CN106704306B - 可调喷嘴挡板距离抑制伺服阀自激振荡的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可调喷嘴挡板距离的抑制伺服阀自激振荡装置，包括阀座、与所述阀座一体铸造的阀台以及与所述阀台通过螺栓固定连接的弹簧管；所述阀台内部设置有十字型通孔且所述十字型通孔的竖直通孔与所述阀座的中心滑道连通；所述十字型通孔的水平通孔设置有两个可调喷嘴，所述可调喷嘴靠近十字型通孔交叉口一端设置有喷嘴口，另一端与所述十字型通孔的水平通孔螺纹密封连接，所述可调喷嘴的喷嘴口与滑阀两端连通；所述弹簧管内设置有一柱形挡板，所述挡板上端与所述弹簧管固定连接，所述挡板与所述可调喷嘴的喷嘴口形成射流场，本发明改变可调喷嘴与挡板的距离，优化喷嘴挡板之间的流场状态，抑制喷嘴挡板伺服阀自激振荡。

Description

可调喷嘴挡板距离抑制伺服阀自激振荡的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种可调喷嘴挡板距离的抑制伺服阀自激振荡装置及方法。

背景技术

喷嘴挡板力反馈电液伺服阀采用力矩马达作为电气机械转换元件，使用喷嘴挡板作为第一级液压放大器，这种伺服阀第一级双喷嘴挡板液压放大器摩擦小、惯性小、灵敏度高，具备优异的动静态特性。但是这种伺服阀缺点是喷嘴挡板之间距离较小，流场状态复杂，当油液有较大的压力脉动时，容易产生自激振荡。所谓自激振荡(又称啸叫)，就是不需外加激励，靠流体自身在合适的流体结构中产生的振荡。随着航空用液压伺服系统小型化、集成化的持续发展，伺服阀自激振荡的问题不断暴露出来，电液伺服阀的自激噪声不仅严重影响伺服阀的工作性能，而且也是导致伺服阀失效的重要原因之一。喷嘴挡板阀工作过程中极易产生自激噪声，频率可达几千赫兹，使力矩马达衔铁组件产生高频振动，伺服阀的稳定性和控制效果受到严重影响，甚至导致弹簧管破裂，伺服阀失效。喷嘴挡板前置级是基于喷射射流的基本原理，形成射流流场。由于从可调喷嘴喷出的油液速度非常快，而流场的尺度又很小，因此该射流流场中常常伴随有较强的剪切流动，并伴随着强烈的压力脉动，对衔铁挡板组件的扰动非常大，严重时导致衔铁挡板组件产生高频的自激振荡。它的产生会使伺服阀的工作性能变差，甚至会使工作不稳定，从而导致使用该伺服阀的液压控制系统无法正常工作。

当喷嘴挡板之间的距离增大时，可调喷嘴出口压力减少，流场里的紊流现象得到抑制，但是若压力过小会导致功率放大能力变小，也会导致不稳定；当喷嘴挡板之间的距离变小时，可调喷嘴出口压力增大，在一定情况下流场稳定性变差，但是功率放大能力提高，因此喷嘴挡板之间的距离的平衡对抑制流场紊流和伺服阀自激振荡具有非常重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种能在出厂前试验调试过程中或者已经安装到正式伺服机构产品中抑制喷嘴挡板伺服阀自激振荡的可调喷嘴挡板距离的抑制伺服阀自激振荡装置及方法。

为达到上述目的，本发明一种喷嘴挡板距离的抑制伺服阀自激振荡装置，包括阀座、与所述阀座一体铸造的阀台以及与所述阀台固定连接的弹簧管；

所述阀台内部设置有十字型通孔且所述十字型通孔的竖直通孔与所述阀座的中心滑道连通；所述十字型通孔的水平通孔内沿竖直通孔中心线对称螺纹密封连接有两个可调喷嘴，所述可调喷嘴靠近十字型通孔交叉口一端设置有喷嘴口，所述可调喷嘴的喷嘴口与滑阀两端连通；所述弹簧管固定连接在阀台上端且弹簧管的中心线与所述十字型通孔中心线重合，所述弹簧管内设置有一柱形挡板，所述挡板上端与所述弹簧管固定连接，所述挡板下端端面低于所述可调喷嘴的喷嘴口；

当通过螺纹转动所述可调喷嘴时，所述喷嘴口与挡板之间的距离改变。

较佳的，所述可调喷嘴设置有一空腔，所述空腔与所述喷嘴口连通，所述空腔外壁设置有环形槽，所述环形槽与所述空腔通过若干通孔连通，所述环形槽与滑阀通过节流孔连通，所述节流孔的孔径大于所述喷嘴口与所述挡板的间距。

较佳的，所述弹簧管与所述阀台通过螺栓固定连接且所述弹簧管与所述阀台通过密封圈密封，所述挡板与所述弹簧管过盈连接。

较佳的，所述可调喷嘴与设置有喷嘴口相反的一端与所述力矩马达固定连接；或者，所述可调喷嘴与设置有喷嘴口相反的一端设置有内六角螺孔并设置有与所述内六角螺孔相适配的扳手。

