噴嘴擋板式力反饋型兩級(jí)電液伺服閥

兩級(jí)電液伺服閥多用于控制流量較大( 80～250L/min)的場(chǎng)合。兩級(jí)電液伺服閥由電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換器、先導(dǎo)級(jí)閥和功率級(jí)主閥組成，種類較多。噴嘴擋板式力反饋電液伺服閥是使用量大、適用面廣的兩級(jí)電液伺服閥。

圖11 (a)所示為噴嘴擋板式力反饋電液伺服閥結(jié)構(gòu)，它由力矩馬達(dá)、噴嘴擋板式液壓前置放大級(jí)和四邊滑閥功率放大級(jí)等三部分組成。銜鐵3與擋板5連接在一起，由固定在閥座11上的彈簧管10支撐著。擋板5下端為一球頭，嵌放在滑閥9的凹槽內(nèi)，永久磁鐵1和導(dǎo)磁體2、4形成一個(gè)固定磁場(chǎng)，當(dāng)線圈12中沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)磁體2、4和銜鐵3間四個(gè)氣隙中的磁通都是蟲(chóng)且方向相同，銜鐵3處于中間位置。當(dāng)有控制電流通人線圈12時(shí)，一組對(duì)角方向氣隙中的磁通增加，另一組對(duì)角方向氣隙中的磁通減小，于是銜鐵3就在磁力作用下克服彈簧管11的彈性反作用力而偏轉(zhuǎn)一角度，并偏轉(zhuǎn)到磁力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與彈性反作用力所產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)矩平衡時(shí)為止。同時(shí)，擋板5因隨銜鐵3偏轉(zhuǎn)而發(fā)生撓曲，改變了它與兩個(gè)噴嘴6間的間隙，一個(gè)間隙減小，另一個(gè)間隙加大。

通入伺服閥的壓力油經(jīng)過(guò)濾器8、兩個(gè)對(duì)稱的節(jié)流孔7和左右噴嘴6流出，通向回油管。當(dāng)擋板5撓曲，出現(xiàn)上述噴嘴一擋板的兩個(gè)間隙不相等情況時(shí)，兩噴嘴后側(cè)的壓力就不相等，它們作用在滑閥9的左、右端面上，使滑閥9向相應(yīng)方向移動(dòng)一段距離，壓力油就通過(guò)滑閥9上的一個(gè)閥口輸向液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)回來(lái)的油則經(jīng)滑閥9上的另一個(gè)閥口通向回油管。滑閥9移動(dòng)時(shí)，擋板5下端球頭跟著移動(dòng)。在銜鐵擋板組件上產(chǎn)生了一個(gè)轉(zhuǎn)矩，使銜鐵3向相應(yīng)方向偏轉(zhuǎn)，并使擋板5在兩噴嘴6間的偏移量減少，這就是反饋?zhàn)饔谩７答佔(zhàn)饔玫暮蠊鞘够y9兩端的壓差減小。當(dāng)滑閥9上的液壓作用力和擋板5下端球頭因移動(dòng)而產(chǎn)生的彈性反作用力達(dá)到平衡時(shí)，滑閥9便不再移動(dòng)，并一直使其閥口保持在這一開(kāi)度上。

通入線圈12的控制電流越大，使銜鐵3偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩、擋板5撓曲變形、滑閥9兩端的壓差以及滑閥9的偏移量就越大，伺服閥輸出的流量也越大。由于滑閥9的位移、噴嘴6與擋板5之間的間隙、銜鐵3的轉(zhuǎn)角都依次和輸入電流成正比，因此這種閥的輸出流量也和電流成正比。輸入電流反向時(shí)，輸出流量也反向。

噴嘴擋板式力反饋電液伺服閥的原理框圖如圖11 (b)所示。

雙噴嘴擋板式電液伺服閥具有線性度好、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、壓力靈敏度高、閥心基本處于浮動(dòng)、不易卡阻、溫度和壓力零漂小等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是抗污染能力差[噴嘴擋板級(jí)間隙較小(僅0.02～0.06mm)，閥易堵塞]，內(nèi)泄漏較大、功率損失大、效率低，力反饋回路包圍力矩馬達(dá)，流量大時(shí)提高閥的頻寬受到限制。