1.10_喷喷嘴挡板阀和章小结.ppt

1.10 喷嘴挡板阀分析与设计 一、单喷嘴挡板阀分析 一、单喷嘴挡板阀分析 控制体 二、双喷嘴挡板阀分析 二、双喷嘴挡板阀分析 图1.35 双喷嘴挡板阀压力特性曲线 设计准则 分类：单喷嘴挡板阀、双喷嘴挡板阀； 特点：三通（差动缸）、四通（双作用缸）； 建模分析的假设条件：是否匹配、对称； 稳态特性方程：显函数、隐函数； 线性化形式的求法：是否引入负载压力定义； 阀系数：压力增益的大小； 液动力：零位对称性。 设计方法 # 电液伺服阀 它能将小功率的电 信号转换为大功率的 液压能输出，是一种 功率放大元件。它由 力矩马达、喷嘴挡板 式液压前置放大级和 四边滑阀功率放大级 三部分组成。 （1）力矩马达 力矩马达由线圈1，导磁体2、3，永久磁铁4，衔铁5和弹簧管6组成。 （2）前置放大级 力矩马达产生的力矩很小，不能驱动四边控制滑阀，因此必须利用喷嘴挡板结构先进行力的放大 。 （3）功率放大级 功率放大级由阀芯12和阀体组成。其功能是将前置放大级输入的滑阀位移信号进一步放大，实现控制功率的转换和放大。 1.9 液压控制阀的功率与效率 1 机液伺服阀 （1）滑阀 在零位时有三种开口形式即：负开口（正遮盖或正重叠）、零开口（零遮盖或零重叠）和正开口（负遮盖或负重叠）。 不同开口形式的流量增益 瞬态液动力方向：与加速液体的加速度方向相反； 性质：粘性力，阻尼作用； 正负阻尼长度概念； 滑阀设计的基本要求：L1L2 分类：单喷嘴挡板阀、双喷嘴挡板阀； 特点：三通（差动缸）、四通（双作用缸）； 建模分析的假设条件：是否匹配、对称； 稳态特性方程：显函数、隐函数； 线性化形式的求法：是否引入负载压力定义； 阀系数：压力增益的大小； 液动力：零位对称性。 设计方法 （1）作用在圆柱滑阀上的稳态液动力 滑阀的力特性 液流经过阀口时，由于流动方向和流速的改变，阀芯上会受到稳态液动力。因沿阀芯径向的分力互相抵消了，只剩下沿阀芯轴线方向的稳态液动力。 作用在带平衡活塞的滑阀上的稳态液动力 稳态液动力指向阀口关闭的方向 稳态液动力相当于弹性力 （2）作用在圆柱滑阀上的瞬态液动力 1、流量增益Kq，正开口是零开口的2倍，正开口是带固 定节流孔阀的2倍，半桥与全桥相等（因左右半桥流量相等） 2倍 1 2 Kq Kc Kq Kc 等价动态物理模型 动态数学模型 三通阀、四边阀静特性比较 远大于 1 2 2、零位压力流量系数Kc0，正开口远大于零开口，半桥 是全桥的2倍 Kq Kc Kq Kc 等价动态物理模型 动态数学模型 三通阀、四边阀静特性比较 3、压力增益Kp，正开口远小于零开口，半桥是全桥一半 2倍 远大于 三通阀、四边阀静特性比较 喷嘴挡板阀 * * 单喷嘴-挡板阀相当于带1个固定节流孔的正开口两通阀。 喷嘴-挡板阀阀有单喷嘴-挡板阀和双喷嘴-挡板阀两种。 单喷嘴-挡板阀1个控制腔，类似三通阀。 ? 固定阻尼孔 可变阻尼孔 1、稳态特性方程 2、压力特性 设计准则： ? 理论解释：零位压力灵敏度。 3、单喷嘴挡板阀的液动力 一、单喷嘴挡板阀分析 I II 单喷嘴-挡板阀相当于带1个 固定节流孔的正开口两通阀 双喷嘴-挡板阀相当于带2个 固定节流孔的正开口四通阀 由挡板1、喷嘴2和3、固定节流小孔4和5等元件组成。挡板和两个喷嘴之间形成两个可变截面的节流缝隙δ1和δ2。当挡板处于中间位置时，两缝隙所形成的液阻相等，两喷嘴腔内的油压相等，缸不动。 当输入信号使挡板向左偏 摆时，可变缝隙δ1关小 δ2开大，p1上升p2下降， 缸体向左移动。当喷嘴跟随 缸体移动到挡板两边对称位 置时，缸运动停止。 1、稳态特性方程 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 1、稳态特性方程 与单喷嘴压力特性分析类似，切断负载通道，即 2、双喷嘴-挡板阀的压力特性 无因次压力流量方程 3、无因次流量－压力特性曲线 4、双喷嘴-挡板阀零位的阀系数 推导线性化方程 5 双喷嘴挡板阀的液动力 6、结构参数设计 1) 根据零位流量增益确定喷嘴孔直径 2) 确定喷嘴挡板的零位间隙 3) 固定节流孔直径 4) 其他参数 1.10 喷嘴挡板阀分析与设计 液压放大元件能将输入位移(机械量)转换并放大为具有一定压力的液体流量。 小 结 流量与压力的乘积即功率，因此也可以说液压放大元件所输出的就是具有一定功率的液压信号。 液压放大元件也是控制液体流量的大小及方向的控制元件，通常称为(液压)阀，如：滑阀、挡板阀等。 机械功率FV 液压