[发明专利]喷嘴挡板伺服阀抑制前置级气穴现象的方法

摘要

本发明公开了喷嘴挡板伺服阀抑制前置级气穴现象的方法。现有气穴抑制方法在油压较大时作用明显减弱。本发明将力矩马达输出的电信号转换成阀芯的压力信号，并通过调节挡板在两个喷嘴的相对位置来改变两个喷嘴之间压力差，进而推动阀芯精确运动；在喷嘴主流道外沿开设辅流道形成辅流道射流的入射，改善喷嘴与挡板间的压力分布，从而抑制喷嘴边缘的气穴，同时通过辅流道射流与挡板侧面径向射流的相互作用，来降低径向射流离开挡板边缘时的流速，从而抑制挡板边缘及挡板和挡板安置腔内壁之间区域的气穴；当喷嘴进口压力进一步升高时，辅流道射流的出口流量也会增加，从而加强辅流道射流与挡板侧面径向射流的相互作用，来进一步抑制气穴现象。

主权项

1.喷嘴挡板伺服阀抑制前置级气穴现象的方法，其特征在于：该方法具体如下：供流源流体由两端的进流口分别经对应的节流口和节流通道流向喷嘴；两喷嘴射出的流体射向挡板两侧；当线圈中有电流信号输入时，衔铁被磁化产生的磁场与永久磁铁和导磁体形成的磁场合成电磁力矩，使衔铁连同挡板偏转，挡板的偏转使两喷嘴与挡板之间的缝隙发生相反的变化，阀芯两端进流口的压力也发生相反的变化，缝隙变小的一端压力上升，另一端压力下降，从而推动阀芯移动；阀芯移动的同时使反馈杆产生弹性变形，对反馈杆产生反力矩；当作用在挡板上的电磁力矩与弹簧管反力矩及反馈杆反力矩达到平衡时，阀芯停止移动，此时有如下两种工况：1)当阀芯中心朝向第一控制流口移动然后停止时，第一控制流口与卸流口连通，靠近第二控制流口那端的进流口与第二控制流口连通；外部负载的流体由第一控制流口进入，并由卸流口流出；而部分供流源流体由靠近第二控制流口那端的进流口进入，并由第二控制流口流至外部负载；2)当阀芯中心朝向第二控制流口移动然后停止时，靠近第一控制流口那端的进流口与第一控制流口连通，第二控制流口与卸流口连通；外部负载的流体由第二控制流口进入，并由卸流口流出；而部分供流源流体由靠近第一控制流口那端的进流口进入，并由第一控制流口流至外部负载；由于衔铁、挡板的转角以及阀芯的位移都与电流信号成比例变化，在负载压差一定时，该喷嘴挡板伺服阀的输出流量也与输入电流成比例；当输入电流信号反向时，输出流体的方向也发生改变；而流体从喷嘴射出后，由于存在从喷嘴射向挡板的冲击射流和从喷嘴与挡板的间隙射向挡板安置腔的内壁的径向射流，局部压力降低之处会产生气穴；在喷嘴主流道外沿开设周向均布的2～8个辅流道形成辅流道射流的入射，改善喷嘴与挡板间的压力分布，从而抑制喷嘴边缘的气穴，同时通过辅流道射流与挡板侧面径向射流的相互作用，来降低径向射流离开挡板边缘时的流速，从而抑制挡板边缘及挡板和挡板安置腔内壁之间区域的气穴；当喷嘴进口压力进一步升高时，辅流道射流的出口流量也会增加，从而加强辅流道射流与挡板侧面径向射流的相互作用，来进一步抑制气穴现象。