考虑二次射流速度分布的偏转板电液伺服阀前置级压力特性研究 被引量：2

1

作者 程文豪 葛声宏 +2 位作者 杨瀚浩 林文 朱玉川 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第4期724-729,共6页

针对偏转板电液伺服阀前置级传统数学建模认为二次射流出口速度服从均匀分布的不足,提出二次射流出口速度满足高斯分布。基于平面自由紊动射流理论与液体活塞模型,建立了偏转板电液伺服阀前置级压力特性数学模型。通过有限元仿真和断载... 针对偏转板电液伺服阀前置级传统数学建模认为二次射流出口速度服从均匀分布的不足,提出二次射流出口速度满足高斯分布。基于平面自由紊动射流理论与液体活塞模型,建立了偏转板电液伺服阀前置级压力特性数学模型。通过有限元仿真和断载压力特性试验表明:相较于传统模型,偏转板位移越大,该模型求解精度越高;当偏转板位移0.05 mm,求解精度相较传统模型提高了约17%,为偏转板电液伺服阀精确建模与性能分析奠定了基础。 展开更多

关键词 偏转板电液伺服阀 前置级 二次射流 压力特性

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偏转板射流伺服阀衔铁组件湿模态仿真与试验分析

2

作者 林文 葛声宏 +2 位作者 江裕雷 谷悦 朱玉川 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期552-559,共8页

电液伺服阀的衔铁组件谐振易引起弹簧管破裂,是影响飞机液压伺服系统性能的疑难性故障。因此,研究伺服阀衔铁组件的振动特性显得尤为必要。使用声波激励方法与激光测距技术获取了衔铁组件的干、湿模态下的固有频率,同时使用ANSYS Workbe... 电液伺服阀的衔铁组件谐振易引起弹簧管破裂,是影响飞机液压伺服系统性能的疑难性故障。因此,研究伺服阀衔铁组件的振动特性显得尤为必要。使用声波激励方法与激光测距技术获取了衔铁组件的干、湿模态下的固有频率,同时使用ANSYS Workbench软件对衔铁组件进行干模态分析以及基于声固耦合算法的湿模态分析。结果表明:对衔铁组件进行振动特性分析时不可忽略流体的附加质量效应,衔铁组件湿模态的固有频率低于干模态的固有频率。 展开更多

关键词 伺服阀 衔铁组件 声波激励 湿模态仿真

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三级喷嘴-挡板式电液伺服阀健康诊断技术研究

3

作者 钱占松 王烨波 《机床与液压》 北大核心 2025年第7期146-155,共10页

为提高三级电液伺服阀的可靠性及故障诊断效率,以三级喷嘴-挡板式大流量电液伺服阀为对象,研究其健康诊断技术,旨在通过仿真与试验相结合的方法,构建典型故障特征库,实现快速故障定位与诊断。基于AMESim仿真平台对伺服阀关键组件(先导... 为提高三级电液伺服阀的可靠性及故障诊断效率,以三级喷嘴-挡板式大流量电液伺服阀为对象,研究其健康诊断技术,旨在通过仿真与试验相结合的方法,构建典型故障特征库,实现快速故障定位与诊断。基于AMESim仿真平台对伺服阀关键组件(先导伺服阀、功率级滑阀、位置传感器及控制器)进行精细化建模,并通过参数标定与动态特性验证确保模型的准确性。针对典型故障模式开展仿真分析,通过调整节流孔通流面积来模拟喷嘴/节流孔堵塞,修改反馈杆小球与阀芯的间隙参数以表征反馈杆小球磨损,增大阀芯摩擦力以模拟先导阀与主滑阀芯因污染导致摩擦力增大的情况。最后,搭建包含液压动力源、数据采集系统及伺服阀试验台的验证平台,采集正常与异常状态下的输出曲线,对比仿真与试验数据的一致性。结果表明:通过AMESim建模与多故障仿真以及试验验证,所提健康诊断方法能够准确识别喷嘴堵塞、反馈杆磨损等典型故障特征,定位故障根源。该方法可扩展至力矩马达气隙变化、弹簧管刚度变化、磁量减弱、传感器非线性等未涵盖故障模式,为构建三级伺服阀全生命周期健康管理技术奠定了基础。 展开更多

