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數(shù)字閥的發(fā)展和應(yīng)用可以使從事液壓領(lǐng)域工作的技術(shù)人員和研究人員從復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)和液壓流道中解放出來，專注于液壓功能和控制性能的實現(xiàn)。與傳感器及控制器相結(jié)合，可以通過程序與數(shù)字閥的組合簡化現(xiàn)有復(fù)雜的液壓系統(tǒng)回路。模塊化的數(shù)字閥需要其參數(shù)、規(guī)格與接口統(tǒng)一，讓液壓系統(tǒng)的設(shè)計與電路設(shè)計一樣標(biāo)準(zhǔn)化。
數(shù)字閥的重要應(yīng)用就是利用其高頻特性達(dá)到快速啟閉的開關(guān)效果或者生成相對連續(xù)的壓力和流量。目前，采用新形式、新材料的電-機械執(zhí)行器，降低閥芯質(zhì)量和合理的信號控制方式，使得數(shù)字閥的頻響提高，應(yīng)用范圍越來越廣。然而，對于高壓力、大流量系統(tǒng)，普遍存在電-機械轉(zhuǎn)換器推力不足、閥芯啟閉時間存在滯環(huán)等問題。因此，在確保數(shù)字閥穩(wěn)定性的情況下如何提高響應(yīng)，尤其是在高壓大流量的液壓系統(tǒng)中的使用一直是數(shù)字閥的研究重點。
隨著人類社會責(zé)任感的提高，工業(yè)界能量利用效率、對環(huán)境的影響都是亟需關(guān)注的問題。不能做到節(jié)能減排的工業(yè)必將會被替代和淘汰。相對而言，液壓傳動的效率并不高，但這也恰恰說明其具有較大的提升空間。與新型的控制方式與電子技術(shù)相結(jié)合，數(shù)字閥工作的過程可以監(jiān)控其工作端的壓力流量參數(shù)、減少背壓、根據(jù)工況反饋調(diào)節(jié)泵參數(shù)甚至發(fā)動機的參數(shù)，以達(dá)到節(jié)能效果。
本文從液壓傳動領(lǐng)域面臨的機遇與挑戰(zhàn)出發(fā)，說明研發(fā)數(shù)字液壓元件的重要性。從國內(nèi)外主流的觀點中總結(jié)對數(shù)字液壓元件的定義。分四個方面(電-機械執(zhí)行器、高速開關(guān)閥閥體結(jié)構(gòu)優(yōu)化及創(chuàng)新、高速開關(guān)閥并聯(lián)閥島、高速開關(guān)閥新應(yīng)用)介紹了數(shù)字閥研究和發(fā)展方向。同時，對于數(shù)字閥元件采用的新型閥控系統(tǒng)，特別闡述了負(fù)載口獨立控制技術(shù)的原理、優(yōu)點。最后，目前高速開關(guān)閥目前很少應(yīng)用在高壓大流量系統(tǒng)中的問題，提出了一種數(shù)字信號控制的可編程閥。其綜合了數(shù)字信號控制與高壓大流量的特點，是工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用的重要方向。新技術(shù)的出現(xiàn)和與其他領(lǐng)域發(fā)展成果相結(jié)合，使得數(shù)字閥的加工制造成本的下降，控制方式更加智能，其應(yīng)用必將更加普及，對于提高液壓技術(shù)的發(fā)展具有至關(guān)重要意義。
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