CN108302076A - 一种利用旁路节流的电液比例伺服阀 - Google Patents
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Abstract
一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，包括阀套和阀芯，所述阀芯活动设置在阀套内，所述阀套外壁上间隔设有进油环形槽、主进油环形槽和出油环形槽，进油环形槽内的阀套壁上设有若干进油通孔，主进油环形槽内的阀套壁上设有若干主进油通孔，出油环形槽内的阀套壁上设有若干出油控制槽，所述出油控制槽为梯形结构，所述阀芯外壁上设有两个凸台，两凸台之间为调节环形槽，它具有结构设计合理、加工简单成本低、可高压工作、具有高分辨率、不易液压卡紧等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及比例伺服阀技术领域，具体涉及一种利用旁路节流的电液比例伺服阀。
背景技术：
比例伺服阀能够按输入的电信号连续地按比例对油液的压力、流量和方向进行控制，在液压系统中有着广泛的应用。现有利用旁路节流控制的比例伺服阀，其结构特点是在阀芯上开三角型和/或半圆型的槽进行控制，这种形式的比例伺服阀虽然通用性比较好，但对于要求高分辨率和高压的控制领域，现有的比例伺服阀(通常在25MPa以下有较好的控制效能，控制行程大约能在5mm左右)无法满足高分辨率和高压的要求。
发明内容：
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，它具有结构设计合理、加工简单成本低、可高压工作、具有高分辨率、不易液压卡紧等优点，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，包括阀套和阀芯，所述阀芯活动设置在阀套内，所述阀套外壁上间隔设有进油环形槽、主进油环形槽和出油环形槽，进油环形槽内的阀套壁上设有若干进油通孔，主进油环形槽内的阀套壁上设有若干主进油通孔，出油环形槽内的阀套壁上设有若干出油控制槽，所述出油控制槽为梯形结构，所述阀芯外壁上设有两个凸台，两凸台之间为调节环形槽。
所述凸台上设有环形槽。
所述阀芯为中空结构。
所述阀芯中部设有减轻质量的通孔，阀芯一端设有比例电磁铁接头，另一端设有弹簧接头，比例电磁铁接头和弹簧接头将通孔两端密封，阀芯壁两端分别设有与通孔连通的回油口。
所述阀套外壁上还设有回油环形槽，回油环形槽内的阀套壁上设有若干回油通孔。
所述阀套上设有四个进油通孔、四个主进油通孔和四个出油控制槽。
所述阀芯与阀套间隙配合，间隙为0.003-0.005mm。
本发明采用上述方案，针对现有比例伺服阀存在的技术问题，设计了一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，通过在阀套上设计出油控制槽，采用线切割方式就能加工，极大的节能了加工难度和成本，而传统阀芯上开槽则需要电化学加工，加工难度和加工成本较高；通过将出油控制槽设计成梯形结构，同时加大了槽口的长度，有效提高了阀的分辨率；通过在阀芯上设计环形槽，有效的消除液压卡紧的现象；通过将阀芯设计成中空结构，在满足结构强度(能高压状态正常工作)的前提条件下尽最大的努力减少了阀芯的质量，从而减小了阀芯的惯性力，改善了比例伺服阀的动态响应性能。
附图说明：
图1是本发明主视图；
图2是本发明侧视图；
图3是图2中的A-A向剖视图；
图4是本发明阀套的结构示意图；
图5是本发明阀芯的结构示意图；
图6是本发明阀芯的剖视图；
其中，1、阀套，2、阀芯，3、进油环形槽，4、主进油环形槽，5、出油环形槽，6、进油通孔，7、主进油通孔，8、出油控制槽，9、凸台，10、调节换环形槽，11、环形槽，12、通孔，13、比例电磁铁接头，14、弹簧接头，15、回油口，16、回油环形槽，17、回油通孔。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
如图1-6所示，一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，包括阀套1和阀芯2，阀芯2活动设置在阀套1内，阀套1外壁上间隔设有进油环形槽3、主进油环形槽4和出油环形槽5，进油环形槽3内的阀套1壁上设有若干进油通孔6，主进油环形槽4内的阀套1壁上设有若干主进油通孔7，出油环形槽5内的阀套1壁上设有若干出油控制槽8，出油控制槽8为梯形结构，阀芯2外壁上设有两个凸台9，两凸台9之间为调节环形槽10。通过在阀套1上设计出油控制槽8，采用线切割方式就能加工，极大的节能了加工难度和成本，而传统阀芯上开槽则需要电化学加工，加工难度和加工成本较高；通过将出油控制槽8设计成梯形结构，同时加大了槽口的长度，有效提高了阀的分辨率。
