【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于機(jī)械液壓領(lǐng)域，具體涉及一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置及應(yīng)用方法。
技術(shù)介紹
1、電液伺服閥是精密液壓控制元件，主要應(yīng)用于液壓伺服控制系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。隨著航空航天的大力發(fā)展，伺服閥需求量逐漸增大，伺服閥產(chǎn)出效率需大大提升，可靠性的提升也迫不及待。
2、傳統(tǒng)方法調(diào)試過(guò)程中，射流器、節(jié)流錐與殼體的位置需多次測(cè)試、調(diào)整才可確定，每次調(diào)整時(shí)需對(duì)閥上的零件全部分解，工作量很大，而且還有帶入多余物的風(fēng)險(xiǎn)；射流器、節(jié)流錐與殼體對(duì)應(yīng)的孔為過(guò)盈配合，傳統(tǒng)零件的壓配一般使用錘頭砸入，或用壓床直接壓入，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和精確定位，壓配過(guò)程中如壓入過(guò)多，需向外拔出，反復(fù)壓拔會(huì)對(duì)過(guò)盈面造成損傷，從而帶來(lái)油液泄漏問(wèn)題，所以準(zhǔn)確的確定零件位置，并準(zhǔn)確的壓配急需解決；傳統(tǒng)的射流器與調(diào)節(jié)板之間的位置標(biāo)準(zhǔn)以射流器出的流量增益為準(zhǔn)，根據(jù)批產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，存在較大比例伺服閥存在穩(wěn)定裕度小、易諧振的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的：
2、克服現(xiàn)有技術(shù)不足，解決過(guò)盈零件準(zhǔn)確壓入、準(zhǔn)確確定射流器器位置且一次性壓入到位、閥穩(wěn)定性問(wèn)題。
3、本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案如下：為了達(dá)到上述專(zhuān)利技術(shù)目的，本專(zhuān)利技術(shù)一方面提出了一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置，包括加法器、控制器、功放模塊、壓力伺服閥、液壓缸、力傳感器、施力桿、位移傳感器、位移傳感器信號(hào)處理模塊、力傳感器信號(hào)處理模塊；
4、輸入信號(hào)連接加法器，與位移傳感器信號(hào)處理模塊和力傳感器信號(hào)處理模塊反饋的信號(hào)相減，形
5、進(jìn)一步地，所述的控制器采用pid控制算法，針對(duì)位移誤差信號(hào)進(jìn)行積分處理，積分得出壓力幅值；功放模塊根據(jù)壓力幅值信號(hào)，轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)幅值和指定頻率的脈沖信號(hào)；控制器采用高通濾波器，保留差值的推力峰值。
6、進(jìn)一步地，液壓缸采用帶彈簧的單出桿液壓缸，壓力通入無(wú)桿腔，彈簧設(shè)置在有桿腔。
7、本專(zhuān)利技術(shù)另一方面還提出了一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置的應(yīng)用方法，目的是精確的壓配伺服閥的節(jié)流錐和射流器位置，實(shí)現(xiàn)伺服閥液壓放大級(jí)的壓力特性，伺服閥與放大級(jí)相關(guān)的部分由左節(jié)流錐、左射流器、調(diào)節(jié)板、右射流器、閥芯、右節(jié)流錐組成，左節(jié)流錐和右節(jié)流錐均與殼體孔過(guò)盈配合、左射流器和右射流器均與殼體孔過(guò)盈配合；本專(zhuān)利技術(shù)裝置的應(yīng)用方法包括如下步驟：
8、步驟s1：測(cè)量節(jié)流錐環(huán)、射流器尺寸，進(jìn)行一對(duì)節(jié)流錐環(huán)、一對(duì)射流器尺寸選對(duì)；
9、步驟s2：按根據(jù)流量連續(xù)性方程，計(jì)算保持恒定阻尼比時(shí)初始節(jié)流錐位移xv和射流器與調(diào)節(jié)板距離xf0；
10、步驟s3：完善模型進(jìn)行流體仿真，將測(cè)試數(shù)據(jù)帶入仿真邊界條件，得出校正后的節(jié)流錐位移xv和射流器與調(diào)節(jié)板距離xf0；
11、步驟s4：根據(jù)節(jié)流錐位移xv和射流器與調(diào)節(jié)板距離xf0，測(cè)試其阻尼比，可保證與設(shè)定值相差5％以?xún)?nèi)；
12、步驟s5：使用上述步驟積累大量數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)庫(kù)，提高生產(chǎn)效率。