关键词 三级电液伺服阀 健康诊断 喷嘴或节流孔堵塞 反馈杆小球磨损 阀芯污染

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基于FTA的某飞行器液压伺服机构振荡故障分析

4

作者 钱占松 《机床与液压》 北大核心 2025年第5期152-159,共8页

以某飞行器液压伺服机构振荡故障为研究对象,利用FTA分析法找出问题原因并解决了该问题。建立故障树,完成对系统级、伺服阀级的故障定位;利用仿真手段说明伺服阀超调与否对伺服机构的影响,将机制表述清楚;将不同伺服阀调整至超调状态,... 以某飞行器液压伺服机构振荡故障为研究对象,利用FTA分析法找出问题原因并解决了该问题。建立故障树,完成对系统级、伺服阀级的故障定位;利用仿真手段说明伺服阀超调与否对伺服机构的影响,将机制表述清楚;将不同伺服阀调整至超调状态,开展联试,伺服机构振荡,充分完成了故障复现工作;将无超调的阀与伺服机构进行联试,在振动量值逐步增大的情况下,仍未谐振,验证措施有效;将同样的经验推至其他型号、其他单位,解决了同类质量问题隐患,大大提升了装备质量。 展开更多

关键词 液压伺服机构 FTA 电液伺服阀 振荡故障

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三通阀控单作用缸在电液位置伺服系统的应用研究 被引量：17

5

作者 钱占松 《液压与气动》 北大核心 2020年第6期127-134,共8页

将三通阀控单作用缸的新型结构应用于炮控性能测试系统,在介绍了炮控性能测试系统的主要组成和工作原理的同时,着重分析了该测试系统的执行机构在系统位置控制方面的应用。通过对执行机构进行数学建模,模型降阶处理,设计了速度反馈校正... 将三通阀控单作用缸的新型结构应用于炮控性能测试系统,在介绍了炮控性能测试系统的主要组成和工作原理的同时,着重分析了该测试系统的执行机构在系统位置控制方面的应用。通过对执行机构进行数学建模,模型降阶处理,设计了速度反馈校正、串联滞后-超前校正控制器。对闭环后模型的仿真分析得出控制器参数,并用于系统试验验证,系统满足平稳性、快速定位、快速撤离指标要求。拓展了三通阀在位置伺服系统中的应用,对工程具有很强的指导意义。 展开更多

关键词 三通阀 单作用缸 位置控制 控制器

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非对称喷嘴挡板压力伺服阀建模与特性研究 被引量：2

6

作者 吴河灯 葛声宏 +3 位作者 周振锋 杨瀚浩 陈志闯 朱玉川 《液压与气动》 北大核心 2024年第6期159-168,共10页

针对一种具有非对称喷嘴挡板结构的压力伺服阀(简称非对称压力阀),建立其数学模型及MATLAB/Simulink仿真模型,分析了整阀的静动态性能,并研究了非对称结构的设计原则。结果表明:该阀为带死区的单向正增益压力伺服阀,其输出压力高、线性... 针对一种具有非对称喷嘴挡板结构的压力伺服阀(简称非对称压力阀),建立其数学模型及MATLAB/Simulink仿真模型,分析了整阀的静动态性能,并研究了非对称结构的设计原则。结果表明:该阀为带死区的单向正增益压力伺服阀,其输出压力高、线性度好、动态响应快;喷嘴腔压力和输出压力交叉点与静态性能指标具有唯一的映射关系,可利用交叉点位置来判断伺服阀性能是否达到工作要求;阀芯端面面积非对称是前置级非对称的来源,为了保证非对称压力阀的零位稳定性和性能要求,需将前置级设为非对称形式,其固定节流孔液阻系数比大于喷嘴孔液阻系数比,而喷挡间隙的非对称有利于减小喷嘴结构参数的影响,便于伺服阀的尺寸设计和调试;最后通过实验验证了数学模型的准确性。建立的数学模型及仿真模型可为压力伺服阀的结构设计及优化提供依据。 展开更多

