射流管伺服阀通油冷却建模与仿真分析
2021-02-03胡建军陈冬冬金瑶兰孔祥东
液压与气动 2021年2期
胡建军,朱 晴,陈冬冬,方 群,金瑶兰,孔祥东
(1.燕山大学 河北省土木工程绿色建造与智能运维重点实验室,河北 秦皇岛 066004;2.上海衡拓液压控制技术有限公司,上海 201612;3.燕山大学 机械工程学院,河北 秦皇岛 066004)
引言
射流管伺服阀是美国50年代末研制的军用产品,因抗污染能力强、灵敏度高等优点而广泛应用于航空航天等领域[1],作为控制系统的核心元件,其性能直接影响了伺服系统控制精度、响应特性、可靠性及寿命[2]。
射流管伺服阀常常工作于高温环境中,因此有学者对其在温度影响下的工作性能进行了研究。高温对伺服阀的影响主要包含以下几个方面:首先,高温使阀芯和阀套产生局部翘曲变形,易导致阀芯卡滞[3-5];其次,温度升高后,阀体与阀套形变量的不同使阀套定位失效,接收器即失去了与射流管的相对位置,使整阀特性不规则[6];再者,高温下油液黏度降低,阀内泄漏加剧,并且密封圈老化氧化失去密封作用[7-8];最后,伺服阀焦耳热可使力矩马达在短时内达到高温[9],力矩马达内弹性元件中的热应力加速了材料疲劳破坏,电磁故障也更容易发生。
穆玉康等[10]研究发现,某些永磁体磁性强,但热稳定性差,高温将对磁性产生不可逆影响。当电子元件因高温损坏,伺服阀无法动作,最终影响系统调节[11]。高温导致力矩马达的固有频率下降,并且对衔铁组件的共振峰值幅度增大影响明显,伺服阀更容易发生共振[12]。当力矩马达内部衔铁及磁体发生热膨胀,不但加剧衔铁卡死,还影响气隙磁阻,改变输出力矩[13]。……
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