高温对电液伺服阀力矩马达振动特性的影响

夏 天,李 磊,张 晋

(南京工程学院机械工程学院, 江苏 南京 211167)

电液伺服阀以其优异的性能在航空航天、冶金化工和船舶制造等领域中得到越来越广泛的运用[1].在电流信号的驱动下,电液伺服阀中的力矩马达产生电磁力矩驱动主滑阀的开闭,实现主阀流量的高精度控制,因其不易损坏、经久耐用,在自动控制领域起到了不可替代的作用[2-3].

电液伺服阀工作时,腔内的流体紊流、涡流以及气穴产生的激励脉冲被喷嘴挡板组件共振效应放大,诱发力矩马达产生啸叫,极大削弱了伺服阀的可靠性[4].产生啸叫现象的根本原因是流体动能激发衔铁组件振动产生的机械噪声,伴随着高频噪声,会导致油压不稳,甚至弹簧管部件疲劳破裂、液压油泄露、控制失效.因此,研究和改良电液伺服阀就显得尤为重要[5].

纵观电液伺服阀的发展历程,其原理并未发生本质的改变[6].对电液伺服阀系统的改进主要体现在改进结构、使用新材料以及改变测试方法等方面.目前我国对力矩马达振动特性的研究较少,本文采用有限元方法,分析在不同温度下某型号伺服阀力矩马达组件表现出的振动特性,包括固有频率、模态位移图,为研究伺服阀在高温下振动规律以及有效抑制振动提供参考依据[7-8].

1 电液伺服阀的工作原理

电液伺服控制是以电液伺服阀为核心部件的高精度控制系统.力矩马达在接收到模拟电信号后,会对电流变化实时响应,改变输出……