噴噴嘴擋板閥及章小結(jié)課件

1.10噴嘴擋板閥分析與設(shè)計(jì)單噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶1個(gè)固定節(jié)流孔的正開口兩通閥。噴嘴-擋板閥閥有單噴嘴-擋板閥和雙噴嘴-擋板閥兩種。單噴嘴-擋板閥1個(gè)控制腔，類似三通閥。?1.10噴嘴擋板閥分析與設(shè)計(jì)單噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶1個(gè)固1一、單噴嘴擋板閥分析固定阻尼孔可變阻尼孔1、穩(wěn)態(tài)特性方程一、單噴嘴擋板閥分析固定阻尼孔可變阻尼孔1、穩(wěn)態(tài)特性方程2一、單噴嘴擋板閥分析2、壓力特性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：?理論解釋：零位壓力靈敏度。一、單噴嘴擋板閥分析2、壓力特性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：?理論解釋：零位壓3控制體3、單噴嘴擋板閥的液動(dòng)力一、單噴嘴擋板閥分析III控制體3、單噴嘴擋板閥的液動(dòng)力一、單噴嘴擋板閥分析I4單噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶1個(gè)固定節(jié)流孔的正開口兩通閥雙噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶2個(gè)固定節(jié)流孔的正開口四通閥二、雙噴嘴擋板閥分析單噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶1個(gè)雙噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶2個(gè)二、雙噴5二、雙噴嘴擋板閥分析由擋板1、噴嘴2和3、固定節(jié)流小孔4和5等元件組成。擋板和兩個(gè)噴嘴之間形成兩個(gè)可變截面的節(jié)流縫隙δ1和δ2。當(dāng)擋板處于中間位置時(shí)，兩縫隙所形成的液阻相等，兩噴嘴腔內(nèi)的油壓相等，缸不動(dòng)。當(dāng)輸入信號(hào)使擋板向左偏擺時(shí)，可變縫隙δ1關(guān)小δ2開大，p1上升p2下降，缸體向左移動(dòng)。當(dāng)噴嘴跟隨缸體移動(dòng)到擋板兩邊對(duì)稱位置時(shí)，缸運(yùn)動(dòng)停止。二、雙噴嘴擋板閥分析由擋板1、噴嘴2和3、固定節(jié)流小61、穩(wěn)態(tài)特性方程Q1Q2Q3Q41、穩(wěn)態(tài)特性方程Q1Q2Q3Q47Q1Q2Q3Q41、穩(wěn)態(tài)特性方程Q1Q2Q3Q41、穩(wěn)態(tài)特性方程8噴噴嘴擋板閥及章小結(jié)課件9與單噴嘴壓力特性分析類似，切斷負(fù)載通道，即2、雙噴嘴-擋板閥的壓力特性與單噴嘴壓力特性分析類似，切斷負(fù)載通道，即2、雙噴嘴-擋板閥10圖1.35雙噴嘴擋板閥壓力特性曲線圖1.35雙噴嘴擋板閥壓力特性曲線11設(shè)計(jì)準(zhǔn)則無因次壓力流量方程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則無因次壓力流量方程123、無因次流量－壓力特性曲線

3、無因次流量－壓力特性曲線134、雙噴嘴-擋板閥零位的閥系數(shù)推導(dǎo)線性化方程4、雙噴嘴-擋板閥零位的閥系數(shù)推導(dǎo)線性化方程145雙噴嘴擋板閥的液動(dòng)力5雙噴嘴擋板閥的液動(dòng)力156、結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)1)根據(jù)零位流量增益確定噴嘴孔直徑2)確定噴嘴擋板的零位間隙3)固定節(jié)流孔直徑4)其他參數(shù)6、結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)1)根據(jù)零位流量增益確定噴嘴孔直徑2)確16分類：?jiǎn)螄娮鞊醢彘y、雙噴嘴擋板閥；特點(diǎn)：三通（差動(dòng)缸）、四通（雙作用缸）；建模分析的假設(shè)條件：是否匹配、對(duì)稱；穩(wěn)態(tài)特性方程：顯函數(shù)、隱函數(shù)；線性化形式的求法：是否引入負(fù)載壓力定義；閥系數(shù)：壓力增益的大??；液動(dòng)力：零位對(duì)稱性。設(shè)計(jì)方法1.10噴嘴擋板閥分析與設(shè)計(jì)分類：?jiǎn)螄娮鞊醢彘y、雙噴嘴擋板閥；1.10噴嘴擋板閥分析17#電液伺服閥

