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圖7 2D電液數(shù)字換向閥原理Fig.7 Schematic diagram of 2Ddigital valve
1.3 高速開關(guān)閥并聯(lián)閥島研究
上述研究都是針對數(shù)字信號控制的高速開關(guān)閥。然而，由于閥芯質(zhì)量、液動力和頻響之間的相互制約關(guān)系，單獨的高速開關(guān)閥都面臨著壓力低、流量小的限制，在挖掘機、起重機工程機械上應(yīng)用還具有一定的局限性。為解決在大流量場合情況下的應(yīng)用問題，國外研究機構(gòu)提出了使用多個高速開關(guān)閥并聯(lián)控制流量的數(shù)字閥島結(jié)構(gòu)。以坦佩雷理工大學(xué)為代表，丹麥奧爾堡大學(xué)(Aalborg University)與巴西圣卡塔琳娜州聯(lián)邦大學(xué)(Federal University of Santa Catarina)都在這方面有深入的研究。
坦佩雷理工大學(xué)(Tampere University of Technology)研究的SMISMO系統(tǒng)。采用4*5個螺紋插裝式開關(guān)閥控制一個執(zhí)行器，使油路從P-A，P-B，A-T，B-T處于完全可控狀態(tài)，每個油路包含5個高速開關(guān)閥，每個高速開關(guān)閥后有大小不同的節(jié)流孔，如圖8所示。通過控制高速開關(guān)閥啟閉的邏輯組合，實現(xiàn)對流量的控制。通過仿真和實驗研究，采用SMISMO的液壓系統(tǒng)更加節(jié)能。
圖8 SMISMO系統(tǒng)原理圖Fig.8 Hydraulic circuit diagram of SMISMO
由此發(fā)展的DVS(Digital hydraulic valve system)將數(shù)個高速開關(guān)閥集成標(biāo)準(zhǔn)接口的閥島，如圖9所示。其采用層合板技術(shù)，把數(shù)百層2mm厚的鋼板電鍍后熱處理融合，解決了高速開關(guān)閥與標(biāo)準(zhǔn)液壓閥接口匹配的問題。目前，已經(jīng)成功的在一個閥島上最高集成64個高速開關(guān)閥。關(guān)于數(shù)字并聯(lián)閥島，最新的研究進展關(guān)注在數(shù)字閥系統(tǒng)的容錯及系統(tǒng)中單閥的故障對系統(tǒng)性能的影響。
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