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液压工作原理

射流管阀的工作原理详解

添加时间:2018-08-19

    射流管阀主要由射流管和接收器两部分组成,其工作原理如图所示。射流管伺服阀通过射流管喷射高压油液,控制射流管角度能够改变两个接收孔获得能量的比例,从而实现压力的控制。


    射流管阀完成了液压油的动能和压力能之间的多次转换过程:高压液体在喷射管内转换为高速液体的动能,喷射液体进入接收小孔后,小孔压力升高,射流的速度能又转换为压力能。


射流管阀的工作原理图


    射流管可以绕中心转动,接收器上有两个圆形斜孔,分别与执行机构两腔连接。射流管处于零位时,两小孔接收到的喷射能量的输出压力也相等,执行机构处于静止状态;当射流管发生右偏转,喷口偏移x后,接收器中右孔B接收到的能量大于左孔A的能量,因此右孔压力升高,而左孔压力降低,从而推动负载向左运动;同理,当射流管发生左偏转后,右孔压力降低,而左孔压力升高,将推动负载向右运动。


    从射流管喷出的射流有非淹没射流和淹没射流两种情况。非淹没射流是指从射流管喷出的液体先穿过空气,并分裂成含气的雾状射流,再到达接收器表面;淹没射流是指射流管喷出的液体通过充满同样密度的液体空间到达接收器表面。淹没射流不会出现雾状现象,也不会有空气混入运动液体中,因此淹没射流具有最佳的流动条件,广泛应用于射流管阀中。


    特性分析


    由于射流管阀的射流速度很高,并且流动特性比较复杂,使得射流管阀的特性难以通过理论分析与设计来确定其数学模型,而多采用经验和实验的办法获得射流管阀的流量特性、压力特性和压力-流量特性。


    在负载压力为零时,即两个控制口直接连接,无负载元件,负载流量与射流管位移之间的关系称为流量特性。某喷嘴直径为1.2mm、接收孔直径为1.5mm的射流管阀在供油压力为0.6MPa时的流量特性曲线如图3-33所示。从图3-33中可以看出,射流管阀的流量特性曲线具有一定的非线性,在零位附近具有比较理想的线性度。


射流管阀的流量特性曲线


    在负载流量为零时,即堵住接收小孔的输出,两个接收孔的压力差(即负载压力)与射流管位移之间的关系称为压力特性。上述射流管阀的压力特性曲线如图3-34所示。从图3-34中可以看出,射流管阀的压力特性曲线在零位附近的压力增益要低于零开口四通阀,即压力灵敏度较低。


    在射流管位移不变的情况下,负载流量与负载压力之间的关系称为压力-流量特性。上述射流管阀在不同射流管位移时的压力-流量特性曲线簇如图3-35所示。从图3-35中可以看出,射流管阀的压力-流量特性曲线具有比较理想的线性度,尤其在射流管位移为零附近;压力-流量特性曲线簇不是等间距平行分布,这是由于射流管阀的流量特性具有一定的非线性。


射流管阀的压力-流量特性曲线簇


    将射流管阀的流量特性、压力特性和压力-流量特性曲线与喷嘴挡板阀的特性曲线对比,可以发现它们具有几乎相同的工作特性,因此,在很多场合中射流管阀和喷嘴挡板阀可以起到相同的作用或替代使用,例如在电液伺服阀中均可作为前置放大级。

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