凸台9上设有环形槽11，通过在阀芯2上设计环形槽11，有效的消除液压卡紧的现象。
阀芯2为中空结构，通过将阀芯2设计成中空结构，在满足结构强度(能高压状态正常工作)的前提条件下尽最大的努力减少了阀芯2的质量，从而减小了阀芯2的惯性力，改善了比例伺服阀的动态响应性能。
阀芯2中部设有减轻质量的通孔12，阀芯2一端设有比例电磁铁接头13，另一端设有弹簧接头14，比例电磁铁接头13和弹簧接头14将通孔12两端密封，阀芯2壁两端分别设有与通孔12连通的回油口15。
阀套1外壁上还设有回油环形槽16，回油环形槽16内的阀套1壁上设有若干回油通孔17，通无压力油，保持压力平衡。
阀套1上设有四个进油通孔6、四个主进油通孔7和四个出油控制槽8，具有结构对称性好，工作效率高。
阀芯2与阀套1间隙配合，间隙为0.003-0.005mm。
本发明的工作原理过程：
为了便于说明本申请的比例伺服阀工作原理，将主进油通孔7处设为P口，将进油通孔6处设为A口，将出油控制槽8处设为B口，将回油通孔17处设为T口，本申请的比例伺服阀适用于P口到B口的比例控制系统中，当然通过调节A口调整，也可实现P口到A口的比例控制，工作时，外部控制的比例电磁铁通过铁芯推动阀芯2相对阀套1向设有弹簧接头14的一端移动，从而使P口的液压油进入B口，然后进入执行机构，为执行机构提供满足压力、流量和方向要求的液压油，然后通过A口回油。为了充分说明本申请的有益效果举例说：
假定本申请的比例伺服阀死区为1.28mm，中卫位置为1.28-0.8＝0.48mm，梯形出油控制槽的上边为0.7mm，底边为1.2mm，长度(高)为8mm，面积为7.6mm2，总面积为7.6×4＝30.4mm2，该控制阀使用在旁路节流回路，为淹没出流，在阀口全开的时候A＝30.4mm2，根据孔口流量公式：
式中：q为流量，单位：m2/s；Cd为流量系数，取值：0.6-0.61；A为孔口面积，单位：m2；ρ为流体的密度，单位：kg/m3；
能够满足试验机(本申请的比例伺服阀应用于试验机上)旁路节流要求。
根据动量定理可知，稳态液动力的计算公式：
Fs＝-2ρQνcosβ
由上述公式可知稳态液动力的方向与液体的流动方向相反，也就是说，稳态液动力的存在总是使阀芯趋于关闭，在实际的应用中β的大小对稳态液动力的影响最大，β的数值越小液动力就越大。为此我们采用了一种梯形的开口结构(具体指梯形状的出油控制槽)，增加了起始阶段的增益，从而最大程度降低了液动力对阀芯的影响。
由阀芯的受力分析可知，阀芯在阀套中的受力情况为：液压力、弹簧力、稳态、瞬态液动力、摩擦力和惯性力。其中瞬态液动力和惯性力是影响伺服阀的动态的性能。本申请中的阀芯采用中空的结构，在满足强度的前提条件下尽最大的努力减少了阀芯的质量，从而减小了阀芯的惯性力，改善了比例伺服阀的动态响应性能，本申请比例伺服阀的动态响应频率为10Hz，而现有的比例伺服阀的动态响应频率约为5Hz左右。综上，本申请的电液比例伺服阀具有结构设计合理、加工简单成本低、可高压工作、具有高分辨率、不易液压卡紧等优点。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (7)
1.一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，其特征在于：包括阀套和阀芯，所述阀芯活动设置在阀套内，所述阀套外壁上间隔设有进油环形槽、主进油环形槽和出油环形槽，进油环形槽内的阀套壁上设有若干进油通孔，主进油环形槽内的阀套壁上设有若干主进油通孔，出油环形槽内的阀套壁上设有若干出油控制槽，所述出油控制槽为梯形结构，所述阀芯外壁上设有两个凸台，两凸台之间为调节环形槽。
2.根据权利要求1所述的一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，其特征在于：所述凸台上设有环形槽。
3.根据权利要求1所述的一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，其特征在于：所述阀芯为中空结构。
4.根据权利要求1所述的一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，其特征在于：所述阀芯中部设有减轻质量的通孔，阀芯一端设有比例电磁铁接头，另一端设有弹簧接头，比例电磁铁接头和弹簧接头将通孔两端密封，阀芯壁两端分别设有与通孔连通的回油口。
5.根据权利要求1所述的一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，其特征在于：所述阀套外壁上还设有回油环形槽，回油环形槽内的阀套壁上设有若干回油通孔。
6.根据权利要求1所述的一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，其特征在于：所述阀套上设有四个进油通孔、四个主进油通孔和四个出油控制槽。
