CN114251485B - 一种双敏感腔二维伺服阀 - Google Patents

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Abstract

一种双敏感腔二维伺服阀,包括阀体和力矩马达,所述阀体包括阀芯和阀套,阀芯可转动并可轴向移动地设置在阀套内;阀芯上设有四个台肩,阀芯右侧与旋转板连接,旋转板通过旋转架与力矩马达的衔铁连接;右敏感腔的压力由第一凹槽、第二凹槽与第一螺旋槽相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥和第三凹槽、第四凹槽与第三螺旋槽相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥控制。左敏感腔的压力由第二凹槽、第三凹槽与第二螺旋槽相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥和第四凹槽、第一凹槽与第四螺旋槽相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥控制。本发明增加至双敏感腔,轴向压差增大至原来的二倍,响应速度更快。

Description

一种双敏感腔二维伺服阀
技术领域
本发明涉及一种双敏感腔二维伺服阀。
背景技术
在电液伺服控制系统中,电液伺服阀起着机电转换和信号放大作用,在很大程度上对整个系统的性能起到决定性的影响。目前市场上的喷嘴挡板式电液伺服阀的喷嘴抗污染能力差,结构复杂、加工和装配精度高。采用射流管式电液伺服阀代替喷嘴挡板式电液伺服阀作为先导级,虽然在一定程度上改善了阀的抗污染性能,但却以较大的先导泄漏功耗为代价。单敏感腔二维伺服阀虽然克服了目前市场上喷嘴挡板式电液伺服阀的喷嘴抗污染能力差,结构复杂、加工和装配精度高等问题,但是其响应速度较慢、加工难度较高。
发明内容
针对单敏感腔二维伺服阀响应速度较慢、加工难度较高,本发明提出了一种双敏感腔二维伺服阀。
本发明采用的技术方案是:一种双敏感腔二维伺服阀,包括阀体和力矩马达,其特征在于:所述阀体包括阀芯和阀套,阀芯可转动并可轴向移动地设置在阀套内的中心通孔内;阀套的左端安装有阀套端盖,阀套的右端通过连接板与力矩马达连接;阀芯右侧与旋转板连接,旋转板通过旋转架与力矩马达的衔铁连接;
所述阀芯上设有四个台肩,四个台肩从左至右依次为第一台肩、第二台肩、第三台肩、第四台肩;所述阀套上从左至右依次设有第一回油口组、第一工作口、第一进油口组、第二工作口、第二回油口组和螺旋槽组,第一回油口组包括沿周向对称的第一回油口和第三回油口,第一进油口组包括沿周向对称的第一进油口和第二进油口,第二回油口组包括沿周向对称的第二回油口、第四回油口,螺旋槽组包括沿周向均布的第一螺旋槽、第二螺旋槽、第三螺旋槽和第四螺旋槽,第一螺旋槽与第二螺旋槽之间设有第一低压孔,第二螺旋槽与第三螺旋槽之间设有第二高压孔,第三螺旋槽与第四螺旋槽之间设有第二低压孔,第四螺旋槽与第一螺旋槽之间设有第一高压孔;第一回油口组与第二回油口组的相位相同,第一回油口组与第一进油口组相位相差90度;第二台肩、第三台肩分别位于第一工作口、第二工作口,各台肩在阀套中心通孔内可滑动地密封配合;
所述阀套内且位于阀芯的左右两端分别设有左阀套堵头和右阀套堵头,右阀套堵头的右端设有阀套压板;阀套、左阀套堵头和阀芯构成左敏感腔,阀套、右阀套堵头和阀芯构成右敏感腔;
所述阀芯的中心沿轴向设有两段流道,两段流道从左至右依次为左流道和右流道;第四台肩上开有通过左流道与左敏感腔相通的左通孔和通过右流道与右敏感腔相通的右通孔;左通孔和右通孔分别与阀套上的第二螺旋槽、第四螺旋槽和第一螺旋槽、第三螺旋槽相通;第四台肩周向均匀开有第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽;
