實(shí)現(xiàn)銜鐵的復(fù)位，避免彈簧
復(fù)位時(shí)由于疲勞帶來(lái)復(fù)位失效的影響。推桿與分離銷可以
調(diào)節(jié)球閥開度，且具有自動(dòng)對(duì)中功能。該閥采用脈寬調(diào)制
信號(hào)(占空比為20%~80%)控制，壓力最高可達(dá)20MPa，流量
為2~9L/min，啟閉時(shí)間≤3.5ms。該高速開關(guān)閥代表了國(guó)內(nèi)
產(chǎn)業(yè)化高速開關(guān)閥的先進(jìn)水平，如圖4所示。
美國(guó)Caterpillar公司研發(fā)了一款錐閥式高速開關(guān)閥，如圖
5所示。該閥的閥芯設(shè)計(jì)為中空結(jié)構(gòu)，降低了運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，提
高了響應(yīng)速度與加速度。其將復(fù)位彈簧從銜鐵位置移動(dòng)至
閥芯中間部位，使得閥芯在尾部受到電磁力，中間部位受
到彈簧回復(fù)力，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中更加穩(wěn)定。但是此設(shè)計(jì)使得
閥芯前后座有較高的同軸度要求，初始?xì)庀杜c閥芯行程調(diào)
節(jié)較難，加工難度高，制造成本大。該閥開啟、關(guān)閉時(shí)間
為1ms左右，目前已經(jīng)在電控燃油噴射系統(tǒng)中得到運(yùn)用。美
國(guó)Sturman Industries公司開發(fā)了基于數(shù)字閥的電噴系統(tǒng)
，其系統(tǒng)所用高速開關(guān)閥最小響應(yīng)時(shí)間可達(dá)0.15ms。
圖4 貴州紅林HSV高速開關(guān)閥Fig.4 HSV high-speed
on/off valve
圖5 Caterpillar公司的錐閥式高速開關(guān)閥Fig.5 Poppet
high-speed on/off valve of Caterpillar
除了采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高速開關(guān)閥，新型的數(shù)字閥結(jié)構(gòu)也是
研究的重點(diǎn)。明尼蘇達(dá)大學(xué)(University of Minnesota)設(shè)
計(jì)了一種通過(guò)PWM信號(hào)控制的高速開關(guān)轉(zhuǎn)閥，如圖6所示。
該閥的閥芯表面呈螺旋形，PWM信號(hào)與閥芯的轉(zhuǎn)速成比例。
傳統(tǒng)直線運(yùn)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)需要克服閥芯慣性而造成的電機(jī)械
轉(zhuǎn)換器功率較大，而該閥的驅(qū)動(dòng)功率與閥芯行程無(wú)關(guān)。從
實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在試驗(yàn)壓力小于10 MPa的情況下，該閥流
量可以達(dá)到40L/min，頻響100Hz，驅(qū)動(dòng)功率30 W。
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