[發明專利]噴嘴擋板伺服閥抑制前置級氣穴現象的方法

有效

• 申請號: 201810140859.0
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108302080B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 楊賀;王文;盧科青;時光
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: F15B13/04
• 分類號: F15B13/04;F15B21/08;F15D1/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發明公開了噴嘴擋板伺服閥抑制前置級氣穴現象的方法。現有氣穴抑制方法在油壓較大時作用明顯減弱。本發明將力矩馬達輸出的電信號轉換成閥芯的壓力信號，并通過調節擋板在兩個噴嘴的相對位置來改變兩個噴嘴之間壓力差，進而推動閥芯精確運動；在噴嘴主流道外沿開設輔流道形成輔流道射流的入射，改善噴嘴與擋板間的壓力分布，從而抑制噴嘴邊緣的氣穴，同時通過輔流道射流與擋板側面徑向射流的相互作用，來降低徑向射流離開擋板邊緣時的流速，從而抑制擋板邊緣及擋板和擋板安置腔內壁之間區域的氣穴；當噴嘴進口壓力進一步升高時，輔流道射流的出口流量也會增加，從而加強輔流道射流與擋板側面徑向射流的相互作用，來進一步抑制氣穴現象。

技術領域

本發明涉及一種伺服閥性能改善方法，具體涉及一種噴嘴擋板伺服閥抑制前置級氣穴現象的方法。

背景技術

作為電液伺服系統的關鍵核心部件，電液伺服閥的性能直接制約著整個系統的工作可靠性、控制精度及響應特性等。通常，伺服閥由前置級功率放大和功率級液壓放大兩部分組成，前者是將信號進行電液轉換和信號放大，后者輸出液壓動力控制負載運動，起到功率級液壓放大器的作用。伺服閥的前置級有多種形式，主要有噴嘴擋板閥、射流管閥和偏轉板射流閥等，其中，前者應用最為廣泛。

噴嘴擋板伺服閥前置級流場通常具有流道結構復雜、進出口壓差大、流速快、高剪切性等特性，容易誘發局部低壓而導致氣穴現象的產生。氣穴氣泡從初生、發展到潰滅的過程往往會誘發流場中的壓力脈動以及噪聲等，不僅會使伺服閥發生高頻嘯叫現象，還會使零件表面發生氣蝕以及使擋板產生振動。這會影響噴嘴擋板裝置的工作穩定性，降低伺服閥動靜態性能，嚴重時會使銜鐵擋板組件振動過大,造成彈簧管開裂,導致伺服閥損壞。因此，伺服閥前置級氣穴特性的改善是保證伺服閥正常工作和性能提升的關鍵。

現有的氣穴抑制方法，如增加出口背壓或采用矩形擋板，在供油壓力較小時可以有效削弱氣穴現象，包括噴嘴擋板邊緣的附著氣穴以及流場中的云氣穴。但是，液壓管路中常存在壓力波動，由此而導致噴嘴供油壓力增大時，這些方法對氣穴現象特別是云氣穴的抑制作用會有所減弱。而大量研究表明，相比于附著氣穴，云氣穴特別是在其潰滅過程中所誘發的噪聲以及壓力脈動要更為嚴重。因此，為提高噴嘴擋板伺服閥的性能并保證其工作的可靠性，需要設計新的氣穴抑制方法。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種噴嘴擋板伺服閥抑制前置級氣穴現象的方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

本發明噴嘴擋板伺服閥抑制前置級氣穴現象的方法，具體如下：