水压伺服阀的设计和性能分析[外文翻译].doc

水压伺服阀的设计和性能分析
Sung-Hwan Park---机械工程学院，釜山国立大学，San30, Jangjeon-dong, Geumjeong-ku, Busan, 609-735,韩国
(Sung-Hwan Park ,Journal of Mechanical Science and Technology 23 (2009) 2468~2478)

摘要
对于水压控制系统来说，流量控制或压力控制过程中采用PWM控制方案的高速电磁阀可以很好的避免系统内部泄露。然而，开关阀PWM控制方案会引起较大的流量和压力脉动，所以要准确地控制水压执行机构很困难。本文设计出以比例阀芯作为主阀的水压伺服阀，并对其性能进行了分析。通过实验发现，比例阀阀芯周围产生的气蚀会引起先导流量的改变，同时伴随着控制腔压力的下降，而且那些已开发阀的基本特性也不会受到影响。

关键词：水压；液压；伺服阀；比例阀阀芯； 流量控制阀；PWM控制；气蚀

1 引言
古代历史记录显示水在近几世纪以来被人们通过使用水轮来产生能量。然而，由于天然带来的相对低压，这些早期的使用液体能量的方法就需要液体做大量的相对运动。根据帕斯卡理论，在杰瑟夫布拉玛琪获得一个水液压模型的专利后，1795年由此产生了最早的通过压缩液体来传输能量的水液压技术。从此在液体能量领域水便成为一种能量传输的介质。在20世纪初期，随着强大的电子技术的产生，使用水来传输能量这项技术也在逐渐衰败。这个时候，油液压技术最早的被提出。后来，油压由于其引起的强大响应和自身高能量密集，被广泛使用于工程领域，如空运，海运，通信和制造等行业。
然而，近年来，由于对环保性和安全性的关注，水液压系统引起一段热潮。而这次的水压技术又不同于19世纪初。从现代意义上说，水压技术的目标是实现环保电力传输系统，且是通过新型材料的使用，制造技术的改进，摩擦问题的解决，电子技术的发展和微处理器等先进技术来实现的。现代意义上的水液压系统由特别设计的泵，执行器和几个控制阀组成，目前已使用于市场领域【1】。在强调安全，卫生和污染问题时，水液压系统等领域已经基本装备化【2】。
水液压系统的最重要的组成部分之一控制阀。水液压已经开发使用，但在实际使用中维修和与价格有关的问题仍然存在【3,4】。因此，流量或压力控制采用高速电磁阀控制的PWM控制方法是解决这些问题的好办法。