中山路灯车 路灯车气动阀用执行机构研究现状
新闻分类:行业资讯 作者:admin 发布于:2017-08-154 文字:【
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中山路灯车 路灯车气动阀用执行机构研究现状, 中山路灯车, 中山路灯车出租, 中山路灯车公司 气动阀根据不同的工况和要求,会选用不同的执行机构。执行机构分三种:气动执行机构、电动执行机构和电磁铁。气动执行机构是将气动执行件应用在普通阀门上,而气动执行件则和气源接通,由气源提供能量驱动。电动执行机构就是采用电机驱动的执行机构,该机构一般应用于高压大口径的管路中。将电磁铁作为执行机构的阀门称之为电磁阀。
气动执行机构, 国外气动执行机构发展比较成熟,已经推出较多的成熟高压气控球阀和高压气控针型阀两类产品。意大利的OMAL(欧玛尔)公司的HERCULES大力神系列高压球阀,主要应用于CNG-LPG-LNG行业,压力最高可以驱动在7000psi(约48MPa)压力下的高压球阀。OMAL公司研发的不锈钢锻造型DA系列和碳钢“DA”A105系列气动执行器最高均能提供1920Nm的扭矩,其中“DA”A105系列缸体采用A105,表面5喷涂油漆保护,被广泛应用于海上钻井平台、天然气领域,具有强抗腐蚀性和高寿命。 omal大力神系列高压气控球阀(a)DA系列(b)“DA”A105系列图. 1.8omal公司的两类高压气动执行器德国Maximator公司开发的217V9X072-NO/217V9X072-NO-PS系列超高压气动执行针阀,气动驱动器材料采用阳极氧化铝,可用于自动安全泄压压力高达1500MPa的超高压系统。美国HIP公司成功研发了多类型的气动执行器并成功应用于高压阀,主要有:应用于两通或者三通的高压换向阀、迷你型常开或常闭的高压气控阀(最高动作压力达6000psi)、膜片式高压气控阀,最高动作压力达100000psi)。
德国Maximator超高压气动执行针阀, 美国HIP公司的球阀气动执行器(a)迷你型(b)膜片式. 美国HIP两类气控高压阀虽然气动执行器可驱动高压甚至超高压阀门,但其存在两个缺点:其一,所有气控式的高压阀门均需要提供气源;其二,由气动执行器控制的阀门和同类型的相比尺寸方面普遍偏大。
电动执行机构, 从德国西门子公司于1905年生产出第一台电动执行机构到现在,国际上已经有许多公司都具有较成熟的电动执行器,如英国的ROTORK、法国的BERNARD、意大利的omal等。意大利的omal公司在高压电动执行机构方面也比较成熟,目前推出的AE系列开关型电动执行器和和AM系列调节型电动执行器,最高都可以提供1960Nm的扭矩。均设有电机过热自动保护、限位开关带全行程可调凸轮、安全可调机械限位开关,工作时最大噪音只有73dB。德国SIPOS西博思(西门子独立出专业研发电动执行机构公司)的SIPOS5FLASH系列执行机构包含多回转机构、直行程、角行程等多种类型。该型执行器采用模块化的设计,加工调试方便;通过内置变频装置(IGBT)替代传统的电机加减速齿轮的方式来控制感应电机。由此实现简便快捷的调速方式SIPOS5FLASH系列执行器国内近几年对阀门执行器的控制方面研究较多,大连理工大学的黄春英借鉴和传承国内外对电动执行器的成功开发经验,以单片机AT89C2051为核心部件开发研制出新型的阀门电动执行机构的智能控制器。基于ARM对电动阀门的整体控制方案进行了设计,并取得了较好的实验效果。华设计了一种智能型的数字式阀门电动执行器,将矢量控制和智能控制技术结合起来,该进了阀门电动执行器的控制方式、改善了人机交互体验。电动执行机构虽然控制方便,但存在尺寸较大而且开发成本较高。
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电磁铁从1822年电磁铁原理被发现到今天,多种形式的电磁铁被应用于工业的各种领域,电磁铁对社会的发展起着不可替代的作用。目前最常用的电—机械转换器为电磁铁,由于气动阀门结构紧凑,气动阀用电磁铁多选用C型、螺管式、或E型电磁铁结构。独特的椭圆形衔铁结构,相对于圆形结构可以更充分的利用有限的空间,从而提高线圈匝数以及增加电磁铁有效吸合面积,故可很大程度上增加电磁力。现阶段为了追求电磁阀的响应速度,很多研究者致力于以超磁致伸缩材料(GMM)和压电陶瓷(PZT)等新型导磁材料替代传统铁磁材料,从而降低电磁铁的响应时间,进而降低电磁阀的响应时间。瑞典运用超磁致伸缩材料开发的高速燃料喷射阀和Sortex公司运用PZT设计的开关阀简图。P为进气口,A为出气口。未通电时,由于隔膜上下存在压力差,导致A口被密封;通电后,PZT发生形变,隔膜上移A口打开。Tanaka等开发了超磁致伸缩驱动器作为控制引导阀,为共轨燃油系统建立了可调控流量的喷射阀,在160Mpa的工况下阀的最大流量可达30ml/ms,启闭分别延时0.3ms和0.5ms。
在前人研究的基础上,运用气体动力学、理论力学、电磁学、计算机仿真学等多门学科的知识,通过理论设计、数学建模、仿真分析、实验验证等方法对运用在CNG汽椭圆衔铁线圈顶杆超磁致伸缩棒线圈PA下阀体上阀体隔膜+-PZTP+-9车技术中的先导式高压电磁阀进行设计研究,主要对先导结构、密封结构、安全结构、电磁铁关键结构进行设计,最终为开发出具有自主知识产权的低功耗、零泄漏的先导式高压电磁阀提供理论依据及支撑。本文研究的重点在电磁阀先导结构设计及电磁阀动静态特性分析,为最终开发出成熟的低功耗、小尺寸、零泄漏、高安全性的先导式高压电磁阀产品提供依据与支撑。因此,本文从以下几方面开展研究工作:第一,根据电磁铁设计手册、液压气动技术手册以及高压气动元件设计基本知识,提出具体先导结构形式、电磁阀的密封形式以及电磁铁结构形式,并通过理论计算确定电磁铁关键参数。第二,对所设计的电磁铁进行有限元静态磁场仿真建模以及瞬态温度场建模,对磁场仿真模型进行参数化求解,得出并分析电磁铁的静态特性;对电磁铁的温升进行仿真研究分析,确保所设计电磁铁满足温升要求。第三,分析并建立电磁阀动态过程各模块的数学方程,并依据所建立的数学方程结合电磁铁静态特性,运用simulink进行集总参数建模并进行动态仿真,分析电磁阀的动态响应特性。第四,设计开发电磁阀实验平台,实现电磁吸力测试、电流动态曲线测试以及电磁阀响应测试。第五,将实验结果和仿真结果进行验证比较,得出相关结论。
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