CN108571484A - 伺服阀组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种伺服阀组件。其中伺服阀组件包括：伺服阀(1)、第一管路(81)以及第二管路(82)。伺服阀(1)包括第一开口(101)和第二开口(102)。第一管路(81)与第一开口(101)连接，第二管路(82)与第二开口(102)连接。第一管路(81)和第二管路(82)之间还设置有可调节阀(5)，第一管路(81)和第二管路(82)能够通过可调节阀(5)连通。

Description

伺服阀组件

技术领域

本申请涉及液压振动台应用领域，具体而言，涉及一种伺服阀组件。

背景技术

液压振动台由于具有低频、大位移、大推力、响应快、重量轻、体积小及易安装等优点，被广泛应用于航空航天、军工、道路模拟、包装运输、地震等各个领域的振动试验中。液压振动台的动态特性直接影响了振动台系统的能力和试验结果的准确性。

结构特性和液压系统特性是影响液压振动台动态特性的主要因素。其中，液压系统特性对振动台动态特性的影响主要体现在油液共振导致液压作动器的谐振频率与系统工作频率耦合，造成系统谐振，从而使系统振动波形失真或振动控制超差。而油液共振频率往往处于工作频率区间内，严重影响了液压振动台的使用效果。

现有的液压振动台常在系统设计和调试时，尽量使系统保留足够的相位裕度和增益裕度，以抑制谐振的影响；或者可以引入压差反馈、加速度反馈或力反馈等网络，采用系统状态变量的反馈补偿等控制算法改善动态特性。第一种办法可以一定程度抑制谐振，但裕度过大会造成资源的浪费，第二种办法利用控制系统进行调节补偿，受制于控制系统的特性和能力，在一定范围内可以控制补偿，但超出控制系统动态范围的部分无法抑制谐振。

针对上述震动用于实现液压振动台系统的阻尼调节、液压作动器两腔沟通和系统压力脉动的吸收。试验装置无法有效消除谐振的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种伺服阀组件，以至少解决震动用于实现液压振动台系统的阻尼调节、液压作动器两腔沟通和系统压力脉动的吸收。试验装置无法有效消除谐振的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种伺服阀组件。伺服阀组件包括：伺服阀、第一管路以及第二管路。其中所述伺服阀包括第一开口和第二开口，第一开口和第二开口用于排出或吸收气体以便实现驱动操作。第一管路与第一开口连接，并且第二管路与第二开口连接。第一管路和第二管路之间还设置有可调节阀，所述第一管路和所述第二管路能够通过可调节阀连通。

可选地，伺服阀组件还包括设置于所述第一管路和所述第二管路之间的截止阀，所述第一管路和所述第二管路能够通过所述截止阀导通。

可选地，伺服阀组件还包括与所述伺服阀连接的第三管路和第四管路，其中第三管路配置与伺服阀的外泄油口连接，第四管路配置与所述伺服阀的高压控制油口连接。

可选地，伺服阀还包括第三开口和第四开口，所述第三开口与所述第三管路连通，第四开口与所述第四管路连通。

可选地，伺服阀组件还包括第一蓄能装置和第二蓄能装置，所述第一蓄能装置与第三管路连接，用于吸收第三开口的压力脉动；第二蓄能装置与所述第四管路连接，用于吸收所述第四开口的压力脉动。

可选地，伺服阀组件还包括第一测压装置和第二测压装置。其中所述第一测压装置设置于所述第一管路上，用于测量所述第一腔体的压力；第二测压装置设置于所述第二管路上，用于测量第二腔体的压力。

可选地，截止阀为电磁截止阀。

可选地，第一蓄能装置为隔膜式蓄能器。

可选地，第二蓄能装置为隔膜式蓄能器和皮囊式蓄能器中的任意一个。

可选地，可调节阀的流量为系统量的10％-20％。

可选地，还包括块体，用于承载伺服阀和可调节阀。并且可选地，第一管路和第二管路形成于块体中。

可选地，还包括块体，用于承载伺服阀、第一蓄能装置和第二蓄能装置、第一测压装置和第二测压装置、可调节阀以及截止阀。并且可选地，第一管路、第二管路、第三管路和第四管路形成于块体中。