为达到上述目的，本发明提供一种喷嘴挡板距离的抑制伺服阀自激振荡的实现方法，实现方法包括：

调整右侧的可调喷嘴的喷嘴口与挡板的距离，改变喷嘴挡板之间的压力，通过调试使右侧喷嘴挡板流场与液压系统达到耦合的最优状态；

调整左侧的可调喷嘴的喷嘴口与挡板的距离，改变喷嘴挡板之间的压力，通过调试使左侧喷嘴挡板流场与液压系统达到耦合的最优状态；

调整左右两侧的可调喷嘴的喷嘴口与挡板的距离，使两个喷嘴挡板流场在系统压力没有变化的情况下，达到压力、流场的平衡；

实现方法还包括：

顺时针转动左端可调喷嘴，左端喷嘴挡板距离变小而压力变大，右端喷嘴挡板压力变小，滑阀向右移动；

逆时针转动左端可调喷嘴，左端喷嘴挡板距离变大而压力变小，右端喷嘴挡板压力变大，滑阀向左移动。

本发明在喷嘴挡板伺服阀在出厂前试验调试过程中、或者已经安装到正式伺服机构产品中，通过直接旋拧两端可调喷嘴，改变可调喷嘴与挡板的距离，进而优化喷嘴挡板之间的流场状态，抑制喷嘴挡板伺服阀自激振荡。

附图说明

图1是本发明伺服阀的喷嘴挡板部分剖面示意图；

图2是本发明喷嘴挡板射流场示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

实施例1

本实施例一种喷嘴挡板距离的抑制伺服阀自激振荡装置，包括阀座1、与所述阀座1一体铸造的阀台以及与所述阀台固定连接的弹簧管4；

所述阀台内部设置有十字型通孔且所述十字型通孔的竖直通孔与所述阀座1的中心滑道连通；所述十字型通孔的水平通孔内沿竖直通孔中心线对称螺纹密封连接有两个可调喷嘴3，所述可调喷嘴3靠近十字型通孔交叉口一端设置有喷嘴口，所述可调喷嘴3的喷嘴口与滑阀两端连通；所述弹簧管4固定连接在阀台上端且弹簧管4的中心线与所述十字型通孔中心线重合，所述弹簧管4内设置有一柱形挡板2，所述挡板2上端与所述弹簧管4密封固定连接，所述挡板2下端端面低于所述可调喷嘴3的喷嘴口；

当通过螺纹转动所述可调喷嘴3时，所述喷嘴口与挡板2之间的距离改变。

所述可调喷嘴3设置有一空腔，所述空腔与所述喷嘴口连通，所述空腔外壁设置有环形槽，所述环形槽与所述空腔通过若干通孔连通，所述环形槽与滑阀通过节流孔连通，所述节流孔的孔径大于所述喷嘴口与所述挡板2的间距；所述可调喷嘴3另一端与所述十字型通孔的水平通孔螺纹连接。

所述弹簧管4与所述阀台通过螺栓固定连接且所述弹簧管4与所述阀台通过密封圈密封，所述挡板2与所述弹簧管4过盈连接；挡板2为密封结构；

所述可调喷嘴3与设置有喷嘴口相反的一端与所述力矩马达固定连接；或者，所述可调喷嘴3与设置有喷嘴口相反的一端设置有内六角螺孔并设置有与所述内六角螺孔相适配的扳手；

当输入伺服阀电流时，与可调喷嘴3固连的力矩马达顺时针旋转，左侧可调喷嘴3和挡板2距离变小而之间压力变大，右端可调喷嘴3和挡板2之间压力变小，推导滑阀带着弹簧管4向右运动；

当输入伺服阀电流时，与可调喷嘴3固连的力矩马达逆时针旋转，右侧可调喷嘴3和挡板2距离变大而之间压力变小，右端可调喷嘴3和挡板2之间压力变大，推导滑阀带着弹簧管4向左运动；

