[发明专利]喷嘴挡板伺服阀的喷嘴挡板间隙的一种间接测量方法

说明书

技术领域

本发明属于飞行器液压系统、液压伺服机构、燃气舵机、船舰舵机、机械 工程的机械零件与传动装置和流体控制技术领域，具体涉及一种喷嘴挡板伺服 阀的喷嘴挡板的间接测量方法。通过非接触式的间接测量方法，测量喷嘴和挡 板的准确几何位置，从而得知喷嘴挡板伺服阀的内部装配情况及其特性分析方 法。

背景技术

液压伺服控制理论起源于第二次世界大战前后导弹与火箭的姿态控制。电 液伺服阀、喷嘴挡板阀和电液伺服机构是电液伺服系统、气动舵机以及船舰舵 机的重要元件，电液伺服阀以及喷嘴挡板阀的性能直接影响飞行器和船舰控制 系统的性能。1950年前后美国人W.C.Moog Jr首先开发了航空航天用电液伺服 阀。1950年代起，电液伺服控制技术在航空、航天、船舶、冶金和汽车等行业 中得到了广泛的应用。电磁阀、比例阀、伺服阀相继问世。电液伺服技术发展 至今为止已经广泛应用于各种工业产品中，包括航空航天飞行器的姿态控制大 多采用了液压伺服机构。随着宇航及国防军工产品的发展需要，伺服控制系统 的要求越来越高。喷嘴挡板阀作为伺服控制系统的一个重要元件，其性能要求 高，技术难度大。喷嘴挡板伺服阀的制造精度要求高，内部配合间隙及其要求 高，准确地测量喷嘴挡板阀的挡板装配后的配合几何尺寸，保证精确的装配尺 寸精度要求，实现产品的高精度和高速度响应特性，都是喷嘴挡板阀制造、装 配和使用过程中必须解决的关键问题之一。

喷嘴挡板伺服阀尺寸小且结构复杂，其装配尺寸难于进行直接测量和控制。 目前主要采用读数显微镜等工具对各个零件尺寸进行精密测量，然后通过配合 偶件的零件单配，保证配合尺寸要求。这种方法的测量周期长，零部件管理过 程复杂，检测费用昂贵且装配误差存在严重的不确定性。此外，喷嘴容腔是否 堵塞以及堵塞状况如何，目前工程上均未有切实可行的检测方法。例如，电液 伺服阀发生非对称压力特性故障时，究竟是由于喷嘴装配尺寸不对称引起的还 是由于喷嘴容腔发生堵塞引起的，有各种可能性，即使判断认为喷嘴发生堵塞 后也难以知道堵塞物的大小，从而很难找到电液伺服阀或喷嘴挡板阀喷嘴容腔 堵塞的真实原因，严重阻碍了喷嘴挡板伺服阀的应用。随着飞行器和船舰舵机 系统对高性能喷嘴挡板伺服阀的特殊需求，越来越需要一种新的、高效率的喷 嘴挡板伺服阀的喷嘴挡板间隙及其堵塞情况的有效测量方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种喷嘴挡板伺服阀的喷嘴挡板间隙及其堵塞 情况的间接测量方法，通过测量喷嘴挡板伺服阀的静态压力特性，从而得知喷 嘴与挡板的安装位置及其装配间距、喷嘴挡板伺服阀的挡板偏移量、喷嘴是否 堵塞以及堵塞的状况等内部结构的几何装配情况，解决直接测量的难实现性和 高成本以及性能不确定的问题，实现高性能喷嘴挡板伺服阀的制造和装配过程 中的有效检测。

为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：

通过测量喷嘴挡板阀的静态压力特性的间接方法，从而得知喷嘴与挡板的 安装位置及安装间距、喷嘴挡板阀挡板的偏移量、喷嘴是否堵塞以及堵塞状况。

所述的间接测量方法是在喷嘴挡板阀非拆卸的完整条件下完成检测过程， 且检测过程对产品无任何损伤，没有再次装配引起的装配误差。

所述的静态压力特性是在不同的初始安装间隙条件下、喷嘴挡板阀的两个 负载口压力比和挡板偏移量比之间的关系的特性曲线以及负载压力比和堵塞系 数曲线。通过检测台进行试验可以取得喷嘴挡板阀的静态压力特性。

所述的检测台具有恒压油源且对被检测喷嘴挡板阀进油口进行供油，该喷 嘴挡板阀的两个负载口堵死且分别独立连接两个油液压力表或压力传感器；所 述的检测台还具有挡板偏移发生装置，从而驱动挡板产生一定偏移且纪录偏移 量的数值。