对2D数字溢流阀系列中的间接检测式溢流阀进行详细深入讨论,其主阀的基本工作原理和普通的先导式溢流阀是相同的,不同之处在于2D数字溢流阀的先导阀采用了双自由度的调压螺旋机构,这不但使先导阀的结构大大简化,同时对整个溢流阀的性能也有所提高。

结构静力试验是研究复杂工程构件静特性的重要手段,是鉴定产品结构的设计静强度的主要方法。电液伺服静力加载系统是进行静力试验的关键设备。设计一种基于直动式数字阀的电液力伺服加载系统,采用了直动式数字伺服阀与经典PID控制相结合,提高了系统的加载精度与动态响应速度,取得了比较好的实验效果。

电液材料试验机对试件的加载通常由伺服阀或比例阀构成闭环控制系统实现.由于对载荷及加载速率的控制精度要求较高,故由伺服阀或比例阀表现出的非线性,如滞后、饱和、分辨率等,就不能对液压加载控制子系统产生很大影响,为此本文提出了分级比例控制的方法,其基本思想是:将阀的整个控制区间分成若干段,而在每一段内均执行独立的比例控制.通过分级比例控制,多种因非线性导致的不利影响被大大削弱.目前这种技术已被应用于水泥材料试验机.根据ISO水泥试验机标准,电液加载子系统的加载速率为2.4kN/s时,误差应不超过7%,保载误差应在0.2%以内.应用分级比例控制后,此两项具体数值分别被控制在2%及0.05%以内.

液压弹性进给驱动是利用弹性波纹管作为驱动元件,当高压油液被引入波纹管内时将引起其线性伸长并对支架的垂臂产生一推力,该力将进一步引起水平弹性臂变形而引起研磨头位移.在弹性范围内变形位移与工作压力成正比.因而控制压力的波形即可得到所需要的研磨头的运动轨迹.压力波形由一压力控制阀实现.本文对研磨头位置精度及由此引起的非圆零件表面加工质量有重要影响的动态特性作了理论分析,并设计实验验证了液压弹性进给装置的性能,此装置在研磨头与非圆零件外轮廓接触时对磨头施加一恒定的力以模拟研磨力.实验结果证明进给驱动的刚度足够大,能够保持研磨位置精度.

传统的阀控液压缸或液压马达构成电液激振器的方案，其频宽在很大程度上受到伺服阀动态响应性能的限制。为提高工作频率至一较高水平，提出了2D电液伺服阀。这种2D伺服阀的阀芯的连续旋转运动使阀开口面积交替变化，而阀芯的直线滑动控制阀开口面积的最大值；2D伺服阀的工作频率正比于阀芯的旋转速度，同时阀芯处于液压油很好的润滑环境中，因而很容易通过提高阀芯的旋转速度来提高激振频率。在支架弹性负载的情况下对激振器进行了实验研究，同时测量液压缸活塞的激振输出波形。实验结果表明：激振输出波形近似为一正弦波；但由于弹性负载的方向变化，激振波形的上升和下降斜率存在不一致性；随着2D伺服阀轴向开口的减小，激振波形逐渐趋于一致。2D伺服阀控电液激振器是大幅度提高液压振动的激振频率的新途径。

传统的阀控制缸或马达构成电液激振器的方案在很大程度上受到伺服阀频响特性的限制其激振频率难于提高至较高的水平为此提出采用2D阀控制液压执行元件的实现方案旨在大幅度提高电液激振器的频率。在2D阀中阀心的旋转运动和轴向滑动分别用于实现激振频率和幅值的独立控制激振频率与阀心的转速、阀心台肩一周的沟槽数及该沟槽数与阀套一周的窗口数之间的配合关系等因素相关通过改变这些因素易于实现2D阀控激振器的高频激振。以2D阀控双出杆缸为例进行理论分析和试验研究。研究结果表明:2D阀控激振器的负载以弹性力为主时随阀心旋转阀口面积变化的波形近似为上升与下降速率相等的三角波形但是受到弹性负载方向变化的影响而激振波形上表现出上升与下降过程斜率的不一致性这种不一致性在2D阀的轴向开口达到某一临界值时表现

大型机械臂等液压执行元件在驱动过程中由于力平衡和结构等方面的原因，对同步控制的精度和响应速度要求较高。为消除磁滞、饱和等非线性因素的影响，采用一种新型的电液数字伺服阀构成位置同步闭环系统，该阀具有结构简单、抗污染能力强、可实现计算机直接控制等优点。对系统进行了数学建模和理论仿真，并得到实验结果。表明该同步系统具有响应速度快，控制精度高的优点，其同步误差控制在0．05mm以内。

对2D数字溢流阀系列中的间接检测式溢流阀进行详细深入讨论，其主阀的基本工作原理和普通的先导式溢流阀是相同的，不同之处在于2D数字溢流阀的先导阀采用了双自由度的调压螺旋机构，这不但使先导阀的结构大大简化，同时对整个溢流阀的性能也有所提高。

对先导零遮盖型2D伺服阀性能进行研究。首先对先导零遮盖型2D伺服阀的零位泄漏量进行了理论分析。在建立阀芯直线位移对阀芯转角关系的基础上对先导零遮盖型2D伺服阀的动态特性进行了仿真分析。最后，为了验证理论分析的正确性，设计试制了一个7MPa压差下300L／min的零遮盖2D伺服阀，进行了零位泄漏量测试和动态响应测试。实验结果表明，在压力21MPa，先导零遮盖型2D伺服阀零位泄漏量为0．6L／min，先导零遮盖型2D伺服阀的阶跃响应的上升时间约为7ms。理论分析和实验结果均表明先导零遮盖型2D伺服阀具有良好动态性能，并且其零位泄漏量很小。

结构静力试验是研究复杂工程构件静特性的重要手段，是鉴定产品结构的设计静强度的主要方法。电液伺服静力加载系统是进行静力试验的关键设备。设计一种基于直动式数字阀的电液力伺服加载系统，采用了直动式数字伺服阀与经典PID控制相结合，提高了系统的加载精度与动态响应速度，取得了比较好的实验效果。