大流量伺服阀液动配磨测量关键技术研究

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1、硕士学位论文大流量伺服阀液动配磨测量关键技术研究RESEARCHONKEYTECHNOLOGYOFHIGH-FLOWSERVOVALVE’SHYDRAULICMATCHGRINDINGMEASUREMENT张卓磊哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TP206+.1学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文大流量伺服阀液动配磨测量关键技术研究硕士研究生张卓磊：导师王广林教授：申请学位工学硕士：学科机械制造及其自动化：所在单位机电工程学院：答辩日期201：5年7月授

2、予学位单位哈尔滨工业大学：ClassifiedIndex:TP206+.1U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONKEYTECHNOLOGYOFHIGH-FLOWSERVOVALVE’SHYDRAULICMATCHGRINDINGMEASUREMENTCandidate：ZhangZhuoleiSupervisor：Prof.WangGuanglinAcademicDegreeAppliedfor：Mastero

3、fEngineeringSpeciality：MechanicalManufacturingandAutomationAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要滑阀副为高精度电液伺服阀常用的液压功率放大级，因其流量增益远大于伺服阀中其他放大环节，其制造精度也有较

4、高的要求。滑阀副通过阀芯轴向位移改变节流窗口大小控制流量输出，因而阀芯棱边及阀套方孔的轴向配合尺寸，即滑阀副的叠合量便成为滑阀副制造工艺中的关键指标。叠合量是滑阀各棱边的配合尺寸，公差通常为1μm不能互换，生产中都采用偶件配做的方式保证。从而使得滑阀副的配磨测量成为保证叠合量公差的关键。由于气动配磨测量在大流量滑阀副测量中，因气体可压缩性等因素产生的原理性误差增大，不能满足生产要求，故有必要对大流量伺服阀液动配磨测量的关键技术进行研究。本文从提高液动配磨的精度与效率的角度出发，量化地分析了测量精

5、度的影响因素，并提出了补偿办法；深入研究了阀芯位移驱动技术，分析了其对测量精度与效率的影响；搭建了配磨系统，通过实验验证了理论分析，并且实现了测量精度的提高。论文针对液动配磨流量式测量方法，对测量原理进行了研究。分析了阀口形貌及流态变化对叠合量测量精度的影响，量化分析了流量、位移测量精度及压力、温度控制精度对测量的影响，并提出了相应的补偿方案；为液动配磨系统中的技术要求提供了理论依据。针对阀芯位移驱动技术，论文设计了新型的位移驱动机构，并就阀芯置中形式的液动配磨系统，对其测量过程进行了研究。液压

6、控制系统中，利用前馈—PID反馈复合控制实现系统的建模，结合机械系统的数学简化完成了测量过程的模型建立。借助Simulink仿真，研究了位移驱动对叠合量测量精度与效率的影响，为液动配磨的高效率、高精度测量提供了理论依据。研制了大流量伺服阀液动配磨系统，改进了油路与机械结构的设计，设计软件实现了滑阀副叠合量、压力增益、零位泄漏的自动化测量。进行了实验验证了理论分析，并实现了液动配磨测量精度与效率的提高。关键词：滑阀副叠合量；流量式测量；误差分析及补偿；阀芯位移驱动-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论

7、文AbstractSpoolvalvesarecommonlyusedasthehydraulicpoweramplifierstageinelectric-hydraulicservovalveswithhighprecision.Duetothedischargeamplificationalcoefficientislargerthanotherstagesinservovalves,itrequireshighprecisioninspoolvalves’manufacturing.Th

8、espoolvalveschangethedischargebychangingthesizeofspoolvalveorifices,whichiscausedbytheaxialdisplacementofvalvespool.Thustherelativedimensionofvalvespool’sedgeandvalvesleeve’ssquareorifice,aswecalledtheoverlapvalueofspoolvalve,becomesakeyindexinspoolv