关键词 压力伺服阀 非对称液压阀 MATLAB/SIMULINK 静态特性 动态特性

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多喷嘴挡板单级电液伺服阀数学模型及特性分析

7

作者 王彦文 葛声宏 +3 位作者 陈志闯 吴河灯 杨瀚浩 朱玉川 《液压与气动》 北大核心 2024年第7期162-170,共9页

多喷嘴挡板单级电液伺服阀是飞机辅助动力装置的重要部件之一,起到精确控制燃油流量的作用。针对其力矩马达初始气隙非对称、单侧四喷嘴等独特的结构形式,分析了工作机理,建立了整阀的数学模型,并通过MATLAB/Simulink对数学模型进行了... 多喷嘴挡板单级电液伺服阀是飞机辅助动力装置的重要部件之一,起到精确控制燃油流量的作用。针对其力矩马达初始气隙非对称、单侧四喷嘴等独特的结构形式,分析了工作机理,建立了整阀的数学模型,并通过MATLAB/Simulink对数学模型进行了仿真研究,得到了各组件以及整阀的输出特性。其中,力矩马达气隙初始值非对称产生的电磁力矩可以平衡一部分喷嘴液压力产生的力矩,考虑喷嘴腔的压力损失与不考虑时二者误差最大为11.4%。同时开展了多喷嘴阀实验研究,对比数学模型与实验得到的整阀流量特性曲线,二者基本一致,验证了所建立的数学模型的准确性,为多喷嘴挡板电液伺服阀特性分析奠定了基础。 展开更多

关键词 单级伺服阀 多喷嘴 数学模型 流量特性

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考虑工作气隙漏磁系数变化的力矩马达磁路建模与试验

8

作者 程文豪 邹小舟 +3 位作者 葛声宏 江裕雷 林文 朱玉川 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期399-403,共5页

针对传统力矩马达磁路建模以定漏磁系数描述工作气隙漏磁的不足,考虑工作气隙漏磁系数随磁路几何形状变化,将磁路漏磁等效为并联磁阻,建立了力矩马达磁路漏磁等效磁阻模型,并得到了工作气隙漏磁系数随气隙长度变化关系式。开展有限元仿... 针对传统力矩马达磁路建模以定漏磁系数描述工作气隙漏磁的不足,考虑工作气隙漏磁系数随磁路几何形状变化,将磁路漏磁等效为并联磁阻,建立了力矩马达磁路漏磁等效磁阻模型,并得到了工作气隙漏磁系数随气隙长度变化关系式。开展有限元仿真与试验验证,并与传统模型对比求解,结果表明:传统模型最大求解误差为24%,漏磁等效磁阻模型最大求解误差仅为6%,漏磁等效磁阻模型具有更高的准确度,为开展力矩马达性能精确分析与预测奠定了基础。 展开更多

