CN114135711A - 一种新型伺服液动式线性蝶形调节阀 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种新型伺服液动式线性蝶形调节阀，包括：电液伺服阀，所述电液伺服阀信号输入端与发动机油门控制信号相耦合，用于根据发动机油门控制信号输出相应压力和流量的液压油；摆动油缸，与所述电液伺服阀的油液输出端相连接，用于根据电液伺服阀输出的液压油输出扭矩；蝶形调节阀，所述蝶形调节阀的阀轴一端与摆动油缸的油缸输出轴驱动连接；位置检测装置，与所述蝶形调节阀的阀轴另一端驱动连接，用于实时检测并返回所述蝶形调节阀的阀轴的当前旋转位置。本申请具有输出力矩大、响应速度快、阀门开度线性、调节范围宽等优点，进一步提高调节阀的调节精度，实现了发动机加减速过程中的快速跟随，保障了发动机转速的稳定控制。
Description
技术领域
本申请涉及航空零件技术领域，特别地，涉及一种新型伺服液动式线性蝶形调节阀。
背景技术
随着国产航空发动机自主研发，必须要进行产品性能开发、标定、匹配、模拟等各种试验，对航空发动机在试验台上通过动力加载装置进行模拟发动机的动力性能试验。由于水涡流测功器尺寸紧凑、惯性小、快速瞬态响应、吸收负荷大，可大功率运行等优点，水涡流测功器是涡轴类发动机动力性能的重要设备。但传统水涡流测功器的功率吸收通过传统的电动调节蝶阀来改变测功器的吸收功率大小，存在蝶阀电机驱动力矩不足、响应速度慢、蝶阀非线性、调节范围窄、转速扭矩波动大的缺陷，满足不了航空发动机的高速负载变化的稳定控制要求。
发明内容
本申请提供了一种新型伺服液动式线性蝶形调节阀，以解决现有的电动调节蝶阀驱动力矩不足、响应速度慢、蝶阀非线性、调节范围窄、转速扭矩波动大的技术问题。
本申请采用的技术方案如下：
一种新型伺服液动式线性蝶形调节阀，包括：
电液伺服阀，所述电液伺服阀信号输入端与发动机油门控制信号相耦合，用于根据发动机油门控制信号输出相应压力和流量的液压油；
摆动油缸，与所述电液伺服阀的油液输出端相连接，用于根据电液伺服阀输出的液压油输出扭矩；
蝶形调节阀，所述蝶形调节阀的阀轴一端与摆动油缸的油缸输出轴驱动连接；
位置检测装置，所述位置检测装置与所述蝶形调节阀的阀轴另一端驱动连接，用于实时检测并返回所述蝶形调节阀的阀轴的当前旋转位置。
进一步地，所述电液伺服阀的油液输出端与摆动油缸的输入端之间设置有过滤器。
进一步地，所述电液伺服阀和过滤器通过第一螺钉叠加连接固定在阀板上。
进一步地，所述摆动油缸通过第九螺钉固定在油缸固定板上，所述油缸固定板通过第六螺钉和阀体固定座固定连接，所述蝶形调节阀的阀体通过第四螺钉和阀体固定座固定连接，同时油缸固定板还通过第四螺钉与阀体安装支架固定连接。
进一步地，所述阀体固定座的内孔和所述阀体的定位止口相配合，所述油缸固定板的定位止口和阀体固定座的内孔相配合，使得摆动油缸的油缸输出轴和所述蝶形调节阀的阀轴同轴。
进一步地，所述油缸输出轴和阀轴通过无缝弹性联轴器相连接。
进一步地，所述无缝弹性联轴器的一端通过花键或键与所述油缸输出轴相配合，另一端通过键或花键与阀轴相配合。
进一步地，所述油缸输出轴的端部通过盖板、第二螺钉与所述无缝弹性联轴器轴向固定。
进一步地，所述位置检测装置包括位置传感器、位置传感器安装板、位置传感器连接轴，所述位置传感器连接轴一端设有螺纹和所述阀轴螺纹连接并通过并帽锁紧，另一端通过弹性联轴器与位置传感器的转轴相连接；所述位置传感器通过第七螺钉固定设置在所述位置传感器安装板上，所述位置传感器安装板通过第八螺钉固定设置在位置传感器座上，所述位置传感器座通过第十螺钉和所述蝶形调节阀的阀盖固定连接。
进一步地，还包括有阀轴指示销和阀位指示销，所述阀轴指示销固定设置在阀轴上随阀轴同步转动，所述阀位指示销固定设置在所述蝶形调节阀的阀盖上，用于指示所述阀轴的位置。
相比现有技术，本申请具有以下有益效果：
