CN108533559A - 一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀 - Google Patents

一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀 Download PDF

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CN108533559A CN201810510138.4A CN201810510138A CN108533559A CN 108533559 A CN108533559 A CN 108533559A CN 201810510138 A CN201810510138 A CN 201810510138A CN 108533559 A CN108533559 A CN 108533559A
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Abstract

本发明涉及一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,包括:射流装置:设置在阀体内与驱动装置联结,包括射流盘、设置在射流盘内的回油腔、设置在回油腔内的带有ω形槽的偏导板,所述的回油腔通过静压支承单元与油源连接;功率级:包括设置在阀套内的滑阀,用以控制流体流动方向并调节压力和流量;驱动装置:包括设置在阀体上的力矩马达和衔铁组件,用以驱动偏导板发生偏移,进而驱动滑阀阀芯;反馈装置:包括反馈杆,所述的反馈杆一端与滑阀阀芯连接,另一端与偏导板连接。与现有偏导板伺服阀技术相比,本发明设置阻尼孔和静压腔,采用静压支承的方式使偏导板在沿射流通道轴线方向受力平衡,具有稳定性高、可靠性高、寿命长等优点。

Description

一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀
技术领域
本发明涉及流体控制技术领域,尤其是涉及一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀。
背景技术
偏导板射流伺服阀出现在20世纪70年代,1967年美国Moog公司研究开发了偏导板射流伺服阀(参见专利文献:Mcfadden,Edward F,Williams,Leonard J.Free jet streamdeflector valve:US 3542051[P],1970-11-24)。与射流管伺服阀相比较,偏导板伺服阀的主要优点在于不需要绕性供油管,消除了结构上可能出现的振动,结构简单、工作可靠。偏导板射流伺服阀的关键部件为偏导板和射流盘,其结构对伺服阀动、静态特性有直接影响,因此相继出现了一批研究偏导板和射流盘结构的专利,旨在提高偏导板射流伺服阀前置级输出特性。
1967年,Mcfadden Edward F等人提出通过改变偏导板在沿喷嘴轴线方向的间隙来改变流量增益,并且采用矩形的射流口和射流接收口,以实现偏导板零位附近响应的线性灵敏度,与射流管伺服阀的圆形射流口和接受口相比,增加了流量增益(参考专利文献:Mcfadden Edward F,Williams Leonard J.Free jet stream deflector valve:US3542051A[P],1970-11-24)。1972年,Morton Robert O将实心偏导板置于射流口与接收口之间,通过偏导板的移动切断和接通射流口与接收口之间的油路,此外,改变偏导板截面形状,对比矩形、梯形、三角形截面在控制液流流量时的效果(参考专利文献:Morton RobertO.Fluid control valve:US 3866620A[P],1975-2-18)。1981年,Stanley J.Hoffman,Jr.等人提出对偏导板结构改进,采用在偏导板上开设多个V形窗口的方式改进射流状态(参见专利文献:Stanley J.Hoffman,Jr.,William D.Waffner.Fail-safe single-stageservovalve:US 4442855A[P],1984-4-17)。