喷嘴挡板式伺服阀比较

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1、GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.射流管式电液伺服阀与喷嘴挡板式电液伺服阀比较黄增方群王学星（中国船舶重工集团公司第七O四研究所上海200072）摘要：射流管式电液伺服阀与喷嘴挡板式电液伺服阀是目前世界上运用最普遍的典型两级流量控制伺服阀。该文对两种阀的结构、工作原理及特点作了比较与介绍。并着重分析了射流管式伺服阀在可靠性及工作性能方面的一些优势。关键词：射流管、喷嘴挡板、伺服阀、力矩马达、先导级、滑阀1序言射流管式电

2、液伺服阀与喷嘴挡板式电液伺服阀是目前世界上运用最普遍的典型两级流量控制伺服阀。由于射流管式电液伺服阀在国外属高端产品，主要运用于航空、航天、军事等行业，对国内引进实行限制，目前国内除少数电厂随设备引进较大流量的射流管阀外，一般很少见到该型阀。国内成规模生产该型阀的单位也只有中国船舶重工集团公司第七O四研究所。而喷嘴挡板式电液伺服阀国内外运用得比较普遍，国内生产该型阀的单位也比较多。本文将对两种阀的构造与特点作一简单介绍。2工作原理2.1喷嘴挡板式伺服阀的原理图1为喷嘴挡板式伺服阀的原理图。它主要由力矩马达、喷嘴挡板式液压放大器、滑阀式功率级及反馈杆组件构

3、成。其工作过程为：输入到力矩马达线圈的电气控制信GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.号在衔铁两端产生磁力，使衔铁挡板组件偏转。挡板的偏移将一侧喷嘴挡板可变节图1双喷嘴挡板式力反馈电液流量伺服阀流口减小，液流阻力增大，喷嘴的背压升高；而另一侧的可变节流口增大，液流阻力减小，液流的背压降低。这样可得到与挡板位置变化相对应的喷嘴背压，此背压加到与与喷嘴腔相通的阀芯端部，推动阀芯移动。而阀芯又推动反馈杆端部的小球，产生反馈力矩作

4、用在衔铁挡板组件上。当反馈力矩逐渐等于电磁力矩时，衔铁挡板组件被逐渐移回到对中的位置。于是，阀芯停留在某一位置。在该位置上，反馈杆的力矩等于输入控制电流产生的的力矩，因此，阀芯位置与输入控制电流大小成正比。当供油压力及负载压力为一定时，输出到负载的流量与阀芯位置成正比。2.2射流管式伺服阀的原理图2为射流管式伺服阀的原理图。力矩马达采用永磁结构，弹簧管支承着衔铁射流管组件，并使马达与液压部分隔离，所以力矩马达是干式的。前置级为射流放大器，它由射流管与接受器组成。当马达线圈输入控制电图２射流管式力反馈电液流量伺服阀流，在衔铁上生成的控制磁通与永磁磁通相互作

5、用，于是衔铁上产生一个力矩，促使衔铁、弹簧管、喷嘴组件偏转一个正比于力矩的小角度。经过喷嘴的高速射流的偏转，使得接受器一腔压力升高，另一腔压力降低，连接这两腔的阀芯两端形成压差，阀芯运动直到反馈组件产生的力矩与马达力矩相平衡，使喷嘴又回到两接受器的中间位置为止。这样阀芯的位移与控制电流的大小成正比，阀的输出流量就比例GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.于控制电流了。3主要特点射流管式与喷嘴挡板式最大差别在于喷嘴挡板式以改

6、变流体回路上所通过的阻抗来进行力的控制。相反，射流管式是靠射流喷嘴喷射工作液，将压力能变成动能，控制两个接受孔获得能量的比例来进行力的控制。这种方式的阀与喷嘴挡板式相比因射流喷嘴大，由污粒等工作液中杂物引起的危害小，抗污染能力强。且射流管式液压放大器的压力效率及容积效率高，一般为７０％以上，有时也可达到９０％以上的高效率。输出控制力（滑阀驱动力）大，进一步提高了抗污染能力。同样其灵敏度、分辨率及低压工作性能大大优于喷嘴挡板阀。另外，由于射流管式由于在喷嘴的下游进行力控制，当喷嘴被杂物完全堵死时，因两个接受孔均无能量输入，滑阀阀芯的两端面也没有油压的作用，

7、反馈弹簧的弯曲变形力会使阀芯回到零位上，伺服阀可避免过大的流量输出，具有“失效对中”能力，并不会发生所谓的“满舵”现象。但射流管式液压放大器及整个阀的性能不易理论计算和预计，力矩马达的结构及工艺复杂，加工难度大。喷嘴挡板式的阀与射流管阀相比增益特性比较平坦、整阀性能可计算及预测、并能做得比射流管式小。但按其特性，喷嘴与挡板的间隙不能超过喷嘴直径的1/4，这就决定了该阀的最小尺寸较小，易被污物卡住，使用时必须保持油液的清洁度。一般情况下使用喷嘴挡板阀的油液清洁度要求达到NAS6级，并要在阀的进油口前设置过滤精度小于10■m的滤器。而在使用射流管阀的场合下，

8、用NAS8级已经足够，且滤器用25■m也够了。并且，由于喷嘴挡板式伺服阀是利用两