射流管阀和射流偏转板阀
射流管阀和射流偏转板阀
射流管阀的紊流淹没射流特征
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射流管阀的紊流淹没射流特征 |
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射流管阀(见表液压控制阀的类型、原理及特点中图c)是液体能量转换式放大器，在射流管喷嘴处，收缩喷嘴使液体的压力能变成动能，而在接收器内扩散流道又使液体的动能恢复成压力能。为了避免射流进入接受器时有空气混入，减小射流管所受的射流压力并增大运动阻尼，采用淹没射流 |
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项目 |
特征 |
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紊 流 淹 没 射 流 结 构 特 征 |
(1)四周的液体将混渗并卷入射流中，射流的横断面及其流量沿射流方向逐渐扩大 (2)未被四周液体混入的中心部分，保持着喷口速度υ0，称为核心层；核心层逐渐缩小，其消失处的断面称为过渡断面。喷口至过渡断面的射流段称为起始段L0，之后的射流段称为基本段。α角称为核心收缩角 (3)核心层之外的射流区域称为边界层，边界层逐渐扩大，外边界线上速度为零。E点成为极点，θ角称为极角或扩散角，h0称为极点深度 |
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紊 流 淹 没 射 流 参 数 |
计算式 |
说明 |
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(1)极点深度及极角 极点深度：h0＝RNctanθ 极角的大小随射流断面形状及喷口上速度不均匀程度而异： tanθ＝βφ |
DN、RN——喷口直径、半径 β——紊流系数；喷嘴收缩好、喷口上速度均匀时，β＝0.066 φ——与射流断面形状有关的系数；对于圆端面φ＝3.4，对于平面射流φ＝2.44 υ0——喷口速度 L——任意断面至喷口之距离 R——横断面上的半径 y——任意断面上任意点到轴心的距离 QN——喷口流量 Q1——核心层部分的流量 Q2——边界层部分的流量 Q——起始段的总流量 |
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(2)收缩角 tanα＝RN/L0＝1.49β |
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(3)基本段的中心速度υm沿轴线的分布
当L＝L0时，υm＝υ0，得L0＝0.672RN/β |
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(4)基本段断面上的速度υ分布 经验公式： |
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(5)基本段的流量沿轴线的变化规律
当L＝L0＝0.672RN/β时，Q＝2.1QN，表明由于四周液体的卷入，射流流量增大了 |
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(6)起始段的流量沿轴线的变化 Q＝Q1+Q2 Q1/QN＝1-2.98βL/RN+2.22(βL/RN)2 Q2/QN＝3.74βL/RN-0.90(βL/RN)2 当L＝L0＝0.672RN/β时，Q1＝0，Q2＝2.1QN 当L＝L0/2＝0.672RN/2β时，Q1＝0.25QN，Qs＝1.16QN |
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流量恢复系数与压力恢复系数
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流量恢复系数与压力恢复系数 |
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流量恢复系数 |
压力恢复系数 |
总效率 |
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定 义 |
ηQ＝Q0/Qs Q0——流过接收孔的最大空载流量 Qs——供油流量 |
ηp＝pLm/ps pLm——接收孔内的最大负载压力 ps——供油压力 |
η＝ηQηp |
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参 数 |
ηQ、ηp、η与参数λ1、λ2的取值有关，见试验曲线。通常取λ1＝2.5~3，1.5≤λ2≤3， λ1＝Aa/AN，Aa、AN分别为接受孔面积、喷嘴面积 λ2＝l/DN，l为喷嘴与接受孔间距 |
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试 验 曲 线 |
流量恢复系数试验曲线 |
压力恢复系数试验曲线 |
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●—λ1＝1.79；○—λ1＝2.088；Δ—λ1＝2.5；×—λ1＝3.025；□—λ1＝3.67 |
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射流管阀的静态特性及应用
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射流管阀的静态特性及应用 |
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由于射流特性和能量转换的复杂性，难以通过分析、解析得到静态特性，而需借助于试验。阀系数亦由实测的特性曲线得到。试验曲线表明，射流管阀的静态特性类似于正开口四通滑阀或双喷嘴挡板阀 |
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静态特 性曲线 |
压力增益特性曲线 |
空载流量特性曲线 |
压力-流量特性曲线 |
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ps＝0.6MPa，DN＝1.2mm |
ps＝0.6MPa，DN＝1.2mm |
ps＝0.58MPa，DN＝1.2mm，Da＝1.5mm |
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零位泄 漏流量 |
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特点 |
发展 |
应用 |
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(1)喷口尺寸大，通常DN＝0.5~2mm，对油液的污染很不敏感，抗污染性能好，可靠性很高 (2)压力恢复系数和流量恢复系数都很高，因此总效率比滑阀和喷嘴挡板阀高得多 (3)结构简单，制造容易 (4)射流管做摆动，转动摩擦小，所需驱动力小，分辨率高 (5)虽然两个接收孔存在边距b＝0.1~0.2mm，但并不存在几何尺寸引起的死区 (6)特性不易预知，设计时需借助于试验 (7)射流管的转动惯量远比挡板大，因而动态响应较低 (8)零位泄漏量较大，零位功率损耗大 (9)如喷嘴与接受孔间隙过小，则接受孔的回流易冲击射流管 |
新型偏转板式射流管阀，其射流管不动，通过小惯量的偏转板运动向接收孔“配流”，达到了高响应，并避免了回流冲击 |
(1)作伺服阀的前置级 (2)大功率单级射流管可直接驱动执行元件 |
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射流偏转板阀的特点及应用
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射流偏转板阀的特点及应用 |
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组成及控制原理 |
特点及应用 |
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射流偏转板阀主要由射流片和偏转板所构成。射流片被上、下压片密封，其上开有一个高压喷口和两个接受口。偏转板上端和力矩马达衔铁固定，下端开有一个V形槽且插入射流片喷口和接受口之间，将喷口的高速射流导向接受口。当偏转板移动时，二接受口产生压差，从而驱动负载或二级阀的功率级阀芯 |
射流偏转板阀的喷口和接受口端部为矩形口，面积和射流管阀相当。所以它具有射流管阀的优点，即抗污染能力好，高可靠性，失效对中。同时由于压力恢复系数和流量恢复系数都很高，因此效率高，作为前置放大级使用时，使得二级阀的分辨率很小且可使功率级阀芯最大行程比喷挡阀大近一倍。由于偏转板惯量小，所以动态响应可以和喷挡阀相当 其缺点是零位泄漏量较大，零位功率损耗较大 目前用作单级伺服阀和两级伺服阀的前置级 |
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射流偏转板阀的静态特性 |
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