从电液伺服阀及衔铁组件的工作原理出发,详细阐述了衔铁组件的运动机理,通过公式推演为衔铁组件综合性能检测提供了一种有效的实现方法,即以外部力加载及位移加载的方式模拟衔铁组件实际工作过程中受到的力和位移大小。通过研制衔铁组件综合性能检测装置,获得了衔铁组件综合性能参数,并利用其进行不同衔铁组件对比试验。试验结果表明,衔铁组件综合性能参数的有效控制为伺服阀啸叫振动抑制提供了新途径。

电液伺服阀衔铁组件是连接电-机械转换器和液压放大器的柔性构件,其刚度是影响伺服阀动静态特性的重要因素。针对衔铁组件精密零部件刚度的精确分析理论欠缺的问题,将衔铁组件等效为变截面弹性组合梁结构,考虑剪力对结构变形的影响,建立了基于能量守恒原理的衔铁组件柔度矩阵静力学解析模型。进一步,提出了弹簧管、反馈杆、挡板刚度以及组件综合刚度的高精度计算方法,并作了弹簧管刚度测量和反馈杆柔度测量,理论计算结果与测量结果吻合。所建立的衔铁组件柔度矩阵模型及刚度计算式可为衔铁组件柔性构件的匹配设计和精密零件的刚度标定提供依据。

为实现衔铁组件过盈联接的高精度压装作业,研制了一套基于压力传感器、光栅尺、机器视觉的精密压装设备。该设备的移动横梁通过直线轴承与导向轴配合,在直线推杆的作用下沿导向轴移动,完成压装作业。根据导向轴和轴承的相关尺寸和公差,计算了压装过程中的导向偏差,并且在考虑压头压装面平行度和衔铁内孔垂直度的情况下,分析了压装设备抑制偏摆的能力。通过对光栅尺进行标定,保证了压装位移的准确测量。随机抽取10套零件进行压装实验,结果表明衔铁压装平行度≤±0.008mm、衔铁压装高度〈±0.01mm、反馈杆压装高度≤±0.01mm。上述实验结果说明压装设备满足使用要求。

以衔铁组件过盈联接压装过程为例,采用有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行弹塑性分析,获得衔铁组件过盈联接的最大等效应力和最大压装力,并进一步研究了过盈量、摩擦系数和形状误差对衔铁组件过盈联接的最大压装力和最大等效应力的影响规律,从而确定过盈量的合理范围,进而确定压力-位移曲线的合理范围。随机抽取18套零件在已研制的压装设备进行压装实验。将有限元分析结果与实验结果进行对比,验证了有限元分析结果的可靠性,为衔铁组件过盈联接压装质量判断提供了一定的理论基础。

为降低液压系统报故,文章从电液伺服阀层面对电液伺服阀产生的感生电势进行了研究,分析了电液伺服阀感生电势的产生机理和各种影响因素,并结合电液伺服阀结构原理进行了试验验证。结果表明,改变这些影响因素可以控制感生电势的大小,但部分因素对感生电势的影响呈现不规律性。

对两级双喷嘴挡板电液伺服阀中的衔铁组件进行了物理模型分析和数学建模，并在此基础上，阐述了利用AMESet软件自定义建立衔铁组件子模型的过程和参数设置。建立了两级双喷嘴挡板电液伺服阀整体的模型，仿真运行获得的曲线证明了衔铁组件子模型和两级双喷嘴挡板电液伺服阀整体模型的有效性。