CN103089724B - 高压大流量四余度伺服阀 - Google Patents

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Abstract

本发明属于液压控制技术领域，具体涉及一种高压大流量四余度伺服阀。壳体为房型七面体结构，斜面的两端面上开有一主孔，阀芯安装在主孔内，两个双余度位移传感器分别安装在阀芯的两端；四个前置级伺服阀均布在壳体的两斜面上，且每个斜面上的两个前置级伺服阀安装在一条直线上；四个压差传感器均布在壳体的两侧面上；四个电磁阀均布在壳体的两个端面上；前置级伺服阀和阀芯接收到外部控制电流信号，输出一定流量和压力的液流；同时双余度位移传感器接收阀芯的位移信号，并传递到前置级伺服阀，来抑制驱动液流的线性输出；当所述的某一前置级伺服阀发生故障时，与之相对应的电磁阀开启，使突变的压差信号隔离。该伺服阀具有高控制精度和可靠性。

Description

高压大流量四余度伺服阀
技术领域
本发明属于液压控制技术领域，具体涉及一种高压大流量四余度伺服阀。
背景技术
伺服阀是伺服机构的核心控制部件，用于控制液压伺服缸或伺服马达随信号大小线性输出。传统的伺服阀以单余度力矩马达线圈作为前置级，采用模拟控制，控制精度低，工作压力一般在21MPa以下，流量规格在300L/min以下，可靠性较低。随着大推力运载火箭对伺服阀高压大流量要求，以及直接高精度数字控制和高可靠性要求，传统伺服阀已不能满足以上需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压大流量四余度伺服阀，以克服现有技术存在的上述缺陷。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种高压大流量四余度伺服阀包括四个前置级伺服阀、四个电磁阀、四个压差传感器、阀芯、两个双余度位移传感器和壳体；所述壳体在长方体的结构上，一面变化为两对称斜面，为房型七面体结构，斜面的两端面上开有一主孔，所述阀芯安装在主孔内，所述两个双余度位移传感器分别安装在阀芯的两端；所述四个前置级伺服阀均布在壳体的两斜面上，且每个斜面上的两个前置级伺服阀安装在一条直线上；所述四个压差传感器安装在壳体的两侧面上，每个侧面安装两个；所述四个电磁阀安装在壳体的两个端面上，每个端面安装两个；所述两个双余度位移传感器将接收到的阀芯的位移信号传递到四个前置级伺服阀上，所述四个前置级伺服阀分别与四个压差传感器连接，所述四个前置级伺服阀还分别与四个电磁阀连接。
所述的四个前置级伺服阀和阀芯接收到外部控制电流信号，输出一定流量和压力的液流，来驱动外部执行机构运动；与此同时，两个双余度位移传感器接收阀芯的位移信号，并把位移信号传递到前置级伺服阀上，来抑制驱动液流的线性输出，整阀构成一电位移式负反馈闭环系统，以保证伺服阀流量的大小与外部控制电流信号的大小成正比。
当所述的某一前置级伺服阀发生故障时，该前置级伺服阀输出的控制压差即发生突变，压差传感器检测到这种突变，同时给外部的控制器输出电压信号，外部控制器作出判断后发出一个指令电压信号，该指令电压信号迅速驱动与该故障前置级伺服阀相对应的电磁阀开启，使突变的压差信号得以隔离，以保证该伺服阀的正常工作。
所述的阀芯的直径大于等于25mm。
本发明所取得的有益效果为：
(1)采用四个前置级伺服阀，可以实现直接数字控制，具有较高的控制精度；(2)采用大直径的阀芯，使该伺服阀工作压力达到28MPa，空载流量达到600L/min以上，满足大推力运载火箭要求；(3)采用四个前置级伺服阀，每个前置级伺服阀可单独驱动阀芯，且针对每个前置级伺服阀都采用了故障检测和故障隔离的方式，提高了整阀的可靠性。
附图说明
图1为本发明所述高压大流量四余度伺服阀主剖视图；
图2为本发明所述高压大流量四余度伺服阀俯视图；
图中：1、壳体；2、双余度位移传感器；3、阀芯；4、前置级伺服阀；5、电磁阀；6、压差传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1、图2所示，本发明所述高压大流量四余度伺服阀包括四个前置级伺服阀4、四个电磁阀5、四个压差传感器6、阀芯3、两个双余度位移传感器2和壳体1；壳体1在长方体的结构上，一面变化为两对称斜面，为房型七面体结构，斜面的两端面上开有一主孔，阀芯3安装在主孔内，其直径大于等于25mm，两个双余度位移传感器2分别安装在阀芯3的两端，壳体1作为其它部件的载体，并起到连接其它部件的作用；四个前置级伺服阀4均布在壳体1的两斜面上，且每个斜面上的两个前置级伺服阀4安装在一条直线上；四个压差传感器6安装在壳体1的两侧面上，每个侧面安装两个；四个电磁阀5安装在壳体1的两个端面上，每个端面安装两个。
工作时，外部控制电流信号通过四个前置级伺服阀4和阀芯3的作用，输出一定流量和压力的液流，来驱动外部执行机构(油缸)运动；与此同时，两个双余度位移传感器2接收阀芯3的位移信号，并把位移信号传递到前置级伺服阀4上，来抑制驱动液流的线性输出，整阀构成一电位移式负反馈闭环系统，以保证伺服阀流量的大小与外部控制电流信号的大小成正比。
当某一前置级伺服阀4发生故障时，该前置级伺服阀4输出的控制压差即发生突变，压差传感器6检测到这种突变，同时给外部的控制器输出电压信号，外部控制器作出判断后发出一个指令电压信号，该指令电压信号迅速驱动与该故障前置级伺服阀4相对应的电磁阀5开启，使突变的压差信号得以隔离，以保证该伺服阀的正常工作。