本申请提供了一种新型伺服液动式线性蝶形调节阀，包括：电液伺服阀、摆动油缸、蝶形调节阀、位置检测装置，所述电液伺服阀信号输入端与发动机油门控制信号相耦合，用于根据发动机油门控制信号输出相应压力和流量的液压油；所述摆动油缸与所述电液伺服阀的油液输出端相连接，用于根据电液伺服阀输出的液压油输出扭矩；所述蝶形调节阀的阀轴一端与摆动油缸的油缸输出轴驱动连接；所述位置检测装置与所述蝶形调节阀的阀轴另一端驱动连接，用于实时检测并返回所述蝶形调节阀的阀轴的当前旋转位置。本申请提供的伺服液动式线性蝶形调节阀，具有输出力矩大、响应速度快、阀门开度线性、调节范围宽等优点，同时能够实时反馈调节阀的当前位置，以便通过闭环控制实现阀口开度的自适应精确调节，进一步提高调节阀的调节精度，实现了发动机加减速过程中的快速跟随，保障了发动机转速的稳定控制。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本申请还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本申请作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，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是本申请优选实施例的新型伺服液动式线性蝶形调节阀的主视示意图。
图2是本申请优选实施例的新型伺服液动式线性蝶形调节阀的左视示意图。
图3是本申请优选实施例的新型伺服液动式线性蝶形调节阀的右视示意图。
图中：1、电液伺服阀；2、过滤器；3、第一螺钉；4、阀板；5、摆动油缸；6、油缸固定板；7、阀体固定座；8、油缸输出轴；9、盖板；10、无缝弹性联轴器；11、第二螺钉；12、阀轴；13、键；14、阀盖；15、进回油管；16、位置传感器护罩；17、位置传感器；18、第三螺钉；19、弹性联轴器；20、位置传感器连接轴；21、位置传感器座；22、阀轴衬套；23、密封圈；24、阀体；25、第四螺钉；26、阀位指示销；27、阀体安装支架；28、第五螺钉；29、第六螺钉；30、阀体曲面；31、阀盖螺钉；32、位置传感器安装板；33、第七螺钉；34、第八螺钉；35、第九螺钉；36、并帽；37、第十螺钉；38、阀轴指示销。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参照图1，本申请的优选实施例提供了一种新型伺服液动式线性蝶形调节阀，包括：
电液伺服阀1，所述电液伺服阀1信号输入端与发动机油门控制信号相耦合，用于根据发动机油门控制信号输出相应压力和流量的液压油；
摆动油缸5，与所述电液伺服阀1的油液输出端相连接，用于根据电液伺服阀1输出的液压油输出扭矩；
蝶形调节阀，所述蝶形调节阀的阀轴12一端与摆动油缸5的油缸输出轴8驱动连接；
位置检测装置，所述位置检测装置与所述蝶形调节阀的阀轴12另一端驱动连接，用于实时检测并返回所述蝶形调节阀的阀轴12的当前旋转位置。
本实施例提供了一种新型伺服液动式线性蝶形调节阀，包括：电液伺服阀1、摆动油缸5、蝶形调节阀、位置检测装置，所述电液伺服阀1信号输入端与发动机油门控制信号相耦合，用于根据发动机油门控制信号输出相应压力和流量的液压油；所述摆动油缸5与所述电液伺服阀1的油液输出端相连接，用于根据电液伺服阀1输出的液压油输出扭矩；所述蝶形调节阀的阀轴12一端与摆动油缸5的油缸输出轴8驱动连接；所述位置检测装置与所述蝶形调节阀的阀轴12另一端驱动连接，用于实时检测并返回所述蝶形调节阀的阀轴12的当前旋转位置。本实施例提供的伺服液动式线性蝶形调节阀，具有输出力矩大、响应速度快、阀门开度线性、调节范围宽等优点，同时能够实时反馈调节阀的当前位置，以便通过闭环控制实现阀口开度的自适应精确调节，进一步提高调节阀的调节精度，实现了发动机加减速过程中的快速跟随，保障了发动机转速的稳定控制。
具体地，所述电液伺服阀1的油液输出端与摆动油缸5的输入端之间设置有过滤器2，实时过滤器2能够对油液起到过滤作用，避免异物对液压油路造成磨损及破坏，延长液压油路的使用寿命，减少维护成本。
具体地，所述电液伺服阀1和过滤器2通过第一螺钉3叠加连接固定在阀板4上，阀板4可设置相关的油路与摆动油缸5相连接，结构简单紧凑。
