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1、非对称喷嘴挡板式电液伺服阀特性分析)))訚耀保孟伟非对称喷嘴挡板式电液伺服阀特性分析訚耀保孟伟同济大学,上海,200092摘要:分析了一种新型非对称喷嘴挡板式电液伺服阀的结构和特性。该阀在两喷嘴容腔处设置一对阻尼节流器,得到了喷嘴容腔和负载压力特性、零位压力特性,以及力矩马达驱动力和刚度设计方法。理论和试验结果表明:内置阻尼节流器的电液伺服阀喷嘴容腔的零位压力小于供油压力的50%,负载容腔的零位压力大于供油压力的50%;液阻系数不对称时,负载压力曲线不对称,其交点偏离中位;为提高零位时负载压力的线性度,液阻
2、系数的取值宜在115至215之间。关键词:非对称喷嘴挡板;电液伺服阀;节流器;容腔;压力特性中图分类号:TH137.5文章编号:1004)132X(2011)08)0957)04CharacteristicsofElectro-hydraulicServovalvewithanAsymmetricNozzleFlapperYinYaobaoMengWeiTongjiUniversity,Shanghai,200092Abstract:Thestructureandcharacteristicsofanele
3、ctrohydraulicservovalvewithanasymmetricnozzleflapperwhichhasapairofhydraulicresistancesinthenozzlechamberswereanalyzed.Theloadpressurecharacteristics,nozzlechamberpressurecharacteristicsandthepressurecharacteristicsatzeropointwereobtained.Thedesignmethodof
4、forceandrigidityofthetorquemotorwerediscussed.Thetheoreticalresultsareingoodagreementwiththeexperimentalones.Theloadpressureofelectrohydraulicservovalvewithanasymmetricnozzleflapperatzeropointisbiggerthan50%ofsupplypressure,butthenozzlechamberpressureisles
5、sthan50%ofsupplypressure.Theloadpressurecharacteristicsareasymmetric,andthecrosspointofthetwoloadpressurecurvesdeviatestheneutralpoint.Thecoefficientofhydraulicresistanceissuggestedtobe1.5to2.5inordertogetgoodlinearityofloadpressure.Keywords:asymmetricnozz
6、leflapper;electrohydraulicservovalve;resistance;chamber;pressurecharacteristics0引言过程中还要承受极端温度、振动、冲击和加速度的20世纪50年代,Moog发明了世界上第一台考验,易产生几何结构和性能的不对称,如何取得[1-2]喷嘴挡板式两级电液伺服阀。其后,电液伺服喷嘴挡板阀几何结构和性能之间的对应关系至关[10]阀被逐步应用于飞机助力操纵系统以及各个工业重要。目前,对具有非对称喷嘴挡板结构的电领域的自动化控制系统。与一般滑阀相
7、比,喷嘴液伺服阀的研究尚不多见。为此,本文分析喷嘴挡板阀结构简单,具有突出的优点(如没有相对滑挡板阀的非对称结构(包括不对称喷嘴、不对称阻动的圆柱配合面,抗污染能力强);挡板运动部分尼节流器等),得出非对称喷嘴挡板式电液伺服阀的惯性小,位移量小,动态响应速度快且灵敏度的基本特性,为新型电液伺服阀的研制及其应用高;制造公差和成本相对较低。喷嘴挡板阀已经提供理论基础。广泛应用于航空航天、舰船、冶金、机床等行业的1喷嘴挡板式电液伺服阀[3-6]大流量液压系统中。喷嘴挡板式电液伺服阀结构在理论上左右对图1为带阻尼节
8、流器的喷嘴挡板式电液伺服称,但是精密偶件的配合尺寸小,在制造和使用过阀的结构原理图。图1中,ps为供油压力,p1、p2分程中往往存在严重的不对称现象,如两个喷嘴的别为与执行机构相连接的两个负载腔压力,p0为回油压力,pc1、pc2分别为两个喷嘴容腔的压力。该大小不完全相同,装配时喷嘴挡板间隙难于做到新型喷嘴挡板式电液伺服阀包括动铁式力矩马达理想的对称布局,环境温度变化造成几何结构不对称等[4,7-9]。电液伺服阀
