射流管式伺服阀

射流管式伺服阀，该机构中采用干式桥形永磁力矩马达,射流管焊接于衔铁上，并由薄壁弹簧片支承。液压油通过柔性的供压管进入射流管。从射流管喷嘴射出的液压油进入与滑阀阀芯两端容腔分别相通的两个接收孔中，推动滑阀阀芯移动,其位移与主阀两端压力差成比例。射流管的侧面装有弹簧板及反馈弹簧丝,其末端插人阀芯中间的小槽内,阀芯移动推动反馈弹簧丝,构成对力矩马达的力反馈。

力矩马达借助薄壁弹簧片实现对液压部分的密封隔离。该射流管式伺服阀的优点是结构简单,因为射流管式伺服阀最小通流尺寸(射流管口尺寸)比喷嘴挡板的工作间隙大4~ 10 倍,抗污染能力强,对油液的清洁度要求不高,动作可靠性较好。其缺点是射流能量损耗大,效率较低;受油液粘度变化影响明显,低温特性差;力矩马达带动射流管,负载惯量大,工作性能差,响应速度没有喷嘴挡板阀高，适用于低压小功率场合。

针对多年来困扰航空航天和舰船射流伺服阀基础理论欠缺的问题，以偏转板伺服阀和射流管伺服阀的基础研究作为突破口，通过热力学、动力学、振荡流体力学和计算流体力学的深入分析，阐明不同介质时射流负压现象机理和射流玻璃柱长度的影响因素，分析射流伺服阀流场分布规律及其影响因素。建立考虑射流放大级能量转换过程的射流伺服阀数学模型，探索射流伺服阀复杂结构零件微米级几何参数、制造工艺和服役性能之间的映射关系，从试验和理论的两方面，取得射流伺服阀的设计准则和关键技术。探索偏转板伺服阀卡门涡现象产生的特定条件、导流管谐振条件、热固液耦合关系等基础表达式，进而阐明射流伺服阀振动、啸叫、零位偏移、零位漂移的产生机理，最终取得射流伺服阀减振制振和消声的措施、零位漂移的抑制方法，解决如何实现稳定和精确的射流伺服控制的根本问题。打破国外技术封锁，为我国研制高可靠性与高适应性的航空航天及舰船射流伺服阀提供基础理论和关键技术。

针对多年来航空航天和舰船射流控制基础理论欠缺的问题，以偏转板伺服阀和射流管伺服阀作为突破口，通过热力学、动力学、振荡流体力学和计算流体力学的深入分析，理论与实践紧密结合，研究射流负压现象、卡门涡街现象和零偏零漂的产生机理与条件，以及冲蚀磨损、三维离心环境和宽温域下的分析方法和理论等基础科学问题。项目主要成果包括：（1）揭示了射流负压现象（即流体在高速射流出口处或某几处出现环状负压区域的现象）和卡门涡街现象（即射流流体受到偏转板阻碍时，下方会出现不稳定的边界层分离而产生两排非对称交错漩涡的现象，一侧顺时针方向而另一侧反时针方向）的机理和产生的特定条件，建立考虑射流能量交换过程的射流伺服阀数学模型，得到了复杂零件微米级几何参数、制造工艺和服役性能之间的映射关系，从试验和理论的两方面，取得了射流伺服阀的设计准则和关键技术。为打破国外技术封锁和限制，研制高可靠性与高适应性的航空航天及舰船射流伺服阀提供了基础理论和关键技术。（2）建立了三维离心环境下基于牵连运动学的电液伺服阀数学模型。建立了射流伺服阀的冲蚀磨损理论与数值模拟方法。建立了宽温域下考虑残余应力的精密偶件轴向/径向尺寸链计算模型。阐释了射流前置级和整阀的零偏零漂产生机理，得到了包含七类24种要素的零偏零漂值综合计算模型，并提出了耐极端环境的零偏零漂的抑制方法与措施、减振制振措施，解决了多年来困扰高端液压元件的零偏零漂、特性不规则与不重复现象的难题，直接为国家型号研制提供了基础保障。（3）在《机械工程学报》《航空学报》《WEAR》等发表期刊论文27篇（其中，SCI2篇、EI16篇），发表会议论文14篇，获得国际会议最优秀论文奖2篇。获得授权发明专利3项，申报发明专利9项。出版专著2部137万字，参与制定行业标准1项。（4）形成了一支精通射流伺服控制的青年学者队伍，指导毕业硕士生9名。正在培养博士生5名，正在培养硕士生2名。

《射流管电液伺服阀(GB/T 13854-2008)》由中国标准出版社出版。