关键词 漏磁系数 力矩马达 磁路建模

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多喷嘴挡板液压放大器流场仿真与特性影响因素分析

9

作者 葛声宏 王彦文 +2 位作者 杨瀚浩 张鑫宇 朱玉川 《机床与液压》 北大核心 2025年第1期109-115,共7页

多喷嘴挡板单级电液伺服阀是飞机辅助动力装置中的燃油计量部件,其由力矩马达和液压放大器组成,液压放大器采用单侧四喷嘴结构形式,喷嘴的结构参数对液压放大器性能有重要影响。利用Fluent流场仿真,研究喷嘴径向、轴向尺寸及分布方式对... 多喷嘴挡板单级电液伺服阀是飞机辅助动力装置中的燃油计量部件,其由力矩马达和液压放大器组成,液压放大器采用单侧四喷嘴结构形式,喷嘴的结构参数对液压放大器性能有重要影响。利用Fluent流场仿真,研究喷嘴径向、轴向尺寸及分布方式对液压放大器性能的影响。结果表明:径向尺寸中影响程度最大的是喷嘴内径,轴向尺寸中影响程度最大的是喷嘴伸出量,分布方式中影响程度最大的是喷嘴数量。其中,增大喷嘴外径以及减小分布圆直径,均可增大喷嘴总流量并减小挡板受力;当喷嘴外径增大23.4%、分布圆直径减小37.1%时,喷嘴总流量分别增加8%和5.5%,挡板受力分别下降9%和6.6%。 展开更多

关键词 液压放大器 多喷嘴挡板 电液伺服阀

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电液压力伺服阀简介 被引量：10

10

作者 陈元章 《机床与液压》 北大核心 2021年第7期172-177,共6页

电液伺服阀按功能可分为流量伺服阀和压力伺服阀,压力伺服阀常用于施力系统,流量伺服阀可用于施力系统或者位置系统。在大刚度负载系统中,常用的流量伺服阀不能满足系统使用要求,一般需要压力电液伺服阀。介绍单级压力伺服阀、两级半开... 电液伺服阀按功能可分为流量伺服阀和压力伺服阀,压力伺服阀常用于施力系统,流量伺服阀可用于施力系统或者位置系统。在大刚度负载系统中,常用的流量伺服阀不能满足系统使用要求,一般需要压力电液伺服阀。介绍单级压力伺服阀、两级半开环压力伺服阀、两级闭环压力伺服阀和直接驱动压力伺服阀等,阐述各类型压力伺服阀的特点和优缺点。 展开更多

关键词 压力伺服阀 喷嘴挡板 射流 直接驱动

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滑阀副配合对伺服阀性能的影响研究 被引量：5

11

作者 陈元章 《机床与液压》 北大核心 2021年第5期107-111,共5页

电液伺服阀按结构形式可分为喷嘴挡板伺服阀、射流式伺服阀和直接驱动伺服阀,主要区别在于前置级选取了不同的液压放大器。一般均采用圆柱形滑阀副作为第二级功率放大级,滑阀副的性能同样直接影响伺服阀的性能。为此,从零开口、正开口... 电液伺服阀按结构形式可分为喷嘴挡板伺服阀、射流式伺服阀和直接驱动伺服阀,主要区别在于前置级选取了不同的液压放大器。一般均采用圆柱形滑阀副作为第二级功率放大级,滑阀副的性能同样直接影响伺服阀的性能。为此,从零开口、正开口、负开口形式的轴向配合和径向配合组合方面,分析了伺服阀滑阀副配合对伺服阀性能的影响。同时,分析非对称滑阀副开口对伺服阀性能的影响,并通过实验验证了分析结果。 展开更多

关键词 伺服阀 滑阀副 阀芯 阀套

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螺钉装配应力及应力松弛对压力伺服阀零位影响 被引量：9

12

作者 江裕雷 朱玉川 +1 位作者 葛声宏 周振锋 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期350-358,共9页

力矩马达的螺钉装配应力及其应力松弛会影响压力伺服阀零位及其前置级压力输出性能,为量化分析该影响规律,基于ABAQUS有限元软件对压力伺服阀力矩马达进行装配应力分析,研究力矩马达螺钉装配应力及不同位置螺钉装配应力松弛对压力伺服阀... 力矩马达的螺钉装配应力及其应力松弛会影响压力伺服阀零位及其前置级压力输出性能,为量化分析该影响规律,基于ABAQUS有限元软件对压力伺服阀力矩马达进行装配应力分析,研究力矩马达螺钉装配应力及不同位置螺钉装配应力松弛对压力伺服阀4个零位气隙值的影响。进一步建立压力伺服阀数学模型,在MATLAB/Simulink中搭建的压力伺服阀非线性集总参数仿真模型,以不同位置螺钉应力松弛引起的4个零位气隙变化值作为仿真输入,分析力矩马达装配螺钉应力松弛对伺服阀零位及前置级输出压差的影响。得到对称及非对称位置螺钉应力松弛对压力伺服阀零位及前置级输出压差的影响规律,为压力伺服阀中的螺钉装配工艺改进以及零漂故障诊断提供了理论支撑。 展开更多