2004年,Muchlis Achmad对射流管伺服阀的结构进行改进,取消了射流管伺服阀的绕性供油管,将射流口和接收口布置在同侧,通过上方切有槽的偏导板的移动控制进入接收口的流量,这种结构实际上也属于偏导板射流伺服阀,但其重锤式的偏导板质量大,使得伺服阀响应速度降低(参见专利文献:MuchlisAchmad.Methods and apparatus for splitting and directing a pressurized fluidjet within a servovalve:US 20060216167A1,2006-9-28)。
此外,2013年北京精密机电控制设备研究所申请了一种偏导板位移测量装置的发明专利,通过在偏导板射流伺服阀外部引出一段测杆延伸段,利用非接触式测量设备进行位移测量(参见专利文献:张恒轩,杨文祥,张俊杰,刘茂林,韩现会.偏导板位移测量装置:CN 104567686A,2015-4-29)。2015年,同济大学訚耀保建立偏导板伺服阀射流前置级流场模型,提出采取适当降低进口压力和提高偏导板下端面圆角加工质量等措施来改善前置级气穴现象(参见论文文献:訚耀保,张鹏,岑斌.偏导板射流伺服阀前置级流场分析[J].中国工程机械学报,2015(1),1-7)。同年,同济大学訚耀保针对射流伺服阀对油液清洁度要求低以及油液中固体颗粒物高速射流容易产生零件磨损的问题,进行冲蚀磨损数值模拟,采用计算流体动力学(C FD)与冲蚀理论,建立冲蚀磨损数学模型,得到冲蚀磨损规律,接收器劈尖处容易受到冲蚀磨损(参见论文文献:訚耀保,付嘉华,金瑶兰.射流管伺服阀前置级冲蚀磨损数值模拟[J].浙江大学学报(工学版),2015,49(12),2252-2260)。2016年,訚耀保提出一种射流管伺服阀喷嘴与接收孔对中检验方法,将伺服阀的力矩马达安装在喷嘴对中测试基座上,同时在喷嘴对中测试基座下方对应设置喷嘴射流检验板;根据未加载控制电流时,从伺服阀的喷嘴发射的射流冲击柱在喷嘴射流检验板上的射流冲击点位置,以及力矩马达加载控制电流后,射流冲击柱在喷嘴射流检验板上射流冲击点位置的偏移轨迹,判定喷嘴和伺服阀的两个接收孔是否对中,以及伺服阀是否发生零偏漂移故障(参见专利文献:訚耀保,李长明,张阳,一种射流管伺服阀喷嘴与接收孔对中检验方法:CN 2016105344156,2016-7-8)。
目前,开发使用的偏导板射流伺服阀大多采用开有V形窗口的偏导板结构,对这种结构而言,当供油压力波动时,偏导板与喷嘴之间的间隙会随之不受控制的变化,这会导致与间隙相关的一系列参数如压力、流量恢复系数等变化,从而引起伺服阀前置级输出流量、压力的不稳定。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,包括:
射流装置:设置在阀体内与驱动装置联结,包括射流盘、设置在射流盘内的回油腔、设置在回油腔内的带有ω形槽的偏导板,所述的回油腔通过静压支承单元与油源连接;
功率级:包括设置在阀套内的滑阀,用以控制流体流动方向并调节压力和流量;
驱动装置:包括设置在阀体上的力矩马达和衔铁组件,用以驱动偏导板发生偏移,进而驱动滑阀阀芯;
反馈装置:用以反馈偏移量,包括反馈杆,所述的反馈杆一端与滑阀阀芯连接,另一端与偏导板连接。
优选地,所述的射流盘呈扁平圆片形,其两端分别设置上端盖和下端盖,该射流盘内部开设有截面呈圆角矩形的回油腔,所述的偏导板为截面呈圆角矩形的柱状板件,且设置在回油腔内,所述的射流盘还设有接收通道和射流通道。
优选地,所述的静压支承单元包括设置在射流盘上的静压支承供油通道、阻尼孔和静压腔,所述的静压腔位于阻尼孔出口,所述的回油腔依次通过静压腔、阻尼孔和静压支承供油通道与油源连接。
优选地,所述的接收通道设有两个,射流通道设有一个,射流通道和静压支承供油通道均位于偏导板的中线上,且与偏导板的前后表面垂直,两个接收通道分别斜向以中线为对称轴对称设置,且与偏导板前表面相对,射流通道和接收通道分别与偏导板前表面相对,静压支承供油通道与偏导板后表面相对,所述的接收通道、射流通道静压支承供油通道和射流盘回油腔的轴线呈倒置木字形。