7.根据权利要求1所述的一种利用旁路节流的电液比例伺服阀，其特征在于：所述阀芯与阀套间隙配合，间隙为0.003-0.005mm。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109578361A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-05 | 江苏钧微动力科技有限公司 | 一种新型螺纹插装式旋转直驱电液伺服阀 |
| CN110502041A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-26 | 北京控制工程研究所 | 一种基于压电比例阀的微流量控制系统及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4524803A (en) * | 1981-03-18 | 1985-06-25 | Kurt Stoll | Spool valve |
| EP0240576A1 (en) * | 1985-04-05 | 1987-10-14 | Wu Han Engineering Institute | Electro-hydraulic integrated block |
| CN204592404U (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-26 | 杭州鑫高科技有限公司 | 一种超高压数字换向阀 |
| CN105781653A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-07-20 | 杰锋汽车动力系统股份有限公司 | 一种连续可变气门正时系统用中置阀 |
| CN207830255U (zh) * | 2018-01-30 | 2018-09-07 | 山东思达高科机械设备有限公司 | 一种利用旁路节流的电液比例伺服阀 |
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2018
- 2018-01-30 CN CN201810091893.3A patent/CN108302076B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4524803A (en) * | 1981-03-18 | 1985-06-25 | Kurt Stoll | Spool valve |
| EP0240576A1 (en) * | 1985-04-05 | 1987-10-14 | Wu Han Engineering Institute | Electro-hydraulic integrated block |
| CN204592404U (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-26 | 杭州鑫高科技有限公司 | 一种超高压数字换向阀 |
| CN105781653A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-07-20 | 杰锋汽车动力系统股份有限公司 | 一种连续可变气门正时系统用中置阀 |
| CN207830255U (zh) * | 2018-01-30 | 2018-09-07 | 山东思达高科机械设备有限公司 | 一种利用旁路节流的电液比例伺服阀 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109578361A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-05 | 江苏钧微动力科技有限公司 | 一种新型螺纹插装式旋转直驱电液伺服阀 |
| CN109578361B (zh) * | 2019-01-22 | 2024-04-12 | 江苏钧微动力科技有限公司 | 一种新型螺纹插装式旋转直驱电液伺服阀 |
| CN110502041A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-26 | 北京控制工程研究所 | 一种基于压电比例阀的微流量控制系统及方法 |
| CN110502041B (zh) * | 2019-07-22 | 2022-10-21 | 北京控制工程研究所 | 一种基于压电比例阀的微流量控制系统及方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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