关键词 电液压力伺服阀 螺钉 预紧力 气隙 零位

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面向飞机刹车压力伺服阀的电磁切断阀开启特性优化研究 被引量：1

13

作者 陈龙 葛声宏 +1 位作者 包逸平 朱玉川 《液压与气动》 北大核心 2022年第9期132-137,共6页

电磁切断阀是飞机刹车系统的重要组成部分,电磁切断阀的动态响应对刹车压力快速控制有着重要影响。通过构建电磁切断阀AMESim模型,利用仿真分析研究切断阀的动态响应特性,并找出主要影响因素;为解决切断阀开启过程中负载腔出现的压力振... 电磁切断阀是飞机刹车系统的重要组成部分,电磁切断阀的动态响应对刹车压力快速控制有着重要影响。通过构建电磁切断阀AMESim模型,利用仿真分析研究切断阀的动态响应特性,并找出主要影响因素;为解决切断阀开启过程中负载腔出现的压力振荡现象,通过活塞左端油路添加节流阻尼孔、主阀芯重叠处开先导槽两种优化结构进行仿真分析,发现增加节流阻尼孔,能够降低压力振荡的最大压力值,但是会延长压力上升时间;而阀芯重叠处开先导槽的方法尽管对于压力振荡基本没有影响,但能在一定程度上缩短压力上升时间,加快压力响应,进而实现更快速的刹车压力控制。 展开更多

关键词 电磁切断阀 AMESIM 建模 动态响应特性 压力振荡

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高压力增益偏转板射流伺服阀正交仿真试验研究 被引量：5

14

作者 周振锋 包逸平 +1 位作者 宋伟山 贾秀杰 《液压与气动》 北大核心 2022年第11期147-152,共6页

为提升偏转板射流伺服阀前置级的压力增益,采用正交试验设计与流场仿真相结合的方法,开展优化射流结构参数研究,综合考虑射流盘厚度、射流槽宽度、喷嘴宽度以及接收孔圆角半径4个结构参数对前置级压力特性的影响。结果表明,通过正交仿... 为提升偏转板射流伺服阀前置级的压力增益,采用正交试验设计与流场仿真相结合的方法,开展优化射流结构参数研究,综合考虑射流盘厚度、射流槽宽度、喷嘴宽度以及接收孔圆角半径4个结构参数对前置级压力特性的影响。结果表明,通过正交仿真试验得到的一组优化参数,相较于初始参数,其前置级的中位压力提高了15.9%,压力增益提高了19.1%,实现了前置级压力增益提升的目标,为偏转板射流伺服阀射流结构参数设计提供了依据。 展开更多

关键词 偏转板射流伺服阀 前置级压力增益 正交试验设计 流场仿真

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基于方形亥姆霍兹线圈的磁场发生装置设计 被引量：1

15

作者 李大龙 孙相宇 +2 位作者 胡童童 杨玉星 宋建争 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期485-491,505,共8页

