登高车动压反馈伺服阀的结构原理??    汕尾登高车出租,  汕尾登高车租赁,  汕尾登高车公司       动压反馈伺服阀的模型分析: １力矩马达的数学模型,  力矩马达是一个电气－机械转化器，输入电流信号，在电磁力矩作用下转换为机械运动，由永久磁铁、上导磁体、下导磁体、线圈、衔铁和弹簧管等组成。伺服阀工作时，衔铁可以绕弹簧管的转动中心产生微小的旋转角度上下两个导磁体与衔铁两端有四个工作气隙①、②、③、④。上下两个导磁体不仅仅作为磁极，还为永久磁铁产生的极化磁通和控制线圈产生的控制磁通提供磁路。接下来根据电磁学相关原理及公式对力矩马达输出力矩进行推导。忽略非工作气隙和其他磁阻，忽略漏磁以及其他影响，只考虑工作气隙磁阻，则力矩马达的磁路原理图可等效。当无控制电流时，衔铁不偏转，位于上、下导磁体的中间位置。衔铁在中位时，每一个工作气隙的磁阻：一衔铁中位时气隙的磁阻；一衔铁中位时的气隙长度；Ａｇ磁极面的面积；ｊｕＱ空气导磁率。力矩马达内部磁路是对称的，当衔铁在控制电流作用下偏离中位时，工作气隙１、３和工作间隙２、４产生的磁通量分别相等，则气隙磁阻。对包含气隙①、③的闭合回路（永磁铁一气隙１—线圈一气隙３—永磁铁），使用磁路的基尔霍夫第二定律进行分析，可得极化磁通与控制磁通的合成磁通.  同样，对包含气隙②、④的闭合回路（永磁铁一气隙２—线圈一气隙４—永磁铁），合成磁通为ｍ：一一永久磁铁作用下的极化磁动势；一一控制电流作用下的控制磁动势；Ｎｃ一一每个控制线圈的匝数。假设衔铁位于中位时，在永久磁铁作用下产生的极化磁通８２Ｒｇ衔铁位于中位时，在控制线圈中电流作用下产生的控制磁通生,   根据麦克斯韦公式，电磁力.   气隙②和③处磁通所产生的电磁力大小相等、方向相反，同理气隙①和④处磁通所产生的电磁力也是大小相等、方向相反。设６是气隙②、③处产生的电磁力，那么衔铁受到的电磁力矩,  一试样磁极面中心到衔铁转动中心的距离（即衔铁长度的一半）。气隙②、③处和①、④处产生的电磁力矩相等，乘以二倍。＆一一力矩马达的电流－力矩增益，１８Ｋｍ一一力矩马达的中位磁弹簧刚度。由以上力矩马达的力矩输出表达式中，可以看出，力矩马达的输出具有非线性。为了改善输出力矩的线性度并且防止衔铁被永磁铁吸附。

    ２衔铁挡板组件的动力学分析,   力矩马达对衔铁挡板组件输出电磁力矩，使其发生偏转。在力矩马达输出的电磁力矩作用下，衔铁挡板组件的运动方程表示：Ｊａ—一衔铁挡板的综合转动惯量；Ｂａ一一衔铁挡板的粘性阻尼系数；Ｋａ——弹簧管的刚度；一一控制喷嘴对挡板的液流力产生的负载力矩；ＴＬ２一一反馈杆变形产生的负载力矩；ｔｌａ—反馈喷嘴对挡板的液流力产生的反馈力矩。（１）控制喷嘴液流力对挡板产生的负载力矩控制喷嘴对挡板的液流力Ｆ由两部分组成，一部分是由喷嘴孔处的油液静压力产生的液压力，另一部分是由于油液射流动量发生变化对衔铁挡板组件产生的冲击力，则控制喷嘴对挡板的液流力Ｆ＝ＰｎＡｎ＋Ｐ＜１ｎｖｎ：ＰｉＶ——控制喷嘴孔出口处的压力；Ａｎ一一控制喷嘴口的断面面积，ｑＮ一一通过控制喷嘴孔的流量；ｖＮ一一控制喷嘴孔出口断面上的液流流速。控制喷嘴孔出口断面上的液流流速,  Ｎａｎｃｄ／—一控制喷嘴与挡板间的流量系数；ｊｃ／０——控制喷嘴与挡板间的零位间隙；ｘｆ一一衔铁挡板的位移；ｄｎ一一控制喷嘴孔的直径；Ｐ一一油液密度。根据伯努利方程，压力Ｐｎ＝Ｐｃ－￣ＰＵＮ２一通过固定节流孔的控制压力，可得挡板组件受到控制喷嘴的液压力,  设左右两个控制喷嘴对挡板的液流力分别为，根据一般挡板阀的设计要求，控制喷嘴面积应远大于喷嘴与挡板之间的节流口面积，那么上式中的第一项比第二项大得多，第二项可以忽略。这里，由于＇远小于，显然第三项小于第二项可忽略不计。其中，喷嘴孔处的静压力对挡板产生的液压力，近似为射流动量变化对挡板产生的液动力。控制喷嘴在挡板处产生的液压力矩, （２）反馈杆变形产生的负载力矩阀芯运动导致反馈杆变形，从而对衔铁挡板组件产生的负载力矩，——控制喷嘴中心到反馈杆小球中心的距离；反馈杆刚度；阀芯位移。根据衔铁挡板组件受力分析可知，挡板组件和偏转位移与挡板偏转角度之间的函数关系为Ｘｆ＝ｒｔａｎｄ.   考虑到衔铁转角很小，故有ｔａｎ６＞＝０，所以有Ｘｆ＝ｒ０。为了计算简便，令伺服阀力矩马达的综合刚度Ｋｍｆ＝Ｋｏｎ＋（ｒ＋ｂ）.  力矩马达的净刚度Ｋａｎ.   