它能將小功率的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能輸出，是一種功率放大元件。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)三部分組成。#電液伺服閥18（1）力矩馬達(dá)力矩馬達(dá)由線圈1，導(dǎo)磁體2、3，永久磁鐵4，銜鐵5和彈簧管6組成。（2）前置放大級(jí)力矩馬達(dá)產(chǎn)生的力矩很小，不能驅(qū)動(dòng)四邊控制滑閥，因此必須利用噴嘴擋板結(jié)構(gòu)先進(jìn)行力的放大。（3）功率放大級(jí)功率放大級(jí)由閥芯12和閥體組成。其功能是將前置放大級(jí)輸入的滑閥位移信號(hào)進(jìn)一步放大，實(shí)現(xiàn)控制功率的轉(zhuǎn)換和放大。（1）力矩馬達(dá)191.9液壓控制閥的功率與效率1.9液壓控制閥的功率與效率20液壓放大元件能將輸入位移(機(jī)械量)轉(zhuǎn)換并放大為具有一定壓力的液體流量。

小結(jié)流量與壓力的乘積即功率，因此也可以說液壓放大元件所輸出的就是具有一定功率的液壓信號(hào)。液壓放大元件也是控制液體流量的大小及方向的控制元件，通常稱為(液壓)閥，如：滑閥、擋板閥等。機(jī)械功率FV液壓功率pQ小大伺服閥是液壓伺服系統(tǒng)核心元件，其作用將各種小功率輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成功率較大的液壓輸出量，用以控制執(zhí)行元件的動(dòng)作。按照輸入信號(hào)及轉(zhuǎn)換器類型分為機(jī)液伺服閥、電液伺服閥和氣液伺服閥。

液壓放大元件能將輸入位移(機(jī)械量)轉(zhuǎn)換并放大211機(jī)液伺服閥（1）滑閥在零位時(shí)有三種開口形式即：負(fù)開口（正遮蓋或正重疊）、零開口（零遮蓋或零重疊）和正開口（負(fù)遮蓋或負(fù)重疊）。

小結(jié)零開口正開口負(fù)開口ZEROLIPUNDERLIPOVERLIP零重疊負(fù)重疊正重疊1機(jī)液伺服閥小結(jié)零開口正開口負(fù)開口ZERO22不同開口形式的流量增益不同開口形式的流量增益23一、按進(jìn)、出閥的通道數(shù)劃分四通閥三通閥二通閥二、按滑閥的工作邊數(shù)劃分四邊滑閥雙邊滑閥單邊滑閥三、按閥套窗口的形狀劃分矩形、圓形、三角形等多種四、按閥芯的凸肩數(shù)目劃分二凸肩、三凸肩、四凸肩圓柱滑閥的結(jié)構(gòu)型式及分類一、按進(jìn)、出閥的通道數(shù)劃分圓柱滑閥的結(jié)構(gòu)型式及分類24

滑閥的面積梯度及部分開口，可全周開口、開方孔、開園孔開圓孔展開圖開方孔全周開口滑閥的面積梯度及部分開口，可全周開口、開方孔、開園孔開25零開口四通滑閥的穩(wěn)態(tài)特性能表示Q、A及Δp三者間關(guān)系的方程就是滑閥的特性方程，而只研究穩(wěn)態(tài)關(guān)系的就叫做穩(wěn)態(tài)特性（靜特性）。3142pSQLQ1Q3Tp2p1(b)液壓橋pSTABXv124p13p2QLQL(a)結(jié)構(gòu)原理圖pSTABXv124p13p2QLQLA零開口四通滑閥的穩(wěn)態(tài)特性能表示Q、A及Δp26將流量方程在某一工作點(diǎn)(QL1、xv1、pL1)附近全微分，可得在此工作點(diǎn)處的流量方程:Kq——流量增益，或流量放大系數(shù)，表示負(fù)載壓力pL不變時(shí)，當(dāng)閥芯位移xv，有微小增量時(shí)所引起的流量增量；Kc——壓力流量系數(shù)，表示閥芯位移不變時(shí)負(fù)載壓力增量與負(fù)載流量增量之間的關(guān)系，也稱閥剛度。零開口四通滑閥的穩(wěn)態(tài)特性方程線性化將流量方程在某一工作點(diǎn)(QL1、xv1、pL27QL/QLmax0.81.0=xv/xvmax0.81.2-1.2-0.8-0.8-0.4-0.40.40.40.2-0.2000pL/ps-0.80.8-0.40.40.6-0.6-1.0ⅣⅡⅢⅠ零開口四通滑閥壓力-流量曲線曲線是非線性的!

