摘 要

数字化控制是现代液压行业控制方法的主流,有着自动化程度高、节能环保、控制灵活准确等许多优点。随着液压行业数字化技术的快速发展,液压元件的发展已经从模拟元件过度为数字元件,数字元件的设计与改进已成为我国液压行业的重要发展方向。

由数字开关阀控制轴向柱塞马达的液压系统具有结构简单、响应速度快、价格较低、与数字化控制配合好等优点，是一种较为先进的高效节能液压系统;而且相较于电液伺服阀、电液比例阀等其他液压控制阀,数字开关阀适用范围广、与液压马达配合稳定;斜盘式轴向柱塞马达具有低质量、小体积、结构简单、效率高、工作压力高等优点,对于斜盘式轴向柱塞马达的研究,能够对于液压系统的噪音、效率、能耗、工作性能等许多方面起到良好的作用。

本文总结了国内外有关液压元件的研究和发展状况;阐述了数字开关阀与斜盘式轴向柱塞泵的工作原理;对数字开关阀与斜盘式轴向柱塞马达进行了结构设计;建立了液压马达与开关阀的三维建模,并绘制二维装配图。

关键词：开关阀；轴向柱塞马达；阀控马达

abstract

Digitalization is an important development direction of modern hydraulic industry, which brings many advantages for modern hydraulic technology, such as high degree of automation, energy saving, flexible control and so on. With the rapid development of digital hydraulic technology, the development of hydraulic components has changed from analog components to digital components, and digitalization has gradually become the mainstream of modern hydraulic technology.

The hydraulic system of axial piston motor controlled by digital on-off valve is an efficient and energy-saving hydraulic system, which has the advantages of simple structure, fast response speed, low price and good coordination with digital control. Compared with other hydraulic control valves such as electro-hydraulic servo valve and electro-hydraulic proportional valve, the digital on-off valve has a wide range of application and stable cooperation with hydraulic motor. The swashplate axial piston motor has the advantages of light weight, small volume, compact structure, high efficiency and high working pressure,The research on swashplate axial piston motor can play an important role in reducing noise, improving efficiency, reducing energy consumption and ensuring the working performance of the hydraulic system.

This paper summarizes the research and development of hydraulic components at home and abroad, introduces the working principle of digital on-off valve and swashplate axial piston pump, designs the structure of digital on-off valve and swashplate axial piston motor, establishes three-dimensional modeling of hydraulic motor and on-off valve, and draws two-dimensional assembly drawing.

key words：on-off valve；axial piston pump；motor control by valve

目 录

第1章 绪论1

1.1 目的及意义1

1.2 研究现状1

1.2.1 高速开关阀的研究现状1

1.2.2 柱塞马达的研究现状2

1.3 研究的基本内容、目标3

1.3.1 研究基本内容3

1.3.2 研究目标3

第2章 开关阀与液压马达的基本原理4

2.1 高速开关阀概述4

2.1.1 高速开关阀简介4

2.1.2 高速开关阀基本原理4

2.1.3 PWM技术简介4

2.2 轴向柱塞马达概述6

2.2.1 轴向柱塞马达简介6

2.2.2 轴向柱塞马达基本原理6

第3章 高速开关阀的设计7

3.1 典型液压控制阀的比较分析7

3.1.1 电液伺服阀7

3.1.2 电液比例阀7

3.1.3 高速开关阀的特点8

3.2 开关阀的设计计算9

3.2.1 阀芯的结构设计9

3.2.2 开关阀结构设计9

3.3 高速开关阀电磁铁的设计11

3.3.1 电磁铁的概述11

3.3.2 电磁铁的选择12

3.4 基于soildworks的高速开关阀三维建模12

第4章 轴向柱塞马达的设计14

4.1 液压马达排量计算14

4.2 确定马达主要参数14

4.3 柱塞的设计15

4.4 滑靴尺寸的确定18

4.5 花键的设计20

4.6 导向平键的设计21

4.7 中心传动轴的强度校核22

4.8 基于soildworks的轴向柱塞马达三维建模22

第5章 结论24

致谢25

中外文参考文献26

1. 绪论

1.1目的及意义

我国机械行业的发展,与工程机械的质量和先进程度息息相关,液压类的工程机械在整个机械行业中的地位举足轻重,而液压马达是液压系统中的输出机构,通过压力油进入缸体，迫使柱塞向前压紧斜盘，进而将液压能转换为机械能,因此液压马达好坏关系到整个液压系统是否可以正常地高效运行。如今行业对工程机械的要求越来越高,相应地对液压控制系统的进一步研究也越来越迫切。