优选地,所述的射流通道一端与回油腔连通,另一端通过供油口与油源连接,两个接收通道一端与均回油腔连通,另一端分别与阀套内滑阀阀芯的两端连接。
优选地,所述的ω形凹槽设置在偏导板的前表面,为两道并排开设的半圆柱形槽,两道半圆柱形槽中部连接处形成分流劈,在无偏移的情况下,该分流劈与射流通道垂直正对。
优选地,该伺服阀还包括与阀套连通的回油口和负载口,所述的负载口设有两个。
优选地,所述的衔铁组件通过外部套设弹簧管的杆件与偏导板连接。
优选地,所述的半圆柱形槽的半径大于接收通道与射流通道出口的宽度。
优选地,所述的静压腔为一矩形槽,所述阻尼孔为一细长的S形槽。
本发明的工作原理为:
偏导板将微弱的电信号放大为液压信号,滑阀将液压信号放大输入到后续执行机构,反馈杆将滑阀的位移产生的机械力反馈到力矩马达的衔铁组件上,在无信号时偏导板保持在中位,其上的ω形槽正对射流通道的喷嘴出口,喷嘴喷出的射流均等的进入两个接收通道,射流动能在接收口内转化为压力势能,使滑阀两端的压力相等,滑阀处于中位,电液伺服阀无流量输出;当偏导板在信号电流作用下偏离中间位置时,其ω形槽使射流偏转,使射入接收通道一侧的油液比另一侧多,从而使滑阀两端压力不等,滑阀两端的压差控制阀芯运动,滑阀偏离中间位置而输出流量。阀芯位移带动反馈杆产生变形,以力矩的形式反馈到力矩马达的衔铁上,当反馈力矩与衔铁产生的电磁力矩相平衡时,阀芯停止运动,实现流量的伺服控制。
本发明将传统开有V形通道的偏导板替换为ω形槽的偏导板;将传统射流通道和接收通道分布于两侧的人体形射流盘替换为射流通道和接收通道分布于同侧的倒置木字形射流盘,并在射流盘上设有阻尼孔和静压腔,具有以下优点和有益效果:
1、当供油口压力变化时,传统的单侧射流偏导板承受的液压冲击力发生变化,V形窗口与射流通道之间的间隙也相应变化,会导致流量恢复系数变化;而在射流盘上设置阻尼孔和静压腔,可以利用静压支承原理,使得偏导板在沿射流通道轴线方向受力平衡,流量恢复系数不随射流压力变化而改变,提高流量的稳定性;
2、在供油口压力变化时,传统的单侧射流偏导板承受的液压冲击力发生变化,V形窗口与射流通道之间的间隙也相应变化,会导致压力恢复系数变化;而在射流盘上设置阻尼孔和静压腔,可以利用静压支承原理,使得偏导板在沿射流通道轴线方向受力平衡,压力恢复系数不随射流压力变化而改变,提高恢复压力的稳定性;
3、在偏导板射流伺服阀正常工作时,反馈杆只有沿滑阀轴向的弯曲而不会因为偏导板受射流压力影响产生沿滑阀径向的变形,提高反馈杆寿命及可靠性;
4、传统的偏导板采用V形窗口,V形窗口的出口尺寸较小,如果V形窗口发生堵塞,伺服阀不能正常工作;而反弹射流型的偏导板取消了V形窗口,不存在堵塞问题,增加了工作的可靠性。
5、ω形槽便于表面强化处理,增强耐冲蚀能力,延长伺服阀工作寿命。
6、与重锤式偏导板伺服阀相比,本发明偏导板质量小,响应速度更快。
附图说明
图1为本发明实施例1的伺服阀的结构示意图。
图2为现有伺服阀射流盘与偏导板的截面示意图。
图3为现有伺服阀射流盘上端盖的结构示意图。
图4为现有伺服阀射流盘下端盖的结构示意图。
图5为现有伺服阀偏导板的结构示意图。
图6为本发明实施例1的伺服阀射流盘与偏导板的截面示意图。
图7为本发明伺服阀射流盘上端盖的结构示意图。
图8为本发明伺服阀射流盘下端盖的结构示意图。
图9为本发明伺服阀偏导板的结构示意图。
图10为本发明伺服阀反馈杆与滑阀及偏导板的连接示意图。
图11为本发明伺服阀射流时偏导板的受力示意图。
图12为本发明伺服阀射流流场示意图。
图13为本发明的射流通道和接收通道局部放大图。
图14为本发明的静压支承原理图。
图15为本发明的偏导板和静压腔尺寸示意图。
图16为本发明实施例2的伺服阀射流盘与偏导板的截面示意图。
图17为本发明实施例3的伺服阀射流盘与偏导板的截面示意图。
图18为重锤式偏导板伺服阀结构示意图。
图中标记说明:
