[发明专利]大比例尺寸力矩马达的设计修正方法及系统

说明书

本发明公开了一种大比例尺寸力矩马达的设计修正方法及系统，方法包括以下步骤：根据孔出流公式获取挡板在中位时先导级控制腔压力和先导级溢流腔压力；根据流量连续性方程获取双喷挡板阀的先导级流量分布规律；对双喷挡板阀的先导级流量分布规律进行隐函数求导，对流入滑阀流量方程进行线性化处理，获取先导级流量增益；根据获取的先导级流量增益，确定双喷挡板阀的根轨迹增益，对双喷挡板阀进行设计修正。本申请考虑大流量设计情况下回油节流孔对溢流腔压力的影响，通过先导级流量增益获取双喷挡板阀的根轨迹增益，为大流量伺服阀改变回油节流孔减少静耗流量节能减排后产生的非线性问题提供了更为精确的设计改进方法。

技术领域

本发明涉及电液伺服阀设计领域，具体是涉及一种大比例尺寸力矩马达的设计修正方法及系统。

背景技术

液控伺服阀主要是电液伺服阀，它在接收电气模拟信号后，相应输出调制的流量和压力，即是电液转换元件，也是功率放大元件，他能够将小功率的微弱电气输入信号转换为大功率的液压能(流量和压力)输出，在电液伺服系统中，它将电气部分与液压部分连接起来，实现电液信号的转换与液压放大。双喷挡板阀是依据节流控制腔原理设计的，它相当于一个四通阀，因此可以用来控制腔双作用液压缸。

电液伺服阀是伺服系统的核心，在双喷嘴挡板型电液伺服阀中力矩马达是设计的核心，流量阀中大流量的伺服阀频宽明显降低这就要求对应力矩马达作出优化用以改善系统的动态特性。由于双喷挡板型伺服阀固有结构原因会产生静耗流量，减小静耗流量可以起到节能减排的作用，在回油位置增加节流孔可以减小静耗流量，通常设计方法中虽然加入回油节流孔，但是在双喷挡板型伺服阀设计过程中会忽略掉回油节流孔的影响用以简化计算，这种简化在大流量的伺服阀设计中会产生明显的双喷挡板阀的压力-流量曲线的非线性问题。

通常设计中忽略回油节流孔对QL以及对压力流量方程做泰勒级数后线性化QL产生的影响，而该影响在大流量阀设计中并不是一个可以忽略的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种大比例尺寸力矩马达的设计修正方法及系统。

第一方面，本申请提供了一种大比例尺寸力矩马达的设计修正方法，包括以下步骤：

步骤S1、根据孔出流公式获取挡板在中位时先导级控制腔压力和先导级溢流腔压力；

步骤S2、根据流量连续性方程获取双喷挡板阀的先导级流量分布规律；

步骤S3、对双喷挡板阀的先导级流量分布规律进行隐函数求导，对流入滑阀流量方程进行线性化处理，获取先导级流量增益；

步骤S4、根据获取的先导级流量增益，确定双喷挡板阀的根轨迹增益，对双喷挡板阀进行设计修正。

根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述步骤S1、根据孔出流公式获取挡板在中位时先导级控制腔压力和先导级溢流腔压力的步骤，具体包括以下步骤：

获取孔出流公式；

获取双喷挡板阀挡板在中位时的流量连续性方程：

根据孔出流公式以及双喷挡板阀挡板在中位时的流量连续性方程，求解获取双喷挡板阀挡板在中位时先导级控制腔压力P_左控制腔和先导级溢流腔压力P_溢流腔。

根据第一方面，在本申请的第二种可能的实现方式中，所述步骤S2、根据流量连续性方程获取双喷挡板阀的先导级流量分布规律的步骤，具体包括以下步骤：

获取双喷挡板阀的流量连续性方程如下：

Q_L＝Q₂-Q₁；

Q_L＝Q₃-Q₄；