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偏转板射流伺服阀是一种新兴的电液伺服阀,具有结构简单、抗污染能力强的特点。但是其内部流动情况非常复杂,特别是前置级——偏转板射流液压放大器的流场是非线性、紊态流动。目前还没有精确的数学模型来描述该流场,同时各结构参数的选择也缺乏大量的实验数据支撑。因此,为了更深入地研究偏转板射流伺服阀,有必要对其流场进行动静态特性分析,形成合理的偏转板射流液压伺服阀生产设计流程。 本文首先在查阅和整理国内外偏转板射流伺服阀相关资料的基础上,详细分析了其结构和功用。按照传统电液伺服阀设计的思路,研究了偏转板射流伺服阀中力矩马达、偏转板射流液压放大器和滑阀液压放大器等三部分的关键结构参数,并提出了伺服阀的静态特性指标。基于射流原理、结合CAD/CAE技术,提出新的偏转板射流液压放大器设计方案。根据该设计方案提出的关键参数,建立二维几何模型,运用前处理软件Gambit进行网格划分,在Fluent平台上分析了偏转板射流液压放大器的内部流场。最后在实验样件上进行了大量实验,得到了伺服阀的各种动静态特性曲线,对流场分析结果进行了验证。实验达到了预期的效果。 本文根据偏转板射流流场的特点,首次提出将其分成自由淹没射流段和冲击射流段,通过对偏转板射流液压放大器有限元分析及伺服阀性能试验研究,验证了该理论的准确性,为偏转板射流伺服阀设计奠定了理论基础。