在本发明实施例中，通过在第一管路和第二管路中设置可调节阀，通过可调节阀的设置，可以实现系统的谐振的调节解决了震动用于实现液压振动台系统的阻尼调节、液压作动器两腔沟通和系统压力脉动的吸收。试验装置无法有效消除谐振的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例所述的伺服阀组件以及作动器的结构图；

1：伺服阀；11：第三管路；12：第四管路；101：第一开口；102：第二开口；111：第三开口；112：第二开口；2：第一蓄能装置；3：第二蓄能装置；41：第一测压装置；42：第二测压装置；5：可调节阀；6：截止阀；7：作动器；71：第一腔体；72：第二腔体；81：第一管路；82：第二管路；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例

结合本发明的附图1，本发明提供了一种伺服阀组件。伺服阀组件包括：伺服阀1、第一管路81以及第二管路82。其中伺服阀1包括第一开口101和第二开口102，第一开口101和第二开口102用于排出或吸收气体以便实现驱动操作。第一管路81与第一开口101连接，第二管路82与第二开口102连接。第一管路81和所述第二管路82之间还设置有可调节阀5。第一管路81和第二管路82能够通过可调节阀5连通。

具体地，参考图1所示，本发明实施例中提供了一种能控制作动器的伺服阀组件。其中，伺服阀1通过第一管路81与作动器7的第一腔体71连通，通过第二管路82与作动器7的第二腔体72连通。并且在两个管路之间设置了可调节阀5，可以通过对于可调节阀5的调节可以实现对于系统谐振的调节。

当作动器7向右震动时，高压油液经过伺服阀1控制流量和压力大小，通过第一开口101进入作动器7的第一腔体71。此时第二腔体72的油液经过第二管路82流回。部分作动器7的第一腔体71的油液可以经过可调节阀5进入第二腔体72。同理当作动器7向左震动时，高压油液经过伺服阀1控制流量和压力大小，进入作动器7的第二腔体72，此时第一腔体71的油液回流。部分作动器7的第二腔体72的油液可以经过可调节阀5进入第一腔体71。

在开始正式试验之前，可以先进行谐振频率的调试。此时作动器7通过小量级随机振动试验测试出系统的谐振频率，随着谐振频率的出现，在测试过程中由小到大手动微量调节可调节阀5的开口大小，此时液压作动器7的第一腔体71和第二腔体72的油液逐渐沟通，系统阻尼随之增大。调节可调节阀5的同时观察谐振峰值的大小，直到谐振峰被抑制到试验允许误差范围内。此时系统具有合适的阻尼，锁死可调节阀5的开口大小，开始正式试验，伺服阀1可正常控制液压作动器7按照规定动作精确执行。

在本发明实施例中，通过在第一管路81和第二管路82中设置可调节阀，通过可调节阀的设置，可以实现系统的谐振的调节解决了震动用于实现液压振动台系统的阻尼调节、液压作动器两腔沟通和系统压力脉动的吸收。试验装置无法有效消除谐振的技术问题。

可选地，所述伺服阀组件还包括设置于所述第一管路81和所述第二管路82之间的截止阀6，所述第一管路81和所述第二管路82能够通过所述截止阀6导通。

具体地，当伺服阀组件出现故障的时候，伺服阀组件断电，这时候截止阀6失电自动打开，截止阀6能够实现与第一管路81和第二管路82的沟通，这个时候能够实现作动器7的第一腔体71和第二腔体72的沟通，使得作动器7的两腔压力相等，从而失去动态推动力，同时缓慢下落到作动器7的最低位移，系统停止工作。

