射流管式电液伺服阀零偏机理研究

摘要

射流管伺服阀由于其抗染能性能强、力矩马达放大效率高等优势，其在工业体系中有普遍应用。国外航天航空、船舶、冶金等领域里使用伺服阀的先导级大都为射流管阀，而不是从前的双喷嘴挡板阀，这是因为液压系统中出现故障大都是油液清洁度不达标引起的，而射流管阀具有很强的抗污染能力，但射流管加工制造比喷嘴挡板要复杂，对技术人员有很高的要求，往往需要大量成本，所以在国内社流感伺服阀还不是很普及。
　　在实际生产中，伺服阀在仓库放置一段时间，会发生零位不稳定现象，作为伺服阀的重要性能指标，零偏不稳定现象会极大降低伺服阀性能。在出库交货之前，需要对伺服阀各项性能进行重新测试，此时伺服阀零偏会变化，通常情况只是简单重新调零就交货，但是经过重新调零的伺服阀零偏没有达到长期稳定，出货后很大几率在一年内因零偏问题返厂修理，浪费人力与时间。深入彻底地研究射流管式伺服阀零偏机理成为当下急需解决的问题。
　　以仿真与实验相结合的方法研究伺服阀零偏，对其重要零件的模型和整阀模型进行了深入研究。通过分析构造和工作原理，分别推导矩马达电磁组件、接收器以及衔铁组件这三个重要组件数学模型；通过计算喷嘴与接收器重合面积来分配流体的动压能；利用能量守恒的原理来计算两个接受孔的恢复压力；根据对支撑杆与衔铁的受力分析构建衔铁组件数学模型；利用AMESim中的标准元件库文件搭建力矩马达电磁组件模型和功率级模型；对标准库中没有的衔铁组件和接收器模型则是采用了AMESet进行二次开发，运用已知公式与参数自己建立模型。建立了一个伺服阀实验台并对其零偏特性进行了实验。
　　结果表明，伺服阀零偏与其装配调试时产生的内应力有直接关系。提出了相关改进方法并取得一定成果。

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