为研究射流管伺服阀前置级结构参数对前置级性能的影响,建立了伺服阀前置级数值模型,并利用PIV技术对前置级流场测量,验证了数值模拟模型的正确性.运用数值手段,分析了前置级主要参数喷嘴孔直径、接收孔直径及喷嘴至接收器距离对恢复压差及其稳定性的影响,获得了三种不同伺服阀流量下前置级最佳结构参数匹配范围.结果表明:喷嘴孔直径为0.22~0.28 mm时,接收孔直径与喷嘴孔直径之比的最佳取值区间为1.1~1.2,喷嘴至接收器距离与喷嘴孔直径之比的最佳取值区间为0.6~0.8.前置级结构参数对接收孔压差稳定性具有直接影响,参数不匹配导致接收器劈尖对不稳定射流边界层的剪切是造成接收孔压差振荡的重要原因.

射流管伺服阀在高温环境中易发生共振、卡滞、零漂等故障,提出在阀体中增设通油冷却以实现冷却隔热的目的,保证其在高温下正常运行。以某型射流管阀为载体,建立了包含冷却油路、射流管油路及主阀油路的三维流-固-热仿真分析模型。分析了正常工况下冷却油路的压降特性和热防护特性,讨论了4种油路故障状态下的伺服阀热场分布特征。结果表明,在射流管及主阀正常通油的条件下,力矩马达发热量可以被有效带走,而通油冷却结构则可进一步隔绝外界高温的影响,从而可以保证马达不超温;当发生射流管堵塞或主阀卡滞时,此时力矩马达发热量可以经由通油冷却油路带走,同时隔绝外界高温影响,也可保护力矩马达不超温。研究还发现,冷却油流经减压器时产生大量节流热,对通油冷却的冷却效果产生不利影响。