当调整右侧的可调喷嘴3的喷嘴口与挡板2的距离，改变可调喷嘴3和挡板2之间的压力，通过调试使右侧可调喷嘴3和挡板2流场与液压系统达到耦合的最优状态；

当调整左侧的可调喷嘴3的喷嘴口与挡板2的距离，改变可调喷嘴和挡板2之间的压力，通过调试使左侧可调喷嘴和挡板2流场与液压系统达到耦合的最优状态；

当调整左右两侧的可调喷嘴3的喷嘴口与挡板2的距离，使两个可调喷嘴3和挡板2流场在系统压力没有变化的情况下，达到压力、流场的平衡。

本实施例通过调整可调喷嘴3与挡板2之间的距离，改变可调喷嘴3与挡板2之间的压力，从而优化可调喷嘴3与挡板2之间的流畅状态，抑制可调喷嘴挡板伺服阀自激振荡。

实施例2

本实施例如上述任一实施例所述喷嘴挡板距离的抑制伺服阀自激振荡装置的使用方法，使用方法包括：

使用方法包括：

调整右侧的可调喷嘴3的喷嘴口与挡板2的距离，改变可调喷嘴3和挡板2之间的压力，通过调试使右侧喷嘴挡板流场与液压系统达到耦合的最优状态；

调整左侧的可调喷嘴3的喷嘴口与挡板2的距离，改变可调喷嘴3和挡板2之间的压力，通过调试使左侧喷嘴挡板流场与液压系统达到耦合的最优状态；

调整左右两侧的可调喷嘴3的喷嘴口与挡板2的距离，使两个可调喷嘴3和挡板2流场在系统压力没有变化的情况下，达到压力、流场的平衡；

使用方法还包括：

顺时针转动左端可调喷嘴3，左端可调喷嘴3和挡板2距离变小而之间压力变大，右端可调喷嘴3和挡板2之间压力变小，滑阀向右移动；

逆时针转动左端可调喷嘴3，左端可调喷嘴3和挡板2距离变大而之间压力变小，右端可调喷嘴3和挡板2压力变大，滑阀向左移动；

或者，

逆时针转动右端可调喷嘴3，右端可调喷嘴3和挡板2距离变大而之间压力变小，左端可调喷嘴3和挡板2之间压力变大，滑阀向右移动；

顺时针转动右端可调喷嘴3，右端可调喷嘴3和挡板2距离变小而之间压力变大，左端可调喷嘴3和挡板2之间压力变小，滑阀向左移动；

本实施例在喷嘴挡板伺服阀在出厂前试验调试过程中或者已经安装到正式伺服机构产品中，通过上述的方法改变可调喷嘴3与挡板2的距离，进而优化喷嘴挡板之间的流场状态，抑制喷嘴挡板伺服阀自激振荡。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种可调喷嘴挡板距离的抑制伺服阀自激振荡装置，其特征在于：包括阀座、与所述阀座一体铸造的阀台以及弹簧管；

所述阀台内部设置有十字型通孔且所述十字型通孔的竖直通孔与所述阀座的中心滑道连通；所述十字型通孔的水平通孔内沿竖直通孔中心线对称螺纹连接有两个可调喷嘴，所述可调喷嘴靠近十字型通孔交叉口一端设置有喷嘴口，所述可调喷嘴的喷嘴口与滑阀两端连通；所述弹簧管固定连接在阀台上端且弹簧管的中心线与所述十字型通孔中心线重合，所述弹簧管内设置有一柱形挡板，所述挡板上端与所述弹簧管固定连接，所述挡板下端端面低于所述可调喷嘴的喷嘴口；

当通过螺纹转动所述可调喷嘴时，所述喷嘴口与挡板之间的距离改变；

所述可调喷嘴设置有一空腔，所述空腔与所述喷嘴口连通，所述空腔外壁设置有环形槽，所述环形槽与所述空腔通过若干通孔连通，所述环形槽与滑阀通过节流孔连通，所述节流孔的孔径大于所述喷嘴口与所述挡板的间距。

2.如权利要求1所述一种可调喷嘴挡板距离的抑制伺服阀自激振荡装置，其特征在于：所述弹簧管与所述阀台通过螺栓固定连接且所述弹簧管与所述阀台通过密封圈密封，所述挡板与所述弹簧管过盈固定连接。

3.如权利要求1所述一种可调喷嘴挡板距离的抑制伺服阀自激振荡装置，其特征在于：所述可调喷嘴与设置有喷嘴口相反的一端与力矩马达固定连接；或者，所述可调喷嘴与设置有喷嘴口相反的一端设置有内六角螺孔并设置有与所述内六角螺孔相适配的扳手。

4.一种如权利要求1-3任一所述可调喷嘴挡板距离的抑制伺服阀自激振荡装置的实现方法，其特征在于：所述方法包括：

调整右侧的可调喷嘴的喷嘴口与挡板的距离，改变喷嘴挡板之间的压力，通过调试使右侧喷嘴挡板流场与液压系统达到耦合的最优状态；

调整左侧的可调喷嘴的喷嘴口与挡板的距离，改变喷嘴挡板之间的压力，通过调试使左侧喷嘴挡板流场与液压系统达到耦合的最优状态；

调整左右两侧的可调喷嘴的喷嘴口与挡板的距离，使两个喷嘴挡板流场在系统压力没有变化的情况下，达到压力、流场的平衡；

所述方法还包括：

顺时针转动左端可调喷嘴，左端喷嘴挡板距离变小而压力变大，右端喷嘴挡板压力变小，滑阀向右移动；

逆时针转动左端可调喷嘴，左端喷嘴挡板距离变大而压力变小，右端喷嘴挡板压力变大，滑阀向左移动。