截止阀6的添加可以使得系统在工作的时候出现紧急故障的时候系统不会因此而损坏，能起到对系统的维护的作用。

可选地，伺服阀组件还包括与伺服阀1连接的第三管路11和第四管路12。其中所述第三管路11配置与所述伺服阀1的外泄油口连接，所述第四管路12配置与所述伺服阀1的高压控制油口连接。

具体地，第三管路11的设置是给系统提供流体，这样就能产生高压，方便伺服阀1控制作动器7的震动。第四管路12是流体回流的管路。

可选地，所述伺服阀1还包括第三开口111和第四开口112，所述第三开口111与所述第三管路11连通，所述第四开口112与所述第四管路12连通。

可选地，伺服阀组件还包括第一蓄能装置2和第二蓄能装置3。第一蓄能装置2与所述第三管路11连接，用于吸收所述第三开口111的压力脉动；所述第二蓄能装置3与所述第四管路12连接，用于吸收所述第四开口112的压力脉动。

具体地，第一蓄能装置2用于吸收第三开口111的压力脉动，保证第三管路11供油压力的稳定性，并在伺服阀组件以及作动器7需要大流量需求时为系统补充油液。第二蓄能装置3用于吸收第四开口112的压力脉动，保证流体回流压力的稳定性，安装在伺服阀1的第四开口112，与第四管路12并联。

可选地，所述伺服阀组件还包括第一测压装置41和第二测压装置42，其中所述第一测压装置41设置于所述第一管路81上，配置用于测量所述第一腔体71的压力；所述第二测压装置42设置于所述第一管路82上，配置用于测量所述第二腔体72的压力。

可选地，所述截止阀6为电磁截止阀。

可选地，所述第一蓄能装置2为隔膜式蓄能器。

可选地，所述第二蓄能装置3为隔膜式蓄能器和皮囊式蓄能器中的任意一个。

可选地，所述可调节阀5的流量为系统量的10％-20％。

可选地，伺服阀组件还可以包括块体9，用于承载伺服阀1、蓄能装置2和3、测压装置41和42、可调节阀5以及截止阀6等部件中的一个或多个。例如，块体9可以用于承载伺服阀1和可调节阀5，并且进一步的，第一管路81和第二管路82可以形成于块体9中。此外，块体9也可以用于承载伺服阀1、第一蓄能装置2和第二蓄能装置3、第一测压装置41和第二测压装置42、可调节阀5以及截止阀6。并且进一步的，第一管路81、第二管路82、第三管路11和第四管路12可以形成于块体9中。

从而，通过在块体9中形成第一管路至第四管路，并且利用块体9承载伺服阀1、蓄能装置2和3、测压装置41和42、可调节阀5以及截止阀6等部件，从而可以大大提高整个伺服阀组件的集成度，缩小整个伺服阀组件的体积，便于安装和应用。

通过上述实施例公开的方案，本发明所述伺服阀组件利用常规液压元器件，实现液压振动台系统的阻尼调节功能，同时兼备两腔沟通和系统压力脉动吸收的能力，设计成本低，操作简单，故障率低，性能稳定。伺服阀组件可根据液压振动台输出动态推力、振动量级等规格和参数，方便选取和购买元器件，配备不同规格的液压振动台。

利用本发明进行振动试验的具体操作流程如下：

系统工作前，将第一蓄能装置2的气腔压力充至系统工作压力的85％，第二蓄能装置3的气腔工作压力充至1MPa以内。系统正常工作时，正常试验前，截止阀6关闭，伺服阀组件以及作动器7通过小量级随机振动试验测试出系统的谐振频率，随着谐振频率的出现，在测试过程中由小到大手动微量调节可调节阀5的开口大小，此时作动器7的第一腔体71和第二腔体72的油液逐渐沟通，系统阻尼随之增大。调节可调节阀5的同时实时观察谐振峰值的大小，直到谐振峰被抑制到试验允许误差范围内。此时系统具有合适的阻尼，锁死可调节阀5的开口大小，开始正式试验，伺服阀1可正常控制作动器7按照规定动作精确执行。

