纯水高速开关阀的设计与耦合仿真分析

设计了一种纯水高速开关阀,考虑阀中电磁回路、机械部分、液压系统之间的强耦合作用,建立了耦合数学模型,并利用专用软件构建了耦合仿真模型。仿真发现,当控制脉冲采用过小或过大的占空比时,开关阀流量控制会出现死区及非线性特征;而采用较大占空比时,开关阀流量受压降影响相对较小。由于阀芯与阀套间存在较大的粘性阻尼与摩擦力,阀芯位移的阶跃响应曲线并未出现超调现象,阀芯稳定时间较短,但受电磁铁磁滞的影响,阀芯关闭时间大于开启时间;同时发现阀芯线性度随控制脉冲频率的增大而降低,减小开关阀的开启、关闭时间,有利于扩大阀芯的线性度范围。