下圖所示為一三通儀表閥控差動液壓缸的工作原理圖。
圖中的三通針閥是一滑閥,實際應用中也可以采用單噴嘴一擋板閥等其他三通閥。在這種動力 元件中,閥只有一條負載通道,控制液壓缸的一個控 制腔(一般為液壓缸的無桿腔),液壓缸的另一腔 (有卡套接頭桿腔)通以一固定的偏壓,一般為油源壓力p, 以使其與控制腔油壓作用相比較,實現雙向的差動 運動。在閥芯向下有一個x的位移輸人時,液壓缸無桿腔壓力p升高,無桿腔壓力作用PcA、大于有桿 腔的固定偏壓作用PA,則液壓缸活塞將克服其負 載向下運動,若閥芯相反向上運動,液壓缸無桿腔壓力p。降低,則液壓缸活塞克服負載向上運動。
比較式(3一9)與式(3并4)、式(3一102)與式(3一5)等可以看出,在三通針閥控差動液壓缸與四通針閥控對稱液壓缸的輸入參數相同的情況下,其輸出方程形式是完全相同的,其相應的傳遞函數 形式當然也是相同的。但是,這兩種卡套接頭液壓動力元件由于結構的不同,其或等綜合性能參數的大小不同。四通閥控液壓缸的液壓固有頻率是三通閥控液壓缸的萬倍。在B較小時,四通閥控液壓缸的液壓阻尼比若。也是三通儀表閥控液壓缸的萬倍。這是因為三通閥控差動液壓缸只有一 個控制腔,形成一個液壓彈簧,而四通閥控液壓缸有兩個控制腔,形成兩個液壓彈簧,其液壓彈簧 總剛度是三通閥的兩倍。因此,在其他參數相同的情況下,用四通閥控液壓缸組成的閉環伺服系 統的動態響應性能要比三通閥的好。