38.1KHH2HGC37M1100M1100

38.1CKH2HGC1144M1100M1144
38.1CKJJ2HGC24M1100M1144
38.1CKJJ2HGC34M1100M1144
38.1CKDD2HGC44M1100M1144
38.1CKH2HGC17M1100M1144
38.1CKDD2HGC28M1100M1144
38.1CKH2HGC29M1100M1144
38.1CKJJ2HGC27M1100M1144
38.1CKJB2HGC38M1100M1144
38.1CKJ2HGC39M1100M1144
38.1CKDD2HGC37M1100M1144
38.1CKHB2HGC48M1100M1144
38.1CKTB2HGC49M1100M1144
38.1CKHB2HGC47M1100M1144
38.1CKHB2HGC19M1100M1144
38.1CKDD2HGC18M1100M1144
38.1CKJ2HGC1144M1100M1100
38.1CKHH2HGC1144M1100M1100
38.1CKHB2HGC24M1100M1100
38.1CKH2HGC34M1100M1100
38.1CKTB2HGC44M1100M1100
38.1CKHH2HGC17M1100M1100
38.1CKHH2HGC28M1100M1100
38.1CKHH2HGC29M1100M1100
38.1CKH2HGC27M1100M1100
38.1CKDD2HGC38M1100M1100
38.1CKH2HGC39M1100M1100
38.1CKHH2HGC37M1100M1100
38.1CKTD2HGC48M1100M1100
38.1CKTD2HGC49M1100M1100
38.1CKTC2HGC47M1100M1100
38.1CKTC2HGC19M1100M1100
38.1CKHH2HGC18M1100M1100
38.1CKJJ2HGC1144M1100C1144

38.1KHH2HGC37M1100M1100

圖3 壓電EAC原理概念圖Fig.3 Piezo EAC concept

1.2 高速開關閥閥體結構優化與創新

高速開關閥常用的閥芯結構為球閥式和錐閥式。浙江大學

周盛研究了不同閥芯閥體結構液動力的影響及補償方法。

通過對閥口射流流場進行試驗研究，對流場內氣穴現象及

壓力分布進行觀測和測量。美國BKM公司與貴州紅林機械有

限公司合作研發生產了一種螺紋插裝式的高速開關閥(HSV)

，使用球閥結構，通過液壓力實現銜鐵的復位，避免彈簧

復位時由于疲勞帶來復位失效的影響。推桿與分離銷可以

調節球閥開度，且具有自動對中功能。該閥采用脈寬調制

信號(占空比為20%~80%)控制，壓力最高可達20MPa，流量

為2~9L/min，啟閉時間≤3.5ms。該高速開關閥代表了國內

產業化高速開關閥的先進水平，如圖4所示。

美國Caterpillar公司研發了一款錐閥式高速開關閥，如圖

5所示。該閥的閥芯設計為中空結構，降低了運動質量，提

高了響應速度與加速度。其將復位彈簧從銜鐵位置移動至

閥芯中間部位，使得閥芯在尾部受到電磁力，中間部位受

到彈簧回復力，在運動過程中更加穩定。但是此設計使得

閥芯前后座有較高的同軸度要求，初始氣隙與閥芯行程調

節較難，加工難度高，制造成本大。該閥開啟、關閉時間

為1ms左右，目前已經在電控燃油噴射系統中得到運用。美

國Sturman Industries公司開發了基于數字閥的電噴系統

，其系統所用高速開關閥最小響應時間可達0.15ms。



圖4 貴州紅林HSV高速開關閥Fig.4 HSV high-speed 

on/off valve



圖5 Caterpillar公司的錐閥式高速開關閥Fig.5 Poppet 

high-speed on/off valve of Caterpillar

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。

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