13、進(jìn)一步地，所述的步驟s1中，使用≥200倍顯微鏡擬合節(jié)流錐環(huán)中徑dm1、dm2和射流器孔徑dn1、dn2，測(cè)量對(duì)應(yīng)尺寸，一對(duì)節(jié)流錐環(huán)中徑的孔徑差不大于0.005mm，一對(duì)射流器的孔徑差不大于0.005mm；
14、進(jìn)一步地，所述的步驟s2中，給出確定的左右節(jié)流錐位移xv1、xv2，求出射流器與調(diào)節(jié)板距離xf0，滿(mǎn)足設(shè)置的噴擋處阻尼比，包括如下步驟：
15、步驟s21：考慮左右節(jié)流錐環(huán)中徑dm1、dm2和左右噴嘴實(shí)測(cè)尺寸dn1、dn2實(shí)測(cè)尺寸，列出流量連續(xù)性方程如下：
16、
17、pl＝p1-p2
18、其中，
19、cd0為節(jié)流錐處流量系數(shù)；
20、cdf為可變節(jié)流孔流量系數(shù)；
21、dm1、dm2為左、右節(jié)流錐環(huán)中徑；
22、dn1、dn2為左、右射流器孔孔徑；
23、ρ為液壓油密度；
24、p1、p2為左右控制腔壓力；
25、xf0為初始噴擋距離；
26、xv1、xv2為左、右節(jié)流錐位移
27、xf為擋板位移；
28、ql為負(fù)載流量；
29、pl為負(fù)載壓力；
30、步驟s22：將xf設(shè)定為0.002mm～0.005mm，計(jì)算出ql/xf和pl/xf表達(dá)式，計(jì)算阻尼比(ql/xf)/(pl/xf)為設(shè)定值，得出初始射流器與調(diào)節(jié)板距離xf0；
31、步驟s23：使用一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置，將左、右射流器壓入，使左、右射流器與調(diào)節(jié)板距離為xf0；
32、步驟s24：測(cè)試左、右控制腔實(shí)際壓力p1、p2。
33、進(jìn)一步地，所述的步驟s3中，求出確定的xf0，滿(mǎn)足設(shè)置的噴擋處阻尼比，包括如下步驟：
34、步驟s31：設(shè)置模型
35、使用三維建模軟件分別建立負(fù)載壓力為零時(shí)的模型用于求解ql/xf、負(fù)載壓力為零時(shí)的模型用于求解pl/xf，每種模型射流器與調(diào)節(jié)板的距離為xf0、xf0±b、xf0±2b、xf0±3b、xf0±4b，其中b為射流器孔徑dn的1％；
36、步驟s32：網(wǎng)格劃分
37、選擇仿真軟件ansysworkbench的mesh組件進(jìn)行網(wǎng)格模型劃分，在射流器與調(diào)節(jié)板尺寸很小處采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，并采用網(wǎng)格加密處理；
38、步驟s33：邊界條件
39、a)定義流體介質(zhì)為15#航空液壓油；b)指定進(jìn)油口壓力、出油口壓力、控制腔壓力p1/p2；c)選擇k-ε湍流模型；d)選擇求解器；e)初始化并設(shè)置迭代步數(shù)計(jì)算；
40、步驟s34：計(jì)算kq/kp
41、計(jì)算出多組ql/xf和pl/xf值，并求出多組阻尼比(ql/xf)/(pl/xf)，使用最小二乘法擬合曲線，找出設(shè)定的阻尼比時(shí)的xf0。
42、進(jìn)一步地，所述的步驟s3中，使用工裝一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置，壓配左節(jié)流錐和右節(jié)流錐位移分別為xv1、xv2，壓配左射流器和右射流器分別與調(diào)節(jié)板的距離為xf0，壓配一次到位；復(fù)測(cè)(ql/xf)/(pl/xf)的值，可保證與設(shè)定值相差5％以?xún)?nèi)。
43、與現(xiàn)有技術(shù)比相比，本專(zhuān)利技術(shù)有如下有益效果：
44、(1)解決了傳統(tǒng)過(guò)盈配合零件的壓配使用錘子砸、壓床壓方法，定位精度差，易破壞過(guò)盈面的問(wèn)題，專(zhuān)利技術(shù)了一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置，可精確、自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)壓裝，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白；
45、(2)專(zhuān)利技術(shù)了一種過(guò)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置及應(yīng)用方法,其特征在于，包括加法器(1)、控制器(2)、功放模塊(3)、壓力伺服閥(4)、液壓缸(5)、力傳感器(6)、施力桿(7)、位移傳感器(8)、位移傳感器信號(hào)處理模塊(9)、力傳感器信號(hào)處理模塊(10)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置及應(yīng)用方法，其特征在于，所述的控制器(2)采用PID控制算法，針對(duì)位移誤差信號(hào)進(jìn)行積分處理，積分得出壓力幅值；功放模塊(3)根據(jù)壓力幅值信號(hào)，轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)幅值和指定頻率的脈沖信號(hào)；控制器采用高通濾波器，保留差值的推力峰值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置及應(yīng)用方法，其特征在于，所述液壓缸(5)采用帶彈簧的單出桿液壓缸，壓力通入無(wú)桿腔，彈簧設(shè)置在有桿腔。
