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液壓工作原理

射流管閥的工作原理詳解

添加時間:2018-08-19

    射流管閥主要由射流管和接收器兩部分組成,其工作原理如圖所示。射流管伺服閥通過射流管噴射高壓油液,控制射流管角度能夠改變兩個接收孔獲得能量的比例,從而實現壓力的控制。


    射流管閥完成了液壓油的動能和壓力能之間的多次轉換過程:高壓液體在噴射管內轉換為高速液體的動能,噴射液體進入接收小孔后,小孔壓力升高,射流的速度能又轉換為壓力能。


射流管閥的工作原理圖


    射流管可以繞中心轉動,接收器上有兩個圓形斜孔,分別與執行機構兩腔連接。射流管處于零位時,兩小孔接收到的噴射能量的輸出壓力也相等,執行機構處于靜止狀態;當射流管發生右偏轉,噴口偏移x后,接收器中右孔B接收到的能量大于左孔A的能量,因此右孔壓力升高,而左孔壓力降低,從而推動負載向左運動;同理,當射流管發生左偏轉后,右孔壓力降低,而左孔壓力升高,將推動負載向右運動。


    從射流管噴出的射流有非淹沒射流和淹沒射流兩種情況。非淹沒射流是指從射流管噴出的液體先穿過空氣,并分裂成含氣的霧狀射流,再到達接收器表面;淹沒射流是指射流管噴出的液體通過充滿同樣密度的液體空間到達接收器表面。淹沒射流不會出現霧狀現象,也不會有空氣混入運動液體中,因此淹沒射流具有最佳的流動條件,廣泛應用于射流管閥中。


    特性分析


    由于射流管閥的射流速度很高,并且流動特性比較復雜,使得射流管閥的特性難以通過理論分析與設計來確定其數學模型,而多采用經驗和實驗的辦法獲得射流管閥的流量特性、壓力特性和壓力-流量特性。


    在負載壓力為零時,即兩個控制口直接連接,無負載元件,負載流量與射流管位移之間的關系稱為流量特性。某噴嘴直徑為1.2mm、接收孔直徑為1.5mm的射流管閥在供油壓力為0.6MPa時的流量特性曲線如圖3-33所示。從圖3-33中可以看出,射流管閥的流量特性曲線具有一定的非線性,在零位附近具有比較理想的線性度。


射流管閥的流量特性曲線


    在負載流量為零時,即堵住接收小孔的輸出,兩個接收孔的壓力差(即負載壓力)與射流管位移之間的關系稱為壓力特性。上述射流管閥的壓力特性曲線如圖3-34所示。從圖3-34中可以看出,射流管閥的壓力特性曲線在零位附近的壓力增益要低于零開口四通閥,即壓力靈敏度較低。


    在射流管位移不變的情況下,負載流量與負載壓力之間的關系稱為壓力-流量特性。上述射流管閥在不同射流管位移時的壓力-流量特性曲線簇如圖3-35所示。從圖3-35中可以看出,射流管閥的壓力-流量特性曲線具有比較理想的線性度,尤其在射流管位移為零附近;壓力-流量特性曲線簇不是等間距平行分布,這是由于射流管閥的流量特性具有一定的非線性。


射流管閥的壓力-流量特性曲線簇


    將射流管閥的流量特性、壓力特性和壓力-流量特性曲線與噴嘴擋板閥的特性曲線對比,可以發現它們具有幾乎相同的工作特性,因此,在很多場合中射流管閥和噴嘴擋板閥可以起到相同的作用或替代使用,例如在電液伺服閥中均可作為前置放大級。

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