Claims (4)

1.一种高压大流量四余度伺服阀，其特征在于：该伺服阀包括四个前置级伺服阀(4)、四个电磁阀(5)、四个压差传感器(6)、阀芯(3)、两个双余度位移传感器(2)和壳体(1)；所述壳体(1)在长方体的结构上，一面变化为两对称斜面，为房型七面体结构，斜面的两端面上开有一主孔，所述阀芯(3)安装在主孔内，所述两个双余度位移传感器(2)分别安装在阀芯(3)的两端；所述四个前置级伺服阀(4)均布在壳体(1)的两斜面上，且每个斜面上的两个前置级伺服阀(4)安装在一条直线上；所述四个压差传感器(6)安装在壳体(1)的两侧面上，每个侧面安装两个；所述四个电磁阀(5)安装在壳体(1)的两个端面上，每个端面安装两个；所述两个双余度位移传感器(2)将接收到的阀芯(3)的位移信号传递到四个前置级伺服阀(4)上，所述四个前置级伺服阀(4)分别与四个压差传感器(6)连接，所述的四个前置级伺服阀(4)还分别与四个电磁阀(5)连接。
2.根据权利要求1所述的高压大流量四余度伺服阀，其特征在于：所述的四个前置级伺服阀(4)和阀芯(3)接收到外部控制电流信号，输出一定流量和压力的液流，来驱动外部执行机构运动；与此同时，两个双余度位移传感器(2)接收阀芯(3)的位移信号，并把位移信号传递到前置级伺服阀(4)上，来抑制驱动液流的线性输出，整阀构成一电位移式负反馈闭环系统，以保证伺服阀流量的大小与外部控制电流信号的大小成正比。
3.根据权利要求1所述的高压大流量四余度伺服阀，其特征在于：当某一所述的前置级伺服阀(4)发生故障时，该前置级伺服阀(4)输出的控制压差即发生突变，压差传感器(6)检测到这种突变，同时给外部控制器输出电压信号，外部控制器作出判断后发出一个指令电压信号，该指令电压信号迅速驱动与该故障前置级伺服阀(4)相对应的电磁阀(5)开启，使突变的压差信号得以隔离，以保证该伺服阀的正常工作。
4.根据权利要求1所述的高压大流量四余度伺服阀，其特征在于：所述的阀芯(3)的直径大于等于25mm。
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