双喷嘴挡板式弹簧对中两级电液流量伺服阀

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第1151页（1362字）

(1)结构和工作原理

A．结构

这是早期伺服阀采用的工作原理，由于其开环工作，存在较多缺点，已被其它类型阀逐渐替代，其结构和工作原理如图20．4－7所示。

图20．4－7 双喷嘴挡板式弹簧对中两级电液流量伺服阀

伺服阀采用干式差动永磁力矩马达，衔铁、挡板和弹簧管刚性固接，并由弹簧管支撑(有些产品中，用弹簧片支承，弹簧片与挡板为一体，衔铁与它压合成刚性整体)。阀芯在对中弹簧及两端喷嘴控制腔压力的作用下处于力平衡状态，并借助调节螺钉使滑阀处于“零位”。

B．工作过程

力矩马达线圈输入电流在衔铁末端产生的吸力，使衔铁挡板组件绕弹簧管支承回转，一侧喷嘴挡板可变节流口关小且喷嘴腔内压力增高，另一侧可变节流口开大且该喷嘴腔内压力减小，形成压差。弹簧管偏转并停留在某一角度，在此位置上，弹簧管的恢复力矩与喷嘴对挡板液压作用力产生的力矩之和等于衔铁末端吸力产生的力矩。双喷嘴挡板液压放大器是一个压力一流量型液压放大器，当输出流量为零时(即阀芯静止下来后)，其输出压差与挡板位移成正比，因此，两喷嘴腔压力差与输入电流成正比。阀芯在两喷嘴腔压力差作用下移动，一侧对中弹簧被压缩，另一侧对中弹簧则被放松，直至停留在某一位置。在该位置上，两个对中弹簧产生的对中力等于两喷嘴腔压力差在阀芯两端面上形成的净作用力(实际上还应考虑液动力及静摩擦力)。因此，阀芯位移与两喷嘴腔压力差成正比，或者说，与输入电流大小成正比。当供油压力及负载压力为一定时，输出到负载的流量与阀芯位移成正比(阀套为矩形或环形槽节流孔型时)。

(2)特点

·结构简单，调零方便。

·无反馈回路，阀的频带可以较高。

·开环工作，衔铁及挡板的位移都较大，力矩马达线性要求高；喷嘴挡板级压力增益及流量增益低，阀的分辨率较差。

·压力及温度等外界条件变化，或阀内部结构参数变化时，易引起零漂，工作范围窄，抗干扰能力也较差。

·对中弹簧要求体积小、滞后小、刚度大、抗疲劳，因此制造困难。

·两端对中弹簧刚度大，弹簧力大，以及由于加工和装配的误差，易造成阀的侧向卡紧力，增加阀芯摩擦力，使阀的滞环增大，分辨率变差。

该型阀虽有较多缺点，但是，由于结构简单、造价低，在降低阀动态响应要求的前提下，若采用刚度小的对中弹簧，并在结构上采取措施(如采用分段阀套)，进一步降低造价，突出廉价的优点，则该型阀仍具有强大的生命力，可适用于一般的、性能要求不高的电液伺服系统。