为了解决现有磁塑性加工中磁感应强度偏小且磁场分布不均的问题,本文设计了一种磁感应强度大且分布均匀的磁塑性加工用磁场发生装置。首先依据方形亥姆霍兹线圈理论和软磁材料的性能,确定亥姆霍兹线圈结构参数及铁芯和磁轭材料;其次利用... 为了解决现有磁塑性加工中磁感应强度偏小且磁场分布不均的问题,本文设计了一种磁感应强度大且分布均匀的磁塑性加工用磁场发生装置。首先依据方形亥姆霍兹线圈理论和软磁材料的性能,确定亥姆霍兹线圈结构参数及铁芯和磁轭材料;其次利用ANSYS有限元软件对磁场发生装置进行模拟仿真研究,得出磁轭厚度、工作气隙和磁极端面形状对磁感应强度大小和磁场分布均匀性的影响,通过对模拟结果的分析,确定磁轭厚度为17 mm、衔铁磁头为锥形,且倾角为45°,工作气隙为20 mm。最后,依据理论分析结果,制作了以工业纯铁为铁芯、以纯铜丝作为线圈绕线的三级方形亥姆霍兹线圈的磁场发生装置。当电流为10 A时,通过理论计算得出电磁铁线圈温升369℃,利用特斯拉计测得其中心磁感应强度大于1 T。实验结果证实了本文磁场发生装置设计思路的可行性,为金属磁塑性加工技术的工程应用奠定了设备基础。 展开更多

关键词 磁场发生装置 方形亥姆霍兹线圈 磁感应强度 有限元模拟

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非全周开口滑阀液动力分析及补偿 被引量：8

16

作者 邹小舟 葛声宏 +2 位作者 付己峰 王涛 张健 《液压与气动》 北大核心 2023年第8期17-25,共9页

为研究某型比例阀在换向过程中,最大开口处驱动电流过大的问题,利用CFD对U形槽非全周开口滑阀的流场进行数值模拟,研究了不同阀开口处的液动力及流量,同时对原阀芯结构进行优化,在出口侧台阶上加两个对称分布的节流槽,并对不同节流槽半... 为研究某型比例阀在换向过程中,最大开口处驱动电流过大的问题,利用CFD对U形槽非全周开口滑阀的流场进行数值模拟,研究了不同阀开口处的液动力及流量,同时对原阀芯结构进行优化,在出口侧台阶上加两个对称分布的节流槽,并对不同节流槽半径和阀口开度时的液动力进行了比较。结果表明:原结构瞬态液动力在2.94 mm处到达峰值,随后迅速减小。节流槽半径为2.5 mm时,液动力补偿效果较好,相较于原结构最大液动力降低了21%,且大开口处液动力变化较为平缓。该研究为滑阀结构的优化设计提供指导。 展开更多

关键词 滑阀 液动力 优化设计 阀芯运动 流场特性

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安全滤网阵列网孔激光-电解组合加工 被引量：2

17

作者 葛声宏 申继文 曾永彬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1774-1784,共11页

安全滤网阵列网孔的高效、高品质和高适应性加工至今仍面临重大技术挑战。基于此,提出采用激光-电解组合加工技术制备安全滤网阵列网孔结构。介绍了激光-电解组合加工技术的试验加工系统,探究了工艺参数对微孔形貌质量和加工精度的影响... 安全滤网阵列网孔的高效、高品质和高适应性加工至今仍面临重大技术挑战。基于此,提出采用激光-电解组合加工技术制备安全滤网阵列网孔结构。介绍了激光-电解组合加工技术的试验加工系统,探究了工艺参数对微孔形貌质量和加工精度的影响规律,并开展了安全滤网阵列网孔的制备。试验结果表明:激光加工路径显著影响微孔出口的形貌,采用同心圆轨迹(外径270μm,内径230μm,线间距2.5μm)能够显著改善微孔出口的圆度;激光功率越大、切割速度越小,微孔直径及其热影响区均越来越大;NaNO3-乙二醇溶液作为电解抛光液能够在加工表面形成扩散层发生电解抛光,将激光加工产生的喷溅物和毛刺等缺陷去除;基于优化工艺参数,加工出253个直径0.31 mm的阵列网孔结构,出入口直径方差仅为2.02和1.71,展示出较高的尺寸一致性。激光-电解组合加工技术在薄壁件上高效、高品质制备阵列网孔结构方面具有很强工艺能力和发展潜力。 展开更多

关键词 组合加工 激光加工 电解加工 安全滤网 阵列网孔

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