電液伺服閥因其優(yōu)良的靜動(dòng)態(tài)性能和控制精度而廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金、船舶等領(lǐng)域。由于電液伺服閥的高采購價(jià)值屬性,其維護(hù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是巨大的。故障診斷是維護(hù)過程的核心內(nèi)容。然而,以維護(hù)為目標(biāo)的專業(yè)化伺服閥故障診斷設(shè)備目前處于廣泛缺失的狀況�；诖吮尘�,本文提出了一種電液伺服閥故障診斷解決方案:以仿真及測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)建伺服閥故障特征數(shù)據(jù)庫,以便攜式伺服閥測試系統(tǒng)作為故障特征采集終端,以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法實(shí)現(xiàn)故障特征匹配,完成跨空間遠(yuǎn)程采集伺服閥的運(yùn)行參數(shù)和故障診斷。本文主要研究了電液伺服閥故障特征數(shù)據(jù)庫的建立和故障信息采集終端的功能分析及測試系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。對(duì)兩種典型結(jié)構(gòu)伺服閥進(jìn)行理論分析、故障模擬及實(shí)驗(yàn)研究,獲取基本的伺服閥故障特征信息,為建立開放型故障樣本數(shù)據(jù)庫打下基礎(chǔ);本文還提出了一種便攜式伺服閥性能自動(dòng)檢測的整體工程解決方案作為伺服閥故障診斷數(shù)據(jù)采集終端。以期對(duì)伺服閥的維護(hù)及設(shè)計(jì)生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)并創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。本文主要研究內(nèi)容有:(1)噴擋式和直驅(qū)式兩類伺服閥仿真模型的建立。詳細(xì)分析了兩種結(jié)構(gòu)伺服閥的工作原理和結(jié)構(gòu)特征,用機(jī)理法建立了伺服閥各組件的傳遞函數(shù),并運(yùn)用AMESim搭建了整閥仿真模型,為后續(xù)伺服閥的故障模擬奠定了理論基礎(chǔ)。(2)伺服閥特性及典型故障的仿真。首先,運(yùn)行仿真模型以獲取其關(guān)鍵參數(shù)對(duì)伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能的影響規(guī)律;然后,對(duì)伺服閥常見的堵塞、磨損及機(jī)械零部件缺陷等三種典型故障進(jìn)行仿真分析,獲取故障特征的理論樣本曲線。(3)便攜式伺服閥性能測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先,根據(jù)伺服閥測試國標(biāo)及工程實(shí)際,分析了測試系統(tǒng)的功能要求,完成了電液控制總體設(shè)計(jì)方案;其次,完成了元件計(jì)算選型及設(shè)備結(jié)構(gòu)布局等詳細(xì)設(shè)計(jì)方案;最后,分析研究測試軟件的總體方案,給出了上下位機(jī)軟件流程圖和便攜式電液伺服閥性能測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案構(gòu)架。(4)伺服閥測試及故障診斷實(shí)驗(yàn)研究。首先,進(jìn)行便攜式伺服閥測試系統(tǒng)測量精度實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證測試系統(tǒng)測量精度要求;其次,進(jìn)行噴擋閥和直驅(qū)閥的靜動(dòng)態(tài)性能測試,對(duì)比驗(yàn)證仿真模型的正確性,為伺服閥故障特征數(shù)據(jù)庫提供故障特征的測試樣本曲線;最后,基于大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),驗(yàn)證故障模擬仿真結(jié)果的準(zhǔn)確程度并總結(jié)伺服閥常見故障的表現(xiàn)型式和故障原因,建立伺服閥故障特征數(shù)據(jù)庫。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH137.52
【部分圖文】：

類型有力反饋、壓力反饋、電反饋及動(dòng)壓反饋[9]。分——電反饋伺服閥特有的組成部分。的分類使用的電液伺服閥不計(jì)其數(shù)，按照分類標(biāo)準(zhǔn)的不同可電液伺服閥的具體機(jī)械結(jié)構(gòu)將其分為以下三類：噴擋閥[10]。伺服閥閥結(jié)構(gòu)如圖 1.1 所示，沒有信號(hào)輸入時(shí)，控制線圈內(nèi)用下不產(chǎn)生力，銜鐵不受力作用，擋板及閥芯均處于號(hào)輸入時(shí)，控制線圈內(nèi)有電流通過，在永久磁鐵的磁向一側(cè)，擋板偏離初始中間位置[11]，兩側(cè)噴嘴擋板輸出， 其壓差使閥芯向某一側(cè)運(yùn)動(dòng)，直到在某一點(diǎn)重新達(dá)套開口度，從而輸出不同的流量和壓力。

圖 1.2 射流管式電液伺服閥結(jié)構(gòu)Fig.1.2 Jet tube type electro-hydraulic servo valve structure式電液伺服閥伺服閥結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示，無先導(dǎo)級(jí)，是一個(gè)單級(jí)閥。組成，即直線力電動(dòng)機(jī)、滑閥組件和電控放大板組件[12]極和直動(dòng)銜鐵組成。沒有信號(hào)輸入時(shí)，直線力電動(dòng)機(jī)不用下處于伺服閥機(jī)械零位，伺服閥沒有輸出。有信號(hào)輸大調(diào)制輸入到直線力電動(dòng)機(jī)上，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力克服彈簧片LVDT 產(chǎn)生閥芯位移信號(hào)并反饋到控制電路板構(gòu)成一個(gè)閉位置。

圖 1.2 射流管式電液伺服閥結(jié)構(gòu)Fig.1.2 Jet tube type electro-hydraulic servo valve structure驅(qū)式電液伺服閥液伺服閥結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示，無先導(dǎo)級(jí)，是一個(gè)單級(jí)閥。直分組成，即直線力電動(dòng)機(jī)、滑閥組件和電控放大板組件[12]。磁極和直動(dòng)銜鐵組成。沒有信號(hào)輸入時(shí)，直線力電動(dòng)機(jī)不產(chǎn)作用下處于伺服閥機(jī)械零位，伺服閥沒有輸出。有信號(hào)輸入放大調(diào)制輸入到直線力電動(dòng)機(jī)上，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力克服彈簧片彈 LVDT 產(chǎn)生閥芯位移信號(hào)并反饋到控制電路板構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)定位置。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2845636