1-力矩马达;2-衔铁组件;3-偏导板;4-反馈杆;5-射流盘;6-滑阀;7-负载口;8-供油口;9-回油口;10-现有偏导板;11-V形窗口;12-现有射流盘;13-回油腔;14-现有射流盘上端盖;15-现有射流盘下端盖;16-接收通道;17-射流通道;18-上端盖;19-下端盖;20-分流劈;21-半圆柱形槽;22-阻尼孔;23-静压腔;24-静压支承供油通道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
本发明提供一种带静压支承的反弹射流式偏导板伺服阀,如图1所示,包括力矩马达1、射流盘5、偏导板3、反馈杆4和滑阀6,力矩马达1设有衔铁组件2,射流盘5设有回油腔13,偏导板3设置在射流盘5的回油腔13内,如图6-10所示,射流盘5为扁平圆片型,射流盘5两端分别设有上端盖18和下端盖19,回油腔13设置在射流盘5的中间,回油腔13截面呈圆角矩形,偏导板3为扁平的长块状,偏导板3的截面呈圆角矩形,偏导板3设有与接收通道16及射流通道17相对应的半圆柱形槽21,伺服阀设有回油口9和两负载口7。偏导板3上部连接衔铁组件2,偏导板3下部连接反馈杆4,反馈杆4的另一端连接滑阀6的阀芯,滑阀6设于该伺服阀的阀套内,射流盘5设有成对的连通回油腔13的接收通道16、射流通道17以及静压支承供油通道24,接收通道16分别连通至滑阀6两侧,射流通道17和静压支承供油通道24连接供油口8,由油源供油。
本实施例中,接收通道16设有两个,射流通道17设有一个,静压支承供油通道24设有一个,接收通道16、射流通道17、回油腔13及静压支承供油通道24轴线呈倒置“木”字形,射流通道17位于接收通道16之间,两道半圆柱形槽21呈ω形,ω形槽与接收通道16和射流通道17的端口相对应,ω形槽的中间为分流劈20,偏导板3处于中间位置时,分流劈20与射流通道17的端口对正,偏导板3与衔铁组件2之间通过杆件连接,杆件外套设弹簧管。射流通道17与偏导板3前后平面垂直,半圆柱形槽21的半径略大于接收口宽度,ω形槽上下贯穿偏导板。
本伺服阀的工作原理为通过偏导板将微弱的电信号放大为液压信号,滑阀将液压信号放大输入到后续执行机构,反馈杆将滑阀的位移产生的机械力反馈到力矩马达的衔铁组件上。当力矩马达1输入非零信号后,衔铁组件2对偏导板3产生力的作用,偏导板3偏离中间位置,射流通道17的入射油液经偏导板半圆柱形槽21反射进入接收通道16,油液左右不对称产生压差,驱动滑阀阀芯运动,滑阀6偏离中间位置输出相应流量,同时阀芯的位移带动反馈杆4,反馈到力矩马达1,当反馈杆4产生的力矩与力矩马达1的力矩相平衡,偏导板3便回到两个接收通道16的中间附近的某个平衡位置,实现输出流量的伺服控制,如图10,偏导板与衔铁组件和反馈杆之间采用焊接的方式联结。
现有射流盘12采用射流口与接收通道分布于现有偏导板10两侧的结构形式,如图2-4,射流盘12上下端设有射流盘上端盖14和射流盘下端盖15,仅有一个射流口工作;与之相配的开有V形窗口11的偏导板在射流压力变化时与射流口之间的间隙将会产生变化,如图5。本发明将传统开有V形通道的偏导板替换为ω形槽的偏导板;将传统射流通道和接收通道分布于两侧的人体形射流盘替换为射流通道和接收通道对称分布于同侧的倒置木字形射流盘,并在射流盘上设置阻尼孔和静压腔,具有以下优点:在射流盘上设置阻尼孔和静压腔使得偏导板在沿射流通道轴线方向受力平衡,流量恢复系数不随射流压力变化而改变,提高流量的稳定性;在射流盘上设置阻尼孔和静压腔使得偏导板在沿射流通道轴线方向受力平衡,压力恢复系数不随射流压力变化而改变,提高恢复压力的稳定性;在偏导板射流伺服阀正常工作时,反馈杆只有沿滑阀轴向的弯曲而不会因为偏导板受射流压力影响产生沿滑阀径向的变形,提高反馈杆寿命及可靠性;相比于传统的V形窗口偏导板,反弹射流型偏导板不会堵塞而失效。ω形槽便于表面强化处理,增强耐冲蚀能力,延长伺服阀工作寿命。
具体分析如下:
图14是静压支承原理图,静压支承是在摩擦副中引入外加有压油液,在摩擦面产生一个与负载相反的力,如果这个力与负载相平衡,那么摩擦副之间可以形成油膜而使壁面完全不接触。