4.一種采用如權(quán)利要求1～3任意一項(xiàng)所述過(guò)盈配合零件精密壓配裝置的應(yīng)用方法，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)伺服閥液壓放大級(jí)的壓力特性，伺服閥與放大級(jí)由左節(jié)流錐(13)、左射流器(14)、調(diào)節(jié)板(15)、右射流器(16)、閥芯(17)、右節(jié)流錐(18)組成，左節(jié)流錐(13)和右節(jié)流錐(18)均與
5.如權(quán)利要求4所述過(guò)盈配合零件精密壓配裝置的應(yīng)用方法，其特征在于，步驟S1中，使用≥200倍顯微鏡擬合節(jié)流錐環(huán)中徑dm1、dm2和射流器孔徑Dn1、Dn2，測(cè)量對(duì)應(yīng)尺寸，一對(duì)節(jié)流錐環(huán)中徑的孔徑差不大于0.005mm，一對(duì)射流器的孔徑差不大于0.005mm。
6.如權(quán)利要求5所述過(guò)盈配合零件精密壓配裝置的應(yīng)用方法，其特征在于，步驟S2中，給出確定的左右節(jié)流錐位移Xv1、Xv2，求出射流器與調(diào)節(jié)板距離Xf0，滿(mǎn)足設(shè)置的噴擋處阻尼比，包括如下步驟：
7.如權(quán)利要求6所述過(guò)盈配合零件精密壓配裝置的應(yīng)用方法，其特征在于，步驟S3中，求出確定的Xf0，滿(mǎn)足設(shè)置的噴擋處阻尼比，包括如下步驟：
8.如權(quán)利要求7所述過(guò)盈配合零件精密壓配裝置的應(yīng)用方法，其特征在于，步驟S3中，使用工裝一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置，壓配左節(jié)流錐(13)和右節(jié)流錐(18)位移分別為Xv1、Xv2，壓配左射流器(14)和右射流器(16)分別與調(diào)節(jié)板(15)的距離為Xf0，壓配一次到位；復(fù)測(cè)(qL/Xf)/(pL/Xf)的值，可保證與設(shè)定值相差5％以?xún)?nèi)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置及應(yīng)用方法,其特征在于，包括加法器(1)、控制器(2)、功放模塊(3)、壓力伺服閥(4)、液壓缸(5)、力傳感器(6)、施力桿(7)、位移傳感器(8)、位移傳感器信號(hào)處理模塊(9)、力傳感器信號(hào)處理模塊(10)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置及應(yīng)用方法，其特征在于，所述的控制器(2)采用pid控制算法，針對(duì)位移誤差信號(hào)進(jìn)行積分處理，積分得出壓力幅值；功放模塊(3)根據(jù)壓力幅值信號(hào)，轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)幅值和指定頻率的脈沖信號(hào)；控制器采用高通濾波器，保留差值的推力峰值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)盈配合零件精密壓配裝置及應(yīng)用方法，其特征在于，所述液壓缸(5)采用帶彈簧的單出桿液壓缸，壓力通入無(wú)桿腔，彈簧設(shè)置在有桿腔。
4.一種采用如權(quán)利要求1～3任意一項(xiàng)所述過(guò)盈配合零件精密壓配裝置的應(yīng)用方法，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)伺服閥液壓放大級(jí)的壓力特性，伺服閥與放大級(jí)由左節(jié)流錐(13)、左射流器(14)、調(diào)節(jié)板(15)、右射流器(16)、閥芯(17)、右節(jié)流錐(18)組成，左節(jié)流錐(13)和右節(jié)流錐(18)均與殼體孔過(guò)盈配合、左射流器(14)和右射流器(16)均...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：錢(qián)占松，馬小良，胡旭，沈志琦，郭霽賢，周昕，朱力文，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中航工業(yè)南京伺服控制系統(tǒng)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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