101.6KSBa2HGC1144MC1100M1144
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高速開(kāi)關(guān)式數(shù)字閥一直在全開(kāi)或者全閉的工作狀態(tài)下，因此壓力損失較小、能耗低、對(duì)油液污染不敏感。相對(duì)于傳統(tǒng)伺服比例閥，高速開(kāi)關(guān)閥能直接將ON/OFF數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成流量信號(hào)，使得數(shù)字信號(hào)直接與液壓系統(tǒng)結(jié)合。近些年來(lái)，高速開(kāi)關(guān)式數(shù)字閥一直是行業(yè)研究熱點(diǎn)，主要集中在電-機(jī)械執(zhí)行器、高速開(kāi)關(guān)閥閥體結(jié)構(gòu)優(yōu)化及創(chuàng)新、高速開(kāi)關(guān)閥并聯(lián)閥島以及高速開(kāi)關(guān)閥新應(yīng)用等方面。
1.1 高速開(kāi)關(guān)電-機(jī)械執(zhí)行器的發(fā)展
上世紀(jì)中期開(kāi)始，對(duì)于高速開(kāi)關(guān)電磁鐵的研究就一直是高速開(kāi)關(guān)閥研究的重點(diǎn)。英國(guó)LUCAS公司，美國(guó)福特公司，日本Diesel Kiki公司，加拿大多倫多大學(xué)等對(duì)傳統(tǒng)E型電磁鐵進(jìn)行改進(jìn)，提高了電磁力與響應(yīng)速度。浙江大學(xué)研發(fā)了一種并聯(lián)電磁鐵線圈提高電磁力。試驗(yàn)顯示電磁鐵的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)間與延遲都得到了明顯的縮短。芬蘭Aalto工程大學(xué)(Aalto University School of Engineering)研究了5種軟磁材料用于電磁鐵線圈的效果以及不同的匝數(shù)及尺寸對(duì)驅(qū)動(dòng)力的影響。奧地利林茨大學(xué)(Johannes Kepler University Linz)對(duì)因加工誤差、摩擦力和裝配傾斜造成的電磁鐵性能差異進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
超磁滯伸縮材料與壓電晶體材料的應(yīng)用為高速開(kāi)關(guān)閥的研發(fā)提供了新的思路。瑞典用超磁致伸縮材料開(kāi)發(fā)了一款高速燃料噴射閥。通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)線圈的電流，使超磁滯伸縮棒產(chǎn)生伸縮位移，直接驅(qū)動(dòng)使閥口開(kāi)啟或關(guān)閉，達(dá)到控制燃料液體流動(dòng)的目的。這種結(jié)構(gòu)省去了機(jī)械部件的聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)燃料和排氣系統(tǒng)快速、精確的無(wú)級(jí)控制。超磁致伸縮材料對(duì)溫度敏感，應(yīng)用時(shí)需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的熱抑制裝置和熱補(bǔ)償裝置。中國(guó)航天科技集團(tuán)公司利用PZT材料鋯鈦酸鉛二元系壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，研發(fā)了一款由PZT壓電材料制作的超高速開(kāi)關(guān)閥，如圖2所示。該閥在額定壓力10MPa下流量為8L/min，打開(kāi)關(guān)閉時(shí)間均小于1.7 ms。壓電材料脆性大，成本高，輸出位移小，容易受溫度影響，因此其運(yùn)用受到限制。浙江大學(xué)歐陽(yáng)小平等與南京工程學(xué)院許有熊等就壓電高速開(kāi)關(guān)閥大流量輸出和疲勞強(qiáng)度問(wèn)題設(shè)計(jì)了新的結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)分析。
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