所述阀套上设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第一低压流道、第一高压流道、第二低压流道和第二高压流道;第一低压流道与第一回油口、第二回油口、第二低压孔相通;第二低压流道与第三回油口、第四回油口、第一低压孔相通;第一高压流道与第一进油口、第一高压孔相通;第二高压流道与第二进油口、第二高压孔相通;第一回油口为第一低压流道左出口,第二回油口为第一低压流道右出口;第一进油口为第一高压流道入口,第二进油口为第二高压流道入口;第三回油口为第二低压流道左出口,第四回油口为第二低压流道右出口;
所述第一高压孔、第二高压孔分别与阀芯的第一凹槽、第三凹槽相通;第一低压孔、第二低压孔分别与阀芯的第二凹槽、第四凹槽相通;第一螺旋槽与阀芯的第一凹槽、第二凹槽相交,第二螺旋槽与阀芯的第二凹槽、第三凹槽相交,第三螺旋槽与阀芯的第三凹槽、第四凹槽相交,第四螺旋槽与阀芯的第四凹槽、第一凹槽相交;
所述旋转板为方形板,旋转板横穿于阀套的方形通孔中,所述方形通孔位于阀套螺旋槽组的右侧;旋转板中心开有与阀套的中心通孔相通的通孔;旋转板两侧各开有一个小通孔,通过螺钉与旋转架固连;
所述连接板包括沿力矩马达旋转轴线依次设置的圆形凸台、方形法兰盘和第二矩形凸台;圆形凸台、方形法兰盘所在平面为垂直于旋转轴线的竖直面,第二矩形凸台所在平面为经过旋转轴线的竖直面;圆形凸台的端面设有用于连接弹簧板的螺纹孔和用于放置旋转架的凹槽,两个螺纹孔前后对称设置,两个凹槽上下对称设置;第二矩形凸台中心开有圆形通孔,圆形凸台中心开设有贯通至所述圆形通孔的安装孔;第二矩形凸台的前后两侧分别设有线圈骨架,线圈骨架上开有安装控制线圈的凹槽,线圈骨架的凹槽内绕有控制线圈;第二矩形凸台与两侧的线圈骨架配合,形成密闭的衔铁腔;
两个线圈骨架相互远离的一侧向外凸出形成第一矩形凸台,第一矩形凸台能在上极靴、下极靴和永磁体形成的闭合磁路的磁力作用下被扣紧;线圈骨架的中心开设有安装衔铁长臂的容腔,两个线圈骨架相互靠近的一侧设有圆柱凸台,圆柱凸台上开有密封圈槽,圆柱凸台与第二矩形凸台的圆形通孔密封配合;所述衔铁包括水平设置的长臂和竖直设置的短臂,长臂和短臂形成十字形结构;衔铁中心设有通孔,短臂的左端面设有用于与旋转架连接的键形槽;长臂放置在两个线圈骨架的容腔中,衔铁可进行周向转动及轴向移动;
衔铁的上下两侧对称的设置有上极靴、下极靴,上极靴、下极靴的前后两侧分别设有永磁体,永磁体将上极靴、下极靴分别极化成N极和S极;上极靴、下极靴均开设有用于避让线圈骨架的方形孔,上极靴和下极靴互相吸合并扣住两个线圈骨架;
所述旋转架呈音叉型结构,音叉型结构所在平面为经过力矩马达旋转轴线的竖直面;旋转架的两悬臂分别设有用于与弹簧板自由力臂端面相连的凹槽和销钉孔;旋转架中部开设有用于与衔铁连接的螺孔,旋转架的右端设有与键形槽相匹配的键型凸台;旋转架一端与衔铁相连、另一端与弹簧板和旋转板相连;
所述弹簧板为片状弹簧,片状弹簧的左右各开设有一个与圆形凸台螺纹孔相匹配的圆孔,片状弹簧的内部为一个完整圆环,外部连接有四个力臂,力臂终端为圆弧接触面;弹簧板通过销与旋转架相连,利用预紧力使得衔铁在进行周向转动及轴向移动后能够自动调零。
进一步,所述上极靴与下极靴结构一致,上极靴为顶部开有方形通孔的梯形盖板,上极靴沿旋转轴线的两端分别设有矩形凸出;上极靴与下极靴扣合时,四个角分别形成用于安装永磁体的矩形空间,水平面内垂直于旋转轴线的两端分别形成用于安装第一矩形凸台的长方形空间,顶部和底部形成用于避让两个线圈骨架的避让空间。
工作原理:
右敏感腔的压力由第一凹槽、第二凹槽与第一螺旋槽相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥和第三凹槽、第四凹槽与第三螺旋槽相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥控制。左敏感腔的压力由第二凹槽、第三凹槽与第二螺旋槽相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥和第四凹槽、第一凹槽与第四螺旋槽相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥控制。