数字阀作为液压系统的核心部件,一旦发生故障将导致严重后果。为提升数字阀的可靠性,以增量式数字阀的可靠性为研究对象。根据给出的增量式数字阀机械结构和工作原理建立数字阀的可靠性框图,分析得到故障模式和故障机制;建立数字阀故障树模型,进行故障树分析;对故障发生对机构的影响程度进行致命度分析,得到致命性矩阵图。结果表明:数字阀的阀芯不动、阀芯运行卡停、阀芯运行不精确是数字阀工作过程中常见的3种故障,其中阀芯在运行过程中突然卡停是数字阀的致命度中最严重的故障模式。研究成果可为增量式数字阀的结构设计优化和可靠性分析提供一定参考。

以某增量式数字液压阀为研究对象,采用改进一次二阶矩方法作为可靠度计算的数值方法。首先根据某增量式数字液压阀结构建立可靠性极限状态方程,结合工程经验考虑结构抗力的材料不定性系数Km和荷载的几何不定性系数KA;然后通过MATLAB编程找到理想验算点;最后得到了极限状态方程的可靠性系数β和数字液压阀在供油压力为7 MPa,阀芯开度为5 mm时,工况下的可靠度为0.9924。将结构可靠性数值方法与数字阀相结合,得到一套有效的数字阀可靠性计算方法,利用经验数据计算可靠度,节约成本,简化了可靠性实验流程,对液压系统的可靠性分析具有一定的指导和借鉴意义。

该文对比例阀滞环、颤震与PWM驱动进行了研究。比例阀滞环的存在会降低开环控制系统的重复精度,开环控制比例阀在线圈驱动电流上叠加颤振改善滞环,放大器颤振频率调整范围是50~450 Hz。这个频率范围涵盖了绝大多数开环比例阀的最佳PWM寄生颤振频率,一般来说,更低的颤振频率可以得到更小的流量曲线滞环。