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机载二维(2D)电液换向阀及其电-机械转换器的设计与研究

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  • 【题名】:机载二维(2D)电液换向阀及其电-机械转换器的设计与研究
  • 【年份】:2019
  • 【作者】:孙明明
  • 【关键词】:2D阀  换向阀  电-机械转换器  磁柱式电磁铁
  • 【摘要】:在现代航空技术的发展进程中,电液换向阀作为整个机载液压系统中必不可少的电液控制元件之一,对整个系统的性能及可靠性有着重要的影响。相比传统的直动式机载电液控制阀,采用二维(2D)结构的电液控制阀避免了电磁铁直接驱动主阀芯移动,而是采用驱动阀芯转动来调节阀芯敏感腔内的高压油液来驱动主阀芯移动的,因此具有重量小、耐高压、功重比高、驱动方便、抗污染等级高等优点,近年来广泛应用在航空航天领域。本文从实际需求出发,利用二维(2D)阀的技术优势设计了两种技术方案并对其进行如下几点的研究:(1)根据相应的技术要求设计了两种机载二维(2D)电液换向阀,提出了两种不同工作原理的电液换向阀设计方案,并完成了其阀体结构及电-机械转换器等模块的结构设计。(2)分别对两种阀用电-机械转换器建立相应的数学模型,并利用Maxwell软件进行磁场仿真研究,通过对影响磁路分布结构的因素进行变参数仿真,从而提高其输出扭矩。同时对其在高温环境下的热稳定性进行仿真研究,极端工况下两种电-机械转换器的热平衡温度均未超过85℃(3)对先导式二维(2D)电液换向阀的阀体耐压强度、阀口开度、主阀芯驱动力、复位弹簧等重要结构和部件进行校核计算,同时对该阀阀体的流场结构进行仿真研究。(4)针对先导式二维(2D)电液换向阀的工作原理设计了相应的实验方案,并对该阀的压力流量特性和动态响应特性,以及阀用电磁铁的输出特性和阶跃响应特性进行了实验研究,最大出口流量达到了112L/min,其他各项实验结果均满足设计要求。本文研究的先导式机载二维(2D)电液换向阀具有结构简单、流量大、功率重量比高、抗污染能力强等优点,在保证可靠性的前提下极大的提高了整个阀的功重比,特别适合应用在飞行器的液压系统中。
  • 【会议名称】:硕士
  • 【类别名称】:阮健
  • 【载体】:浙江工业大学
  • 【会议地点】:2019
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