在静态时若不考虑摩擦力及阀口液动力的影响,第一螺旋槽与第一凹槽、第二凹槽相交的面积相等,第二螺旋槽与第二凹槽、第三凹槽相交的面积相等,第三螺旋槽与第三凹槽、第四凹槽相交的面积相等,第四螺旋槽与第四凹槽、第一凹槽相交的面积相等,右敏感腔的压力等于左敏感腔的压力,阀芯轴向保持静压平衡。当以顺时针的方向转动阀芯一定角度,则第一螺旋槽与第一凹槽相交的面积增大,与第二凹槽相交的面积减小,第三螺旋槽与第三凹槽相交的面积增大,与第四凹槽相交的面积减小,右敏感腔的压力升高;第二螺旋槽与第二凹槽相交的面积增大,与第三凹槽相交的面积减小,第四螺旋槽与第四凹槽相交的面积增大,与第一凹槽相交的面积减小,左敏感腔的压力降低,右敏感腔的压力大于左敏感腔的压力,推动阀芯左移,凹槽又回到螺旋槽的两侧,凹槽与螺旋槽相交的方形面积相等,右敏感腔的压力等于左敏感腔的压力,阀芯重新保持轴向平衡。若逆时针的方向转动阀芯,变化则正好相反,阀芯向右移动。
本发明的有益效果是:
1、相比传统单敏感腔二维伺服阀增加至双敏感腔,轴向压差增大至原来的二倍,响应速度更快;
2、结构上去掉同心环,取消了阀芯两级同心结构,降低加工难度;
3、调零方式由阀芯调零改为阀套调零,阀芯调零存在二次装配和易松动的问题,阀套调零通过调零螺钉推动阀套旋转调零,调零稳定,精度高,且螺钉锁死后不易松动;
4、对油液过滤精度要求低,抗污染能力强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的剖视图。
图3是阀芯的结构示意图。
图4a是阀套的结构示意图。
图4b是阀套的剖视图。
图5是旋转板的剖视图。
图6是弹簧板的结构示意图。
图7是旋转架的结构示意图。
图8是连接板的结构示意图。
图9是力矩马达中衔铁、线圈骨架、上极靴、下极靴和永磁体的装配示意图。
图10是线圈骨架的结构示意图。
图11是衔铁的结构示意图。
图12是上极靴的结构示意图。
图13a是右敏感腔工作原理示意图。
图13b是左敏感腔工作原理示意图。
图13c是图13a和图13b中Q-Q向的剖视图。
附图标记说明:1、阀套端盖;2、左阀套堵头;3、阀套;4、第一台肩;5、阀芯;6、第二台肩;7、O型密封圈;8、第三台肩;9、第四台肩;10、阀套环;11、旋转板;12、弹簧板;13、阀套压板;14、旋转架;14-1、销钉孔;14-2、凹槽;14-3、键型凸台;15、连接板;16、控制线圈;17、线圈骨架;17-1、第一矩形凸台;17-2、圆柱凸台;18、永磁体;19、衔铁;19-1、键形槽;20、力矩马达外壳;21、圆形凸台;22、方形法兰盘;23、第二矩形凸台;24a、上极靴;24b、下极靴;25、力矩马达。
A、第一工作口;B、第二工作口;C、方形通孔;D1、第一低压流道;D2、第二低压流道;E1、第一高压流道;E2、第二高压流道;F1、第一凹槽;F2、第二凹槽;F3、第三凹槽;F4、第四凹槽;G、中心通孔;H、第一螺纹孔;I、外螺纹;J、通孔;K、圆锥孔;L、小通孔;M、第二螺纹孔;O、安装孔;R、圆形通孔。
a、左敏感腔;b、右敏感腔;c、左流道;d、右流道;e、左通孔;f1、第一螺旋槽;f2、第二螺旋槽;f3、第三螺旋槽;f4、第四螺旋槽;h1、第一回油口;h2、第二回油口;h3、第三回油口;h4、第四回油口;g、右通孔;j1、第一进油口;j2、第二进油口;k1、第一高压孔;k2、第一低压孔;k3、第二高压孔;k4、第二低压孔;n、圆孔;o、螺纹孔;r、调零螺纹孔;i、调零圆弧;m、螺旋槽上方孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中,需要说明的是,如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照附图,一种双敏感腔二维伺服阀,包括阀体和力矩马达,所述阀体包括阀芯5和阀套3,阀芯5可转动并可轴向移动地设置在阀套3内的中心通孔G内;阀套3的左端安装有阀套端盖1,阀套3的右端通过连接板15与力矩马达25连接;阀芯5右侧与旋转板11连接,旋转板11通过旋转架14与力矩马达25的衔铁19连接,力矩马达25外设有力矩马达外壳20;
所述阀芯5上设有四个台肩,四个台肩从左至右依次为第一台肩4、第二台肩6、第三台肩8、第四台肩9;所述阀套3上从左至右依次