机床与液压

作者：张鑫宇，蒋承忠，黄健康，王朝玖，董越，朱玉川

单位：南京航空航天大学机电学院；中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司；中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司；中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司；南京航空航天大学机电学院；南京航空航天大学机电学院

关键词：伺服阀;气穴;流场漩涡;瞬态液动力;谐振

龙门架式力矩马达偏转射流电液伺服阀衔铁组件谐振时容易引起偏转板-反馈杆的断裂，严重影响飞机液压伺服系统的稳定性。衔铁组件受到前置级瞬态液动力的作用，容易导致衔铁组件谐振产生高频噪声。针对该问题，以龙门架式力矩马达偏转射流伺服阀为研究对象，通过流场仿真揭示前置级流场气穴和漩涡的分布情况，分析前置级流场漩涡的周期性变化，研究偏转板全部受力面的 X 方向瞬态液动力的幅值和频率；通过模态分析得到衔铁组件的固有频率；通过啸叫噪声频率测量伺服阀啸叫频率。结果表明：当入口压力为8 MPa、出口压力为1.1 MPa时，流场内的气穴现象不明显，气穴不是造成瞬态液动力的主要原因；偏转板 X 方向的瞬态液动力需要同时考虑偏转板V形槽面和两侧壁面，瞬态液动力频率为3 100 Hz；伺服阀前置级漩涡频率与瞬态液动力频率基本相同，说明漩涡的周期性变化引起了前置级瞬态液动力的周期性变化；伺服阀啸叫频率为3 504 Hz，衔铁组件第4阶模态频率为3 409 Hz，伺服阀在衔铁组件第4阶固有频率处谐振。因此，龙门架式力矩马达偏转射流伺服阀啸叫机制如下：前置级流场在V形槽内和偏转板两侧出现周期性漩涡，引起液动力周期性变化，当瞬态液动力频率与衔铁组件固有频率相近时，衔铁组件发生谐振，导致伺服阀啸叫。

来源：2025年第18期

《机床与液压》期刊编辑部

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