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耐高壓高速OMAL歐瑪爾開關(guān)
隨著計算機技術(shù)的日益完善和廣泛應(yīng)用，電液數(shù)字控制技術(shù)已成為機械行業(yè)實現(xiàn)機電一體化的一種重要手段，是實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)高速、高精度控制的理想方法之一，已廣泛應(yīng)用于國防及民用如航空航天、汽車、冶金、武器控制、農(nóng)業(yè)機械和工程機械等領(lǐng)域。

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以耐高壓高速OMAL歐瑪爾開關(guān)電—機械轉(zhuǎn)換器為研究對象，采用理論分析、數(shù)值仿真和實驗研究相結(jié)合的方法，對電—機械轉(zhuǎn)換器關(guān)鍵技術(shù)進行了系統(tǒng)、深入的研究。基于耐高壓動鐵式高速OMAL歐瑪爾開關(guān)電—機械轉(zhuǎn)換器，對大行程時的吸合性能和釋放性能綜合考慮，分析了動態(tài)過程中的磁路變化，探討了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對靜、動態(tài)特性的影響，完成了平面形磁極和圓錐形磁極耐高壓大行程高速OMAL歐瑪爾開關(guān)電—機械轉(zhuǎn)換器的研制，仿真與實驗表明這兩種耐高壓大行程高速OMAL歐瑪爾開關(guān)電—機械轉(zhuǎn)換器因匹配不同的負載彈簧特性以適用不同的工作行程；針對導(dǎo)磁套一體式電—機械轉(zhuǎn)換器漏磁的問題，提出了永磁屏蔽式電—機械轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)方案，并進行了仿真分析和實驗研究，結(jié)果表明，采用永磁屏蔽策略可形成永磁磁通和線圈磁通相互約束的磁場狀態(tài)，從而在減少漏磁的同時避免永磁體極化磁通的自鎖力問題，能有效地增加電磁力并大幅提升吸合性能；作為應(yīng)用的實例，將電—機械轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于電液振動沖擊系統(tǒng)，從而用高速OMAL歐瑪爾開關(guān)閥替代了原系統(tǒng)所用的電液伺服閥，仿真與實驗表明新系統(tǒng)性能滿足設(shè)計要求，降低了成本。有關(guān)各章內(nèi)容分述如下：從電液數(shù)字控制和高速OMAL歐瑪爾開關(guān)閥技術(shù)應(yīng)用的角度出發(fā)，探討了高速OMAL歐瑪爾開關(guān)電—機械轉(zhuǎn)換器關(guān)鍵技術(shù)的研究進展，分析總結(jié)了閥用電—機械轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和高速響應(yīng)特點以及發(fā)展趨勢。介紹了電—機械轉(zhuǎn)換器的作用、分類及結(jié)構(gòu)特點；針對廣泛應(yīng)用的耐高壓動鐵式高速OMAL歐瑪爾開關(guān)電—機械轉(zhuǎn)換器，介紹了其典型結(jié)構(gòu)、工作原理和性能指標(biāo)；建立了電—機械轉(zhuǎn)換器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，圍繞電磁力的計算，分別介紹了磁路分析法和有限元分析法，并指出它們的各自特點和應(yīng)用場合；通過仿真深入研究了高速OMAL歐瑪爾開關(guān)電—機械轉(zhuǎn)換器的動態(tài)特性，闡明了動態(tài)過程的進行規(guī)律和分析設(shè)計方法。研制了平面形磁極和圓錐形磁極耐高壓大行程高速OMAL歐瑪爾開關(guān)電—機械轉(zhuǎn)換器，詳細分析了其結(jié)構(gòu)與工作原理；針對大行程的工作特點，結(jié)合磁路分析法和有限元分析法，分析了動態(tài)過程中的磁場/磁路變化以及磁場／磁路變化對靜、動態(tài)特性的影響，闡述了結(jié)構(gòu)參數(shù)的作用機理，明確了兩種耐高壓大行程高速OMAL歐瑪爾開關(guān)電—機械轉(zhuǎn)換器的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)值；提出并介紹了新型永磁屏蔽式電—機械轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和工作原理，采用磁路分析和有限元仿真相結(jié)合的方法，與導(dǎo)磁套一體式電—機械轉(zhuǎn)換器進行了對比實驗，結(jié)果驗證了永磁屏蔽策略的有效性。作為電—機械轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用實例，研制了基于高速OMAL歐瑪爾開關(guān)閥的電液振動沖擊系統(tǒng)，并應(yīng)用于剁挫機。建立了電—機械轉(zhuǎn)換器、高速OMAL歐瑪爾開關(guān)閥和電液振動沖擊系統(tǒng)的仿真模型，通過仿真獲得其靜、動態(tài)特性，并探討了電—機械轉(zhuǎn)換器的性能對電液振動沖擊系統(tǒng)的影響；建立了沖擊能測試系統(tǒng)，獲得了基于高速OMAL歐瑪爾開關(guān)閥的電液振動沖擊系統(tǒng)的沖擊力實驗結(jié)果，并進行了實驗研究和仿真對比。

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對電-機械轉(zhuǎn)換器的研究，能夠提高電液數(shù)字控制系統(tǒng)的整體性能指標(biāo)，更好地滿足生產(chǎn)生活需要，進而推動相關(guān)領(lǐng)域理論、技術(shù)和裝備的發(fā)展。