液压控制课件》第二章液压放大元件喷嘴挡板阀.docx

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液压控制课件》第二章液压放大元件喷嘴挡板阀

第九节喷嘴挡板阀

一、单喷嘴挡板阀的静态特性

1、工作原理

单喷嘴挡板阀的原理图如图2—17所示。

组成：

固定节流孔、喷嘴和挡板。

原理：

喷嘴与挡板间的环形面积构成可变节流口，控制固定节流孔与可变节流口之间的压力。

单喷嘴挡板阀是三通阀，用来控制差动液压缸。

控制压力pc与负载腔（液压缸无杆腔）相连，而供油压力ps（恒压源）与液压缸的有杆腔相连。

挡板与喷嘴端面之间的间隙减小—可变液阻增大—通过固定节流孔的流量减小—固定节流孔处压降也减小—控制压力pc增大—推动负载运动；反之亦然。

固定节流孔通常是短管形，喷嘴端部也是近于锐边形，减小油温变化的影响。

图2-9-1单喷嘴挡板阀的原理图

（一）压力特性

得压力特性方程：

此时，由式（2—97）可得零位时的控制压力为

图2-9-2单喷嘴挡板阀的压力特性曲线图

（二）压力—流量特性

其压力—流量曲线示于图

图2-9-3单喷嘴挡板阀的压力流量特性曲线图

二、双喷嘴挡板阀的静态特性

（一）压力-流量特性

结构：

双喷嘴挡板阀是由两个结构相同的单喷嘴挡板阀组合；

原理：

按差动工作，如图2—20所示。

双喷嘴挡板阀在挡板偏离零位时，一个喷嘴腔的压力升高，另一个喷嘴腔的压力降低。

双喷嘴挡板阀是四通阀，因此可用来控制双作用液压缸。

图2-9-4双喷嘴挡板阀

将两个方程与关系式：

结合起来就完全确定了双喷嘴挡板阀的压力—流量曲线。

画出压力—流量曲线，如图2—21所示。

图2-9-5双喷嘴挡板阀压力—流量曲线

与图2—19所示的单喷嘴挡板阀的压力—流量曲线相比，其压力—流量曲线的线性度好，线性范围较大，特性曲线对称性好。

（二）压力特性

双喷嘴挡板阀挡板偏离零位：

一个喷嘴腔的压力升高，另一个喷嘴腔的压力降低。

在切断负载，每个喷嘴腔的控制压力由式（2—99）求得。

当满足式（2—100）的设计准则，灵敏度最高，

p1,p2分别为：

图2-9-6双喷嘴挡板阀压力特性曲线

（三）阀的零位系数

为了求得阀的零位系数，可将式（2—107）和式（2—108）

（四）双喷嘴挡板阀特点

1、与单喷嘴挡板阀相比

1）两者的流量增益是一样；

2）压力灵敏度增加了一倍；

3）零位泄漏流量也增加了一倍。

4）因温度和供油压力变化而产生的零漂小，即零位工作点变动小；

5）挡板在零位时所受的液压力和液动力是平衡。

2、与滑阀相比

1）阀静特性好，线性度高，参数稳定性好，是极好的线性元件。

2）结构简单，加工容易。

3）运动部件质量小，响应高。

4）对油液污染不太敏感。

5）摩擦小，分辨率高；

6）零位泄漏流量大，所以只适用于小功率系统。

故通常在两级液压放大器中，多采用双喷嘴挡板阀作为第一级。

滑阀的位移如何确定，滑阀的响应速度由哪个参量决定，油缸的响应速度由哪个参量决定。

三、作用在挡板上的液流力

1、单喷嘴挡板阀参看图2—23。

液流力主要由两部分组成：

环形面积上，喷嘴孔处的静压力对挡板产生的液压力，射流动量的变化对挡板产生的反作用力；

图2-9-7作用在单喷嘴挡板阀液流力

2、双喷嘴挡板阀参看图2—24。

图2-9-7作用在双喷嘴挡板阀液流力

四、喷嘴挡板阀的设计

喷嘴挡板阀的主要结构参数：

喷嘴直径DN、零位间隙xf0、固定节流孔直径D0；

其次喷