QL/QLmax0.81.0=xv/xvmax0.81.2-28零開口四通滑閥的閥系數(shù)零開口四通滑閥的閥系數(shù)29零開口四通滑閥的零位閥系數(shù)零開口四通滑閥的零位閥系數(shù)30（1）作用在圓柱滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力

滑閥的力特性

液流經(jīng)過閥口時(shí)，由于流動(dòng)方向和流速的改變，閥芯上會(huì)受到穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力。因沿閥芯徑向的分力互相抵消了，只剩下沿閥芯軸線方向的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力。

作用在帶平衡活塞的滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力

（1）作用在圓柱滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力滑閥的力特性31穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力指向閥口關(guān)閉的方向穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力相當(dāng)于彈性力穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力指向閥口關(guān)閉的方向穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力相當(dāng)于彈性力32瞬態(tài)液動(dòng)力方向：與加速液體的加速度方向相反；性質(zhì)：粘性力，阻尼作用；正負(fù)阻尼長(zhǎng)度概念；滑閥設(shè)計(jì)的基本要求：L1>L2（2）作用在圓柱滑閥上的瞬態(tài)液動(dòng)力

瞬態(tài)液動(dòng)力方向：與加速液體的加速度方向相反；（2）作用在圓柱331、流量增益Kq，正開口是零開口的2倍，正開口是帶固定節(jié)流孔閥的2倍，半橋與全橋相等（因左右半橋流量相等）2倍12KqKcKqKc等價(jià)動(dòng)態(tài)物理模型動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型三通閥、四邊閥靜特性比較1、流量增益Kq，正開口是零開口的2倍，正開口是帶固2倍1234遠(yuǎn)大于122、零位壓力流量系數(shù)Kc0，正開口遠(yuǎn)大于零開口，半橋是全橋的2倍KqKcKqKc等價(jià)動(dòng)態(tài)物理模型動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型三通閥、四邊閥靜特性比較遠(yuǎn)大于122、零位壓力流量系數(shù)Kc0，正開口遠(yuǎn)大于零開口，半353、壓力增益Kp，正開口遠(yuǎn)小于零開口，半橋是全橋一半2倍遠(yuǎn)大于三通閥、四邊閥靜特性比較3、壓力增益Kp，正開口遠(yuǎn)小于零開口，半橋是全橋一半2倍遠(yuǎn)大36分類：?jiǎn)螄娮鞊醢彘y、雙噴嘴擋板閥；特點(diǎn)：三通（差動(dòng)缸）、四通（雙作用缸）；建模分析的假設(shè)條件：是否匹配、對(duì)稱；穩(wěn)態(tài)特性方程：顯函數(shù)、隱函數(shù)；線性化形式的求法：是否引入負(fù)載壓力定義；閥系數(shù)：壓力增益的大?。灰簞?dòng)力：零位對(duì)稱性。設(shè)計(jì)方法噴嘴擋板閥分類：?jiǎn)螄娮鞊醢彘y、雙噴嘴擋板閥；噴嘴擋板閥37QL/QLmax0.81.0=xv/xvmax0.81.2-1.2-0.8-0.8-0.4-0.40.40.40.2-0.2000pL/ps-0.80.8-0.40.40.6-0.6-1.0QL/QLmax0.81.0=xv/xvmax0.81.2-381.10噴嘴擋板閥分析與設(shè)計(jì)單噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶1個(gè)固定節(jié)流孔的正開口兩通閥。噴嘴-擋板閥閥有單噴嘴-擋板閥和雙噴嘴-擋板閥兩種。單噴嘴-擋板閥1個(gè)控制腔，類似三通閥。?1.10噴嘴擋板閥分析與設(shè)計(jì)單噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶1個(gè)固39一、單噴嘴擋板閥分析固定阻尼孔可變阻尼孔1、穩(wěn)態(tài)特性方程一、單噴嘴擋板閥分析固定阻尼孔可變阻尼孔1、穩(wěn)態(tài)特性方程40一、單噴嘴擋板閥分析2、壓力特性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：?理論解釋：零位壓力靈敏度。一、單噴嘴擋板閥分析2、壓力特性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：?理論解釋：零位壓41控制體3、單噴嘴擋板閥的液動(dòng)力一、單噴嘴擋板閥分析III控制體3、單噴嘴擋板閥的液動(dòng)力一、單噴嘴擋板閥分析I42單噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶1個(gè)固定節(jié)流孔的正開口兩通閥雙噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶2個(gè)固定節(jié)流孔的正開口四通閥二、雙噴嘴擋板閥分析單噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶1個(gè)雙噴嘴-擋板閥相當(dāng)于帶2個(gè)二、雙噴43二、雙噴嘴擋板閥分析由擋板1、噴嘴2和3、固定節(jié)流小孔4和5等元件組成。擋板和兩個(gè)噴嘴之間形成兩個(gè)可變截面的節(jié)流縫隙δ1和δ2。當(dāng)擋板處于中間位置時(shí)，兩縫隙所形成的液阻相等，兩噴嘴腔內(nèi)的油壓相等，缸不動(dòng)。當(dāng)輸入信號(hào)使擋板向左偏擺時(shí)，可變縫隙δ1關(guān)小δ2開大，p1上升p2下降，缸體向左移動(dòng)。當(dāng)噴嘴跟隨缸體移動(dòng)到擋板兩邊對(duì)稱位置時(shí)，缸運(yùn)動(dòng)停止。二、雙噴嘴擋板閥分析由擋板1、噴嘴2和3、固定節(jié)流小441、穩(wěn)態(tài)特性方程Q1Q2Q3Q41、穩(wěn)態(tài)特性方程Q1Q2Q3Q445Q1Q2Q3Q41、穩(wěn)態(tài)特性方程Q1Q2Q3Q41、穩(wěn)態(tài)特性方程46噴噴嘴擋板閥及章小結(jié)課件47與單噴嘴壓力特性分析類似，切斷負(fù)載通道，即2、雙噴嘴-擋板閥的壓力特性與單噴嘴壓力特性分析類似，切斷負(fù)載通道，即2、雙噴嘴-擋板閥48圖1.35雙噴嘴擋板閥壓力特性曲線圖1.35雙噴嘴擋板閥壓力特性曲線49設(shè)計(jì)準(zhǔn)則無因次壓力流量方程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則無因次壓力流量方程503、無因次流量－壓力特性曲線

