电液伺服机构工作压力由溢流阀调定,其配套的溢流阀性能合格、稳定性对伺服机构整机性能有重要影响。针对溢流阀在研制过程中存在的压力超调、波动大和自振问题,为保证阀门开口稳定性,对节流口制造工艺参数展开优化分析。采用计算流体力学(CFD)计算流体力学的研究方法,建立圆形、方形节流口形式结构的溢流阀模型,采用航空液压油单相体系,选用Reynolds应用模型,分析阀芯内的流场静态特性,检测到方形节流口处流体压力分布均匀。同时使用阀门综合试验台,对2种结构的启动压力和关闭流量进行试验研究。结果表明槽宽0.3 mm的节流口结构为方孔形式,有效地改善了溢流阀开启特性,确保伺服机构的工作压力平稳,性能稳定。

针对数字式电液作动器的位置控制展开研究,提出了一种基于模型的算法,能够实时地对数字式电液作动器系统的状态进行预测,并根据预测的状态完成位置控制。在脉冲宽度调制(PWM)和脉冲数量调制(PNM)的基础上,改进了数字阀系统的控制方法,建立了完整的数字式电液作动器系统模型,并通过软件联合仿真得到了作动器的控制结果。最终结果表明:采用基于模型的算法,能够使得作动器的追踪精度达到0.5mm。与传统方法相比,该方法逻辑简单,可行性强,控制效果较好。

针对某型先导式溢流阀需要对泄漏进行控制的问题,推导出考虑形位公差和安装偏差的溢流阀泄漏量数学表达式,同时建立泄漏情况下的溢流阀未开启、前置级开启、主阀开启3种状态的流量数学模型,并利用AMESim软件仿真验证了模型的有效性。根据模型分析了溢流阀主阀直径、主阀半锥角、主阀密封长度、主阀密封间隙等主要结构参数变动对泄漏和流量的影响,并给出一组结构参数,可在保证流量的前提下满足泄漏量的要求。