静压支承可以做成各种形式,但不论它的形式如何,至少应有一个油腔,如图14所示,有压油液通入油腔使油腔内具有pr的压强,油腔内的有压油液通过包围油腔的壁缝泄漏,这个壁缝称为节流边,节流边内油膜厚度为τ,一般仅为几微米。节流边内油膜有一定的压强分布,油腔内压强和节流边内的压强所产生的力即为承载能力。由于节流边内的压强分布与油腔内压强pr有关,对于一定几何形状的支承的承载能力决定于油腔内压强。如果油腔压强不变,承载能力也就不变,但负载却往往是变动的,这样,油腔内压强不变的支承就不能适应可变负载。为此必须采取措施,使油腔内压强在一定范围内能随外负载的增减而增减。办法是在油腔进口前装置阻尼器,使支承具有双重阻尼,即进口阻尼器和支承节流边。后者主要控制支承的泄漏量,前者则与后者协同调节油腔压强pr。这是因为通过阻尼器的流量与通过节流边的泄漏量q是相等的,当负载F增加时,油膜厚度减小,使泄漏量减小而降低了阻尼器上的压降,使油腔内压强pr增大,与负载重新达到了平衡,也就是由于采用了双重阻尼,引起油腔内压强的反馈作用,构成一个自动调节的闭环系统,使支承能适应负载的变化。
图6是本发明伺服阀射流盘与偏导板的截面示意图,射流盘与偏导板顶端形成摩擦副,射流盘设有阻尼孔和静压腔,当伺服阀工作时,射流盘与偏导板之间形成油膜,设油膜厚度为τ,供油压力为ps,经过阻尼管进入静压腔内压强为pr,回油压力为po,如果压差比值(pr-po)/(ps-po)=α,则承载能力FL为:
FL=kF(pr-po)=kFα(ps-po)
泄漏量q为:
式中,kF为支承承载系数,kq为泄漏系数,这两个系数都由支承的几何尺寸所确定。
图15为偏导板和静压腔尺寸示意图,偏导板顶端边长分别为x1和x2,静压腔边长分别为y1和y2由于采用矩形支承,设压强呈四面棱柱体分布,棱柱体的底面积为x1x2,顶面积为y1y2,高为(pr-po),这样,承载系数为:
泄露系数近似为:
假设射流压力作用在偏导板上的面积为A,则由射流引起的作用力为psA
工作时偏导板前后受力平衡,对偏导板进行受力分析:
进口阻尼孔通过的流量qr可用下式表示:
qr=kr(ps-pr)=kr(ps-p0)(1-α)
式中kr为阻尼系数。设阻尼孔宽度B,长度L,高度为射流盘厚度H,其中H>>B,L>>B。可将其视为平面缝隙,则阻尼系数kr为:
流经阻尼孔的流量qr即为支承节流边的泄漏量q,因此:
因此油膜厚度τ为:
阻尼孔宽度B为:
图11是偏导板的受力示意图,偏导板与上下杆件焊接,下端反馈杆固定在滑阀中心,上端杆件套在弹簧管中,等效为两端支承的简支梁模型。单个喷嘴工作时,偏导板位于中位时,对其进行受力分析,假设射流压力作用在偏导板上的面积为A,则由射流引起的作用力为psA,偏导板所在杆件在集中力F及两支点反作用力下产生的挠度y可由下式计算:
其中,E为偏导板所在杆件的等效弹性模量;I为偏导板所在杆件的转动惯量;a为偏导板中心距弹簧管中心的距离,b为偏导板中心距反馈杆球心的距离,psA为压力。
因此有喷嘴与偏导板之间的间隙l为:
式中,δ为喷嘴与偏导板之间的初始间隙,由此可以看出,射流压力的变化会引起喷嘴与偏导板之间的间隙变化。
图12是本发明的射流流场示意图,对于从喷嘴中射出的流体而言,在射出的流场中包括等速核心区和剪切层两部分,在与喷嘴相距不同距离l的截面处流体速度不同,喷嘴射出的流体到达偏导板ω形槽处的速度可以表示为v=f(l)。
图13是本发明的射流和接收口局部放大图,当偏导板位于中位时,假设经射流口射流流出的油液被偏导板截面反射进入左右接收通道时流量损失系数为ξq,仅与接收口及偏导板凹形槽结构有关,则单侧接收通道的恢复流量Qr与到达偏导板截面中心一侧处流量Qs′可以由下式计算:
Qr=ξq·s
假设油液喷射在偏导板中心一侧的面积为A,则到达偏导板中心一侧的流量:
Q′s=∫AvdA
因此,单侧接收通道的恢复流量为:
Qr=ξq·Q′s=ξq·AvdA=ξq·Af(l)dA
流量恢复系数:
其中,流量恢复系数与喷嘴和偏导板间的间隙l有关,当采用静压支承方式时,偏导板受力平衡,喷嘴与偏导板之间的间隙不随射流压力的变化而改变,则流量恢复系数不变,这种情况使得用于推动滑阀阀芯动作的油液流量更加稳定。