3、無因次流量－壓力特性曲線514、雙噴嘴-擋板閥零位的閥系數(shù)推導(dǎo)線性化方程4、雙噴嘴-擋板閥零位的閥系數(shù)推導(dǎo)線性化方程525雙噴嘴擋板閥的液動(dòng)力5雙噴嘴擋板閥的液動(dòng)力536、結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)1)根據(jù)零位流量增益確定噴嘴孔直徑2)確定噴嘴擋板的零位間隙3)固定節(jié)流孔直徑4)其他參數(shù)6、結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)1)根據(jù)零位流量增益確定噴嘴孔直徑2)確54分類：?jiǎn)螄娮鞊醢彘y、雙噴嘴擋板閥；特點(diǎn)：三通（差動(dòng)缸）、四通（雙作用缸）；建模分析的假設(shè)條件：是否匹配、對(duì)稱；穩(wěn)態(tài)特性方程：顯函數(shù)、隱函數(shù)；線性化形式的求法：是否引入負(fù)載壓力定義；閥系數(shù)：壓力增益的大小；液動(dòng)力：零位對(duì)稱性。設(shè)計(jì)方法1.10噴嘴擋板閥分析與設(shè)計(jì)分類：?jiǎn)螄娮鞊醢彘y、雙噴嘴擋板閥；1.10噴嘴擋板閥分析55#電液伺服閥

它能將小功率的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能輸出，是一種功率放大元件。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)三部分組成。#電液伺服閥56（1）力矩馬達(dá)力矩馬達(dá)由線圈1，導(dǎo)磁體2、3，永久磁鐵4，銜鐵5和彈簧管6組成。（2）前置放大級(jí)力矩馬達(dá)產(chǎn)生的力矩很小，不能驅(qū)動(dòng)四邊控制滑閥，因此必須利用噴嘴擋板結(jié)構(gòu)先進(jìn)行力的放大。（3）功率放大級(jí)功率放大級(jí)由閥芯12和閥體組成。其功能是將前置放大級(jí)輸入的滑閥位移信號(hào)進(jìn)一步放大，實(shí)現(xiàn)控制功率的轉(zhuǎn)換和放大。（1）力矩馬達(dá)571.9液壓控制閥的功率與效率1.9液壓控制閥的功率與效率58液壓放大元件能將輸入位移(機(jī)械量)轉(zhuǎn)換并放大為具有一定壓力的液體流量。

