液压控制技术发展过程自然地体现了多科学、多领域融合的过程。液压控制系统是一个庞大的系统领域,液压阀是这个系统分支中一个不可或缺的部分。伺服阀和比例阀凭借着各自的优点在液压阀这个大家庭中占有一席之地,伺服阀精度高,比例阀成本低,但伺服阀容易受环境污染,比例阀控制精度低的缺点也是很明显的。基于此电液伺服比例阀应用而生,它结合了伺服阀和比例阀的绝大多数优点,也避免了很多缺点,这让它的应用范围拓宽了许多。电液伺服比例阀通常由控制器、电机械转换器和液压阀组成,输入的电信号经由控制器传递给电机械转换器,电机械转换器将接受的电信号转化为机械量,通常以位移和力的形式输出,然后驱动液压阀体进行工作,所以说电机械转换器作为一个中间转换元件其作用无可替代。从更深层次来讲,电机械转换器的好坏直接影响到阀体的工作情况,进而影响到与阀体相匹配的相关液压系统的工作效率。传统阀用电机械转换器存在输出效率低、响应速度慢的缺点,提出一种新的结构方案,该结构为永久磁铁采用轴向充磁的动磁式电机械转换器,该方案利用直线轴承对输出轴进行径向定位,解决了动子由于吸力向壳体偏移导致动子卡死的问题,另外有效地解决了动圈式电机械转换器线圈容易扯断的缺点。本论文主要研究的内容如下:(1)介绍了相关比例电磁铁的研讨现状和研讨意义,重点针对电机械转换器的结构模型、参数优化、仿真分析和相关材料的探索进行了解与学习。另外对电机械转换器的分类进行详细介绍,对每种构造的电机械转换器的运行原理进行分析和研究;(2)根据所学到的理论知识不断尝试设计动磁式电机械转换器的结构,同时通过Ansys Maxwell软件仿真得出满足输出力要求的结构,并在其中选出最合理的结构。对工作原理和磁路进行分析,根据推导的输出力公式确定输出力大小和方向的影响因素;(3)根据每个零部件的作用选用材料,通过Solisworks将各个构件的三维图分别展示出来,并利用Ansys Maxwell软件对影响输出力大小的几个关键因素进行优化仿真分析,根据结果得出最优尺寸;(4)在Ansys Maxwell软件里建立仿真模型,通过对动磁式电机械转换器进行动、静态特性分析,对该动磁式电机械转换器的线性度以及输出力是否平稳有一个初步的了解;(5)明确试验目的,建立试验测试系统。对试验台的结构和功能做简单的介绍,通过整个试验系统测出动子在不同位置、不同电流下的输出力,并阐述所进行F-I,F-X特性试验的具体步骤;(6)分析试验数据,对比之前的仿真分析结果得出最终结论。根据结果找出设计和试验中的不足并提出改进措施;