取射流板回油腔内某截面①,则满足p=p0,p0为回油环境压力,此时的速度:
v′=ξ′v=ξ′·(l)
其中ξ′为油液从偏导板面到截面①处的速度损失;取接收通道内某截面②,满足v=0,此时的压力为接收通道内流体的恢复压力p1;则从面①到面②的流体应用伯努利方程可得:
其中,h1、h2表示喷嘴面和接收面相对于某一水准面的高度;α1为动能修正系数,过流断面上流速均匀的情况下取1;ρ为油液密度;g为重力加速度。在这里忽略重力势能h1、h2,则恢复压力可以表示为:
压力恢复系数:
压力恢复系数与喷嘴和偏导板间的间隙l有关,当采用静压支承的结构,偏导板受力平衡,偏导板与射流口之间的间隙不变,则恢复压力系数Kpr不变,这种情况使得用于推动滑阀阀芯动作的油液压力更加稳定。
实施例2
图16是本发明实施例2的伺服阀射流盘与偏导板的截面示意图;
在本发明的实施例2中,除了将静压腔23设置于偏导板3中并取消射流盘3内的静压腔23,其他与本发明实施例1基本相同。
实施例3
图17是本发明实施例3的伺服阀射流盘与偏导板的截面示意图;
在本发明的实施例3中,将阻尼孔22设置于偏导板3中并取消偏导板后端静压支承供油通道24,此外与本发明实施例2基本相同。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,其特征在于,包括:
射流装置:设置在阀体内与驱动装置联结,包括射流盘(5)、设置在射流盘(5)内的回油腔(13)、设置在回油腔(13)内的带有ω形槽的偏导板(3),所述的回油腔(13)通过静压支承单元与油源连接;
功率级:包括设置在阀套内的滑阀(6),用以控制流体流动方向并调节压力和流量;
驱动装置:包括设置在阀体上的力矩马达(1)和衔铁组件(2),用以驱动偏导板(3)发生偏移,进而驱动滑阀(6)阀芯;
反馈装置:用以反馈偏移量,包括反馈杆(4),所述的反馈杆(4)一端与滑阀(6)阀芯连接,另一端与偏导板(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,其特征在于,所述的射流盘(5)呈扁平圆片形,其两端分别设置上端盖(18)和下端盖(19),该射流盘(5)内部开设有截面呈圆角矩形的回油腔(13),所述的偏导板(3)为截面呈圆角矩形的柱状板件,且设置在回油腔(13)内,所述的射流盘(5)还设有接收通道(16)和射流通道(17)。
3.根据权利要求2所述的一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,其特征在于,所述的静压支承单元包括设置在射流盘(5)上的静压支承供油通道(24)、阻尼孔(22)和静压腔(23),所述的静压腔(23)位于阻尼孔(22)出口,所述的回油腔(13)依次通过静压腔(23)、阻尼孔(22)和静压支承供油通道(24)与油源连接。
4.根据权利要求3所述的一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,其特征在于,所述的接收通道(16)设有两个,射流通道(17)设有一个,射流通道(17)和静压支承供油通道(24)均位于偏导板(3)的中线上,且与偏导板(3)的前后表面垂直,两个接收通道(16)分别斜向以中线为对称轴对称设置,且与偏导板(3)前表面相对,射流通道(17)和接收通道(16)与偏导板(3)前表面相对,静压支承供油通道(24)与偏导板(3)后表面相对,所述的接收通道(16)、射流通道(17)、静压支承供油通道(24)和射流盘回油腔(13)的轴线呈倒置木字形。
5.根据权利要求4所述的一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,其特征在于,所述的射流通道(17)一端与回油腔(13)连通,另一端通过供油口(8)与油源连接,两个接收通道(16)一端与均回油腔(13)连通,另一端分别与阀套内的滑阀(6)阀芯的两端连接。
