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除了采用傳統結構的高速開關閥，新型的數字閥結構也是研究的重點。明尼蘇達大學(University of Minnesota)設計了一種通過PWM信號控制的高速開關轉閥，如圖6所示。該閥的閥芯表面呈螺旋形，PWM信號與閥芯的轉速成比例。傳統直線運動閥芯運動需要克服閥芯慣性而造成的電機械轉換器功率較大，而該閥的驅動功率與閥芯行程無關。從實驗結果可知，在試驗壓力小于10 MPa的情況下，該閥流量可以達到40L/min，頻響100Hz，驅動功率30 W。
浙江工業大學在2D電液數字換向閥方面展開研究，如圖7所示。其利用三位四通2D數字伺服閥，在閥套的內表面對稱的開一對螺旋槽。通過低壓孔、高壓孔與螺旋槽構成的面積，推動閥芯左右移動。步進電機通過傳動機構驅動閥芯在一定的角度范圍內轉動。該閥利用旋轉電磁鐵和撥桿撥叉機構驅動閥芯作旋轉運動;由油液壓力差推動閥芯作軸向移動，實現閥口的高速開啟與關閉。當用旋轉電磁鐵驅動時，在28 MPa工作壓力下，閥芯軸向行程為0.8mm，開啟時間約為18ms，6mm通徑閥流量高達60L/min。
圖6 高速開關轉閥Fig.6 High-speed rotary on/off valve
圖7 2D電液數字換向閥原理Fig.7 Schematic diagram of 2Ddigital valve
1.3 高速開關閥并聯閥島研究
上述研究都是針對數字信號控制的高速開關閥。然而，由于閥芯質量、液動力和頻響之間的相互制約關系，單獨的高速開關閥都面臨著壓力低、流量小的限制，在挖掘機、起重機工程機械上應用還具有一定的局限性。為解決在大流量場合情況下的應用問題，國外研究機構提出了使用多個高速開關閥并聯控制流量的數字閥島結構。以坦佩雷理工大學為代表，丹麥奧爾堡大學(Aalborg University)與巴西圣卡塔琳娜州聯邦大學(Federal University of Santa Catarina)都在這方面有深入的研究。
坦佩雷理工大學(Tampere University of Technology)研究的SMISMO系統。采用4*5個螺紋插裝式開關閥控制一個執行器，使油路從P-A，P-B，A-T，B-T處于完全可控狀態，每個油路包含5個高速開關閥，每個高速開關閥后有大小不同的節流孔，如圖8所示。通過控制高速開關閥啟閉的邏輯組合，實現對流量的控制。通過仿真和實驗研究，采用SMISMO的液壓系統更加節能。
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