在液压系统中,当液压换向阀动作导致液体流动状态突然改变时,由于流动液体和运动的液压控制元件具有惯性,在惯性力的作用下,液体压力会突然升高,产生很高的压力峰值,这种现象称为液压冲击。其所产生的压力峰值是正常工作压力的3~4倍,且常伴有很大的震动和噪声,给液压系统的正常运行带来隐患。近年来,随着液压技术向大功率化、高压化及高速化方向发展,这些都对液压元件的性能提出了更严苛的要求,因此对降低液压元件换向冲击的研究具有重要的意义。本文设计了一种新型液压阀用、具有降低和调节液压冲击的电磁驱动机构。该新型液压阀用电磁驱动机构主要由双稳态永磁操动机构和磁流变液阻尼器(MRD)组成。双稳态永磁操动机构的作用是代替传统的电磁线圈使阀体处于保持位或实现换向;MRD的作用是换向时通过控制输入到线圈电流的大小,来改变MRF的屈服强度,从而根据使用需求输出可控阻尼力来抵消双稳态永磁操动机构的换向电磁驱动力所带来的冲击。该新型驱动机构由于采用双稳态永磁操动机构实现液压换向阀的换向及保持功能,因此具有节能环保、可靠性高等优点。由于MRD的阻尼力具有连续可调、可重复利用的优点,使该新型阀用电磁驱动机构具有工作稳定性高,能最大限度降低液压冲击、保证液压系统持续正常工作的功能。论文主要由以下内容组成:(1)首先根据液压阀的使用工况对双稳态永磁操动机构进行结构设计,并利用Ansoft Maxwell软件对其进行静态、瞬态电磁场仿真,验证所设计的双稳态永磁操动机构是否能够满足工作要求;(2)根据双稳态永磁操动机构运动过程中的电磁合力受力曲线对MRD进行设计,提出MRD所能产生的最小阻尼力不能阻碍双稳态永磁机构的正常换向、MRD所能产生的最大阻尼力需能够有效降低双稳态永磁机构换向时所带来的最大冲击力这两点要求,并利用遗传算法对影响MRD性能的关键结构参数:阻尼通道有效长度和阻尼间隙宽度在不同的粘滞力大小条件下进行优化;然后根据优化得到的个体组合解在Maxwell软件里进行电磁场分析,得到不同个体解组合所能得到的磁场强度大小;根据Maxwell仿真结果,在Simulink软件里建立各个不同组合解的MRD的阻尼力模型,通过分析结果得到最符合设计要求的MRD结构。