6.根据权利要求1所述的一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,其特征在于,所述的ω形凹槽设置在偏导板(3)的前表面,为两道并排开设的半圆柱形槽(21),两道半圆柱形槽中部连接处形成分流劈(20),在无偏移的情况下,该分流劈(20)与射流通道(17)垂直正对。
7.根据权利要求1所述的一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,其特征在于,该伺服阀还包括与阀套连通的回油口(9)和负载口(7),所述的负载口(7)设有两个。
8.根据权利要求1所述的一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,其特征在于,所述的衔铁组件(2)通过外部套设弹簧管的杆件与偏导板(3)连接。
9.根据权利要求5所述的一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,其特征在于,所述的半圆柱形槽的半径大于接收通道(16)与射流通道(17)出口的宽度。
10.根据权利要求6所述的一种带静压支承的反弹射流式偏导板电液伺服阀,其特征在于,所述的静压腔(23)为一矩形槽,所述阻尼孔(22)为一细长的S形槽。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109931313A (zh) * 2019-01-23 2019-06-25 北京精密机电控制设备研究所 一种位置可调式偏导射流型伺服阀前置级射流观测装置
CN111059322A (zh) * 2019-12-25 2020-04-24 华中科技大学 一种带有气浮式滑动副的气动伺服阀

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1335870A (en) * 1969-04-14 1971-10-09 Seeck Industries Limited Fluid powered actuators for applying torque
CN106337851A (zh) * 2016-10-27 2017-01-18 西安航空制动科技有限公司 一种偏导射流式刹车压力伺服阀
CN106640821A (zh) * 2017-02-10 2017-05-10 同济大学 一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀
CN108035923A (zh) * 2017-11-10 2018-05-15 中航空工业南京伺服控制系统有限公司 一种非相似余度电液伺服阀

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1335870A (en) * 1969-04-14 1971-10-09 Seeck Industries Limited Fluid powered actuators for applying torque
CN106337851A (zh) * 2016-10-27 2017-01-18 西安航空制动科技有限公司 一种偏导射流式刹车压力伺服阀
CN106640821A (zh) * 2017-02-10 2017-05-10 同济大学 一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀
CN108035923A (zh) * 2017-11-10 2018-05-15 中航空工业南京伺服控制系统有限公司 一种非相似余度电液伺服阀

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109931313A (zh) * 2019-01-23 2019-06-25 北京精密机电控制设备研究所 一种位置可调式偏导射流型伺服阀前置级射流观测装置
CN111059322A (zh) * 2019-12-25 2020-04-24 华中科技大学 一种带有气浮式滑动副的气动伺服阀

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