系统工作异常时，采用手动急停的方式将本发明所述的伺服阀组件断电，此时截止阀6失电打开，作动器7两腔瞬间沟通，压力相等，失去动态推力，同时缓慢下落到液压作动器7的最低位移，系统停止工作。

本发明可以广泛应用于单自由度、多自由度等多种液压动态系统，经拓展也可将同样原理设计应用于摇摆台、激振器等类似领域。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

此外，上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种伺服阀组件，包括：伺服阀(1)、第一管路(81)以及第二管路(82)，其中

所述伺服阀(1)包括第一开口(101)和第二开口(102)，所述第一开口(101)和所述第二开口(102)用于排出或吸收气体以便实现驱动操作；

所述第一管路(81)与所述第一开口(101)连接，并且所述第二管路(82)与所述第二开口(102)连接，其特征在于，

所述第一管路(81)和所述第二管路(82)之间还设置有可调节阀(5)，所述第一管路(81)和所述第二管路(82)能够通过所述可调节阀(5)连通。

2.根据权利要求1所述的伺服阀组件，其特征在于，

伺服阀组件还包括设置于所述第一管路(81)和所述第二管路(82)之间的截止阀(6)，所述第一管路(81)和所述第二管路(82)能够通过所述截止阀(6)导通。

3.根据权利要求2所述的伺服阀组件，其特征在于，

伺服阀组件还包括与所述伺服阀(1)连接的第三管路(11)和第四管路(12)，其中

所述第三管路(11)配置与所述伺服阀(1)的外泄油口连接，

所述第四管路(12)配置与所述伺服阀(1)的高压控制油口连接。

4.根据权利要求3所述的伺服阀组件，其特征在于，

所述伺服阀(1)还包括第三开口(111)和第四开口(112)，所述第三开口(111)与所述第三管路(11)连通，所述第四开口(112)与所述第四管路(12)连通。

5.根据权利要求4所述的伺服阀组件，其特征在于，伺服阀组件还包括第一蓄能装置(2)和第二蓄能装置(3)，其中，

所述第一蓄能装置(2)与所述第三管路(11)连接，用于吸收所述第三开口(111)的压力脉动；

所述第二蓄能装置(3)与所述第四管路(12)连接，用于吸收所述第四开口(112)的压力脉动。

6.根据权利要求5所述的伺服阀组件，其特征在于，伺服阀组件还包括第一测压装置(41)和第二测压装置(42)，其中

所述第一测压装置(41)设置于所述第一管路(81)上，配置用于测量所述第一管路(81)的压力；

所述第二测压装置(42)设置于所述第二管路(82)上，配置用于测量所述第二管路(82)的压力。

7.根据权利要求2所述的伺服阀组件，其特征在于，所述截止阀(6)为电磁截止阀。

8.根据权利要求5所述的伺服阀组件，其特征在于，所述第一蓄能装置(2)为隔膜式蓄能器。

9.根据权利要求5所述的伺服阀组件，其特征在于，所述第二蓄能装置(3)为隔膜式蓄能器和皮囊式蓄能器中的任意一个。

10.根据权利要求1所述的伺服阀组件，其特征在于，所述可调节阀(5)的流量为系统量的10％-20％。

11.根据权利要求1所述的伺服阀组件，其特征在于，还包括块体(9)，用于承载所述伺服阀(1)和所述可调节阀(5)。

12.根据权利要求11所述的伺服阀组件，其特征在于，所述第一管路(81)和所述第二管路(82)形成于所述块体(9)中。

13.根据权利要求6所述的伺服阀组件，其特征在于，还包括块体(9)，用于承载所述伺服阀(1)、所述第一蓄能装置(2)和所述第二蓄能装置(3)、所述第一测压装置(41)和所述第二测压装置(42)、所述可调节阀(5)以及所述截止阀(6)。

14.根据权利要求13所述的伺服阀组件，其特征在于，所述第一管路(81)、所述第二管路(82)、所述第三管路(11)和所述第四管路(12)形成于所述块体(9)中。