具体地，如图2所示，所述摆动油缸5通过第九螺钉35固定在油缸固定板6上，所述油缸固定板6通过第六螺钉29和阀体固定座7固定连接，所述蝶形调节阀的阀体24通过第四螺钉25和阀体固定座7固定连接，同时油缸固定板6还通过第五螺钉28与阀体安装支架27固定连接。
本实施例中，所述摆动油缸5、油缸固定板6、阀体固定座7、阀体安装支架27、蝶形调节阀的阀体24通过螺钉连为一体，摆动油缸5的进回油管15与阀板4上的油路相连通，同时，所述阀板4还通过第五螺钉28与阀体安装支架27固定连接，结构紧凑，拆装方便。
具体地，所述阀体固定座7的内孔和所述阀体24的定位止口相配合，所述油缸固定板6的定位止口和阀体固定座7的内孔相配合，使得摆动油缸5的油缸输出轴8和所述蝶形调节阀的阀轴12同轴。
本实施例中，所述阀体固定座7的内孔和所述阀体24的定位止口相配合，所述油缸固定板6的定位止口和阀体固定座7的内孔相配合，使得摆动油缸5的油缸输出轴8和所述蝶形调节阀的阀轴12同轴，定位止口的设置使安装更加方便、可靠，有效保障摆动油缸5的油缸输出轴8和所述蝶形调节阀的阀轴12同轴，从而将油缸输出轴8的扭矩顺利传递到所述蝶形调节阀的阀轴12上，若油缸输出轴8和所述蝶形调节阀的阀轴12出现偏心，则会严重影响所述蝶形调节阀的开合。同时，所述蝶形调节阀包括有阀体24和阀盖14、阀轴12，阀盖14通过阀盖螺钉31固定在阀体24上，阀轴12上设置有阀片，同时，阀轴12的两端可转动地穿设在阀体24和阀盖14的孔中。本实施例中设置有两个阀轴衬套22分别压装在阀体24和阀盖14的孔中并以过盈配合相连接，两个阀轴衬套22支撑阀轴12并与所述阀轴12转动配合，同时，在所述阀轴12上设有与阀轴衬套22内壁密封配合的密封圈23，以阻止阀体24腔内压力水外泄。
具体地，所述油缸输出轴8和阀轴12通过无缝弹性联轴器10相连接。
本实施例中，所述油缸输出轴8和阀轴12通过无缝弹性联轴器10相连接，无缝弹性联轴器10即可减少冲击，同时还能消除油缸输出轴8和阀轴12之间的传递间隙，实现无间隙、无冲击的动力传递，从而保证阀轴12转动的精确性和可靠性。
具体地，所述无缝弹性联轴器10的一端通过花键或键与所述油缸输出轴8相配合，另一端通过键13或花键与阀轴12相配合，本实施例提供的配合方式结构简单、寿命长、安装方便、动力传送无损耗。
具体地，所述油缸输出轴8的端部通过盖板9、第二螺钉11与所述无缝弹性联轴器10轴向固定，盖板9、第二螺钉11可以有效限定所述无缝弹性联轴器10与油缸输出轴8端部轴向相对位置，避免油缸输出轴8与无缝弹性联轴器10相互脱离。
具体地，所述位置检测装置包括位置传感器17、位置传感器安装板32、位置传感器连接轴20，所述位置传感器连接轴20一端设有螺纹和所述阀轴12螺纹连接并通过36并帽锁紧，另一端通过弹性联轴器19与位置传感器17的转轴相连接；所述位置传感器17通过第七螺钉33固定设置在所述位置传感器安装板32上，所述位置传感器安装板32通过第八螺钉34固定设置在位置传感器座21上，所述位置传感器座21通过第十螺钉37和所述蝶形调节阀的阀盖14固定连接。
本实施例中，所述位置检测装置包括位置传感器17、位置传感器安装板32、位置传感器连接轴20，所述位置传感器连接轴20一端设有螺纹和所述阀轴12螺纹连接并通过36并帽锁紧，另一端通过弹性联轴器19与位置传感器17的转轴相连接；所述位置传感器17通过第七螺钉33固定设置在所述位置传感器安装板32上，所述位置传感器安装板32通过第八螺钉34固定设置在位置传感器座21上，所述位置传感器座21通过第十螺钉37和所述蝶形调节阀的阀盖14固定连接，另外，为了更好的保护位置传感器17，所述位置传感器座21上还通过第三螺钉18固定设置有位置传感器护罩16，所述位置传感器17被位置传感器护罩16所罩覆，以避免外物对位置传感器17造成破坏。
