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上图所示为喷嘴挡板式二级四通(力反馈)电液伺服阀的结构示意图。图中上半部为衔铁式力矩马达,下半部为前置级(喷嘴挡板式)和功率级(滑阀式)液压放大器。衔铁3与挡板5和弹簧杆11连接在一起,由固定在阀体10上的弹簧管12支承着。弹簧杆11下端为一球头,嵌放在滑阀9的凹槽内,永久磁铁1和导磁体2、4形成一个固定磁场。当线圈13中没有电流通过时,导磁体2、4和衔铁3间四个气隙中的磁通相等,且方向相同,衔铁3和挡板5都处于中间位置,因此滑阀没有液压油输出。当有控制电流流入线圈13时。一组对角方向的气隙中的磁通增加,另一组对角方向的气隙中的磁通减小,于是衔铁3就在磁力作用下克服弹簧管12的弹性反作用而以弹簧管12中的某一点为支点偏转 角,并偏转到磁力所产生的转矩与弹簧管的弹性反作用力所产生的反转矩平衡时为止。这时滑阀9尚未移动,而挡板5因随衔铁3偏转二发生挠曲,改变了它与两个喷嘴6间的间隙,一个间隙减小,另一个间隙加大。 通入伺服阀的压力油经滤油器8、两个对称的固定节流孔7和左、右喷嘴6流出,通向回油。当挡板5挠曲,喷嘴挡板的两个间隙不相等时,两喷嘴后侧的压力就不相等,他们作用在滑阀9的左、右端面上,使滑阀9向相应方向移动一段距离,压力油就通过滑阀9上的一个阀口输向执行元件,由执行元件回来的油经滑阀9上的另一个阀口通向回油。滑阀9移动时,弹簧杆11下端球头跟着移动。在衔铁挡板组件上产生了转矩,使衔铁3向相应方向偏转,并使挡板5在两喷嘴6间的偏移量减少,这就是所谓的力反馈。力反馈的结果,是使滑阀9两端的压差减小。当滑阀9通过弹簧杆11作用于挡板5的力矩、喷嘴液流作用于挡板的力矩以及弹簧管的反力矩之和等于力矩马达产生的电磁力矩时,滑阀9不再移动,并一直使其阀口保持在这一开度上。通入线圈13的控制电流越大,使衔铁3偏转的转矩、弹簧杆11的挠曲变形、滑阀9两端的压差以及滑阀9的偏移量就越大,伺服阀输出的流量也越大。由于滑阀9的位移、喷嘴6与挡板5之间的间隙、衔铁3的转角都依次和输入的电流成正比,因此这种阀的输出流量也和输入电流成正比。输入电流反向时,输出流量也反向。 下图所示为喷嘴挡板式三级四通伺服阀原理图。它由一个小流量的两级伺服阀1去控制功率级液压放大器2。功率级滑阀的位移由位移传感器(如差动变压器)3检测并反馈于大流量、高速响应的场合,其流量通常在200L/min以上。
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