小結(jié)流量與壓力的乘積即功率，因此也可以說液壓放大元件所輸出的就是具有一定功率的液壓信號(hào)。液壓放大元件也是控制液體流量的大小及方向的控制元件，通常稱為(液壓)閥，如：滑閥、擋板閥等。機(jī)械功率FV液壓功率pQ小大伺服閥是液壓伺服系統(tǒng)核心元件，其作用將各種小功率輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成功率較大的液壓輸出量，用以控制執(zhí)行元件的動(dòng)作。按照輸入信號(hào)及轉(zhuǎn)換器類型分為機(jī)液伺服閥、電液伺服閥和氣液伺服閥。

液壓放大元件能將輸入位移(機(jī)械量)轉(zhuǎn)換并放大591機(jī)液伺服閥（1）滑閥在零位時(shí)有三種開口形式即：負(fù)開口（正遮蓋或正重疊）、零開口（零遮蓋或零重疊）和正開口（負(fù)遮蓋或負(fù)重疊）。

小結(jié)零開口正開口負(fù)開口ZEROLIPUNDERLIPOVERLIP零重疊負(fù)重疊正重疊1機(jī)液伺服閥小結(jié)零開口正開口負(fù)開口ZERO60不同開口形式的流量增益不同開口形式的流量增益61一、按進(jìn)、出閥的通道數(shù)劃分四通閥三通閥二通閥二、按滑閥的工作邊數(shù)劃分四邊滑閥雙邊滑閥單邊滑閥三、按閥套窗口的形狀劃分矩形、圓形、三角形等多種四、按閥芯的凸肩數(shù)目劃分二凸肩、三凸肩、四凸肩圓柱滑閥的結(jié)構(gòu)型式及分類一、按進(jìn)、出閥的通道數(shù)劃分圓柱滑閥的結(jié)構(gòu)型式及分類62

滑閥的面積梯度及部分開口，可全周開口、開方孔、開園孔開圓孔展開圖開方孔全周開口滑閥的面積梯度及部分開口，可全周開口、開方孔、開園孔開63零開口四通滑閥的穩(wěn)態(tài)特性能表示Q、A及Δp三者間關(guān)系的方程就是滑閥的特性方程，而只研究穩(wěn)態(tài)關(guān)系的就叫做穩(wěn)態(tài)特性（靜特性）。3142pSQLQ1Q3Tp2p1(b)液壓橋pSTABXv124p13p2QLQL(a)結(jié)構(gòu)原理圖pSTABXv124p13p2QLQLA零開口四通滑閥的穩(wěn)態(tài)特性能表示Q、A及Δp64將流量方程在某一工作點(diǎn)(QL1、xv1、pL1)附近全微分，可得在此工作點(diǎn)處的流量方程:Kq——流量增益，或流量放大系數(shù)，表示負(fù)載壓力pL不變時(shí)，當(dāng)閥芯位移xv，有微小增量時(shí)所引起的流量增量；Kc——壓力流量系數(shù)，表示閥芯位移不變時(shí)負(fù)載壓力增量與負(fù)載流量增量之間的關(guān)系，也稱閥剛度。零開口四通滑閥的穩(wěn)態(tài)特性方程線性化將流量方程在某一工作點(diǎn)(QL1、xv1、pL65QL/QLmax0.81.0=xv/xvmax0.81.2-1.2-0.8-0.8-0.4-0.40.40.40.2-0.2000pL/ps-0.80.8-0.40.40.6-0.6-1.0ⅣⅡⅢⅠ零開口四通滑閥壓力-流量曲線曲線是非線性的!

QL/QLmax0.81.0=xv/xvmax0.81.2-66零開口四通滑閥的閥系數(shù)零開口四通滑閥的閥系數(shù)67零開口四通滑閥的零位閥系數(shù)零開口四通滑閥的零位閥系數(shù)68（1）作用在圓柱滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力

滑閥的力特性

液流經(jīng)過閥口時(shí)，由于流動(dòng)方向和流速的改變，閥芯上會(huì)受到穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力。因沿閥芯徑向的分力互相抵消了，只剩下沿閥芯軸線方向的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力。

作用在帶平衡活塞的滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力

（1）作用在圓柱滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力滑閥的力特性69穩(wěn)態(tài)液動(dòng)