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上述研究都是针对数字信号控制的高速开关阀。然而,由于阀芯质量、液动力和频响之间的相互制约关系,单独的高速开关阀都面临着压力低、流量小的限制,在挖掘机、起重机工程机械上应用还具有一定的局限性。为解决在大流量场合情况下的应用问题,国外研究机构提出了使用多个高速开关阀并联控制流量的数字阀岛结构。以坦佩雷理工大学为代表,丹麦奥尔堡大学(Aalborg University)与巴西圣卡塔琳娜州联邦大学(Federal University of Santa Catarina)都在这方面有深入的研究。
坦佩雷理工大学(Tampere University of Technology)研究的SMISMO系统。采用4*5个螺纹插装式开关阀控制一个执行器,使油路从P-A,P-B,A-T,B-T处于完全可控状态,每个油路包含5个高速开关阀,每个高速开关阀后有大小不同的节流孔,如图8所示。通过控制高速开关阀启闭的逻辑组合,实现对流量的控制。通过仿真和实验研究,采用SMISMO的液压系统更加节能。
图8 SMISMO系统原理图Fig.8 Hydraulic circuit diagram of SMISMO
由此发展的DVS(Digital hydraulic valve system)将数个高速开关阀集成标准接口的阀岛,如图9所示。其采用层合板技术,把数百层2mm厚的钢板电镀后热处理融合,解决了高速开关阀与标准液压阀接口匹配的问题。目前,已经成功的在一个阀岛上最高集成64个高速开关阀。关于数字并联阀岛,最新的研究进展关注在数字阀系统的容错及系统中单阀的故障对系统性能的影响。
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