具体地，如图3所示，所述新型伺服液动式线性蝶形调节阀还包括有阀轴指示销38和阀位指示销26，所述阀轴指示销38固定设置在阀轴12上随阀轴12同步转动，所述阀位指示销26固定设置在所述蝶形调节阀的阀盖14上，用于指示所述阀轴12的位置，方便使用过程中及时了解阀轴12的转动位置。所述阀轴12上设有菱形阀片，阀体24上设有阀体曲面30，菱形阀片的控制精度更高，线性度更好。通过设置阀体曲面30的中心和阀轴12中心的偏心矩即可控制阀门开度和旋转度的对应关系。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型伺服液动式线性蝶形调节阀，其特征在于，包括：
电液伺服阀(1)，所述电液伺服阀(1)信号输入端与发动机油门控制信号相耦合，用于根据发动机油门控制信号输出相应压力和流量的液压油；
摆动油缸(5)，与所述电液伺服阀(1)的油液输出端相连接，用于根据电液伺服阀(1)输出的液压油输出扭矩；
蝶形调节阀，所述蝶形调节阀的阀轴(12)一端与摆动油缸(5)的油缸输出轴(8)驱动连接；
位置检测装置，所述位置检测装置与所述蝶形调节阀的阀轴(12)另一端驱动连接，用于实时检测并返回所述蝶形调节阀的阀轴(12)的当前旋转位置。
2.根据权利要求1所述的新型伺服液动式线性蝶形调节阀，其特征在于，所述电液伺服阀(1)的油液输出端与摆动油缸(5)的输入端之间设置有过滤器(2)。
3.根据权利要求2所述的新型伺服液动式线性蝶形调节阀，其特征在于，所述电液伺服阀(1)和过滤器(2)通过第一螺钉(3)叠加连接固定在阀板(4)上。
4.根据权利要求1所述的新型伺服液动式线性蝶形调节阀，其特征在于，
所述摆动油缸(5)通过第九螺钉(35)固定在油缸固定板(6)上，所述油缸固定板(6)通过第六螺钉(29)和阀体固定座(7)固定连接，所述蝶形调节阀的阀体(24)通过第四螺钉(25)和阀体固定座(7)固定连接，同时油缸固定板(6)还通过第四螺钉(25)与阀体安装支架(27)固定连接。
5.根据权利要求4所述的新型伺服液动式线性蝶形调节阀，其特征在于，所述阀体固定座(4)的内孔和所述阀体(24)的定位止口相配合，所述油缸固定板(6)的定位止口和阀体固定座(7)的内孔相配合，使得摆动油缸(5)的油缸输出轴(8)和所述蝶形调节阀的阀轴(12)同轴。
6.根据权利要求1所述的新型伺服液动式线性蝶形调节阀，其特征在于，所述油缸输出轴(8)和阀轴(12)通过无缝弹性联轴器(10)相连接。
7.根据权利要求6所述的新型伺服液动式线性蝶形调节阀，其特征在于，所述无缝弹性联轴器(10)的一端通过花键或键与所述油缸输出轴(8)相配合，另一端通过键(13)或花键与阀轴(12)相配合。
8.根据权利要求7所述的新型伺服液动式线性蝶形调节阀，其特征在于，所述油缸输出轴(8)的端部通过盖板(9)、第二螺钉(11)与所述无缝弹性联轴器(10)轴向固定。
9.根据权利要求1所述的新型伺服液动式线性蝶形调节阀，其特征在于，所述位置检测装置包括位置传感器(17)、位置传感器安装板(32)、位置传感器连接轴(20)，所述位置传感器连接轴(20)一端设有螺纹和所述阀轴(12)螺纹连接并通过(36)并帽锁紧，另一端通过弹性联轴器(19)与位置传感器(17)的转轴相连接；所述位置传感器(17)通过第七螺钉(33)固定设置在所述位置传感器安装板(32)上，所述位置传感器安装板(32)通过第八螺钉(34)固定设置在位置传感器座(21)上，所述位置传感器座(21)通过第十螺钉(37)和所述蝶形调节阀的阀盖(14)固定连接。
10.根据权利要求2所述的新型伺服液动式线性蝶形调节阀，其特征在于，还包括有阀轴指示销(38)和阀位指示销(26)，所述阀轴指示销(38)固定设置在阀轴(12)上随阀轴(12)同步转动，所述阀位指示销(26)固定设置在所述蝶形调节阀的阀盖(14)上，用于指示所述阀轴(12)的位置。
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- 2021-12-08 CN CN202111488705.9A patent/CN114135711B/zh active Active
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