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     ３滑阀的数学模型两级喷嘴挡板伺服阀中，喷挡先导阀控制第二级功率级滑阀，实际上可以看作一个正开口四通滑阀控制的对称缸。喷挡阀控制滑阀的传递函数和四通阀控制对称缸的传递函数形式相同，只是参数不同，滑阀可以看作是喷挡阀的负载。此时，挡板的位移是输入量，阀芯的位移是输出量。假定四个节流窗口对称匹配，并且都是矩形窗口，阀口处的液体流动是紊流，供油压力ｐｓ恒定，回油压力假设不存在管道损失和管道的动态，且温度和密度为常数。（１）滑阀的负载流量为（喷嘴挡板输给阀芯的流量方程）ＱＬ＝ＫｑＸｆ－ＫｃｐＬ：——喷档阀的流量增益系数；Ｋｃ——喷档阀的流量－压力系数；ｘｆ一一挡板的位移。（２）阀芯的流量平衡方程（滑阀阀芯的流量连续性方程）滑阀阀芯运动时需要的流量包括推动阀芯移动所需的流量、阀芯端部密封处产生的外泄漏流量、阀芯与阀套密封处产生的内泄漏流量以及由于油液压缩和腔体变形所消耗的流量。因为滑阀连接的管道短而粗且对称分布，可以不计管道中的管道动态和压力损失，那么滑阀阀芯运动所需的流量。（３）阀芯受力平衡方程动压反馈伺服阀中，滑阀上作用的力有惯性力、液动力、摩擦力及弹簧力，滑阀受力分析。

     ４动压反馈回路的数学模型,   动压反馈网络是动压反馈伺服阀区别于其他类型伺服阀最主要的特点。结合动压反馈伺服阀结构原理的分析，在伺服系统处于稳态时，阀的输出负载压力为常值或者零，反馈活塞就会停留在某一位置，反馈网络对于阀的工作不起作用，这时候动压反馈伺服阀相当于普通的力反馈流量伺服阀，系统具有良好的静态刚度；系统在动态工作的过程中，在动压反馈网络的反馈作用下，系统阻尼得以适当调整，伺服系统的各项性能也会得以改善。动压反馈的原理是负载腔压差的变化影响反馈喷嘴腔压差的变化，将负载压力扰动通过反馈喷嘴作用到挡板上。动压反馈网络的输入为负载压力扰动巧，输出为反馈喷嘴的压力差。反馈喷嘴将负载腔的压力变化反映到前置级，在挡板上构成一个与控制力矩方向相反的力矩负反馈。

   ５动压反馈伺服阀模型,  通过前文对力矩马达、衔铁挡板组件、滑阀以及动压反馈回路数学模型的分析，可以得到完整的动压反馈伺服阀传递方框图。动压反馈伺服阀内部包含了三条反馈回路：滑阀阀芯位移带动反馈杆转动的力反馈回路、由于负载压力变化导致控制喷嘴作用在挡板上液流力变化的压力反馈回路以及动压反馈回路。其中，力反馈回路和动压反馈回路是主要回路，相较于这两条回路，压力反馈回路是次要回路，在伺服阀内部压力反馈回路比起动压反馈回路来说影响非常小，普通伺服阀也基本只考虑力反馈回路的影响，故本文对作用于挡板上的压力反馈不多赘述。力反馈回路由反馈杆和阀芯相连，用来对阀芯的位置进行反馈；动压反馈回路则和动压反馈网络的设计参数紧密相连。

     详细介绍了动压反馈伺服阀的工作原理，并推导了动压反馈伺服阀各部分的数学模型。首先，对力矩马达的磁路进行分析，根据电磁学相关原理和公式，得到输入控制电流与力矩马达输出电磁力矩的传递函数；其次，分析衔铁挡板组件的受力平衡方程，得到电磁力矩与挡板输出位移的传递函数，进而得到动压反馈伺服阀前置级的传递框图；然后，通过滑阀的负载流量方程，流量连续性方程和力平衡方程，得到滑阀阀芯输出位移与挡板输出位移之间的传递函数。最后对动压反馈回路中反馈活塞的受力平衡方程进行分析，得到负载压力发生波动时，反馈喷嘴对挡板组件的反馈力矩方程。综合各部分模型，得到完整的动压反馈伺服阀数学模型，伺服阀内部有三条反馈回路：反馈杆变形产生的力反馈回路，控制喷嘴的压力反馈回路和动压反馈回路，其中力反馈和动压反馈是动压反馈伺服阀内部的主要反馈形式。完整伺服阀模型的建立为下一章对动压反馈伺服阀的特性分析以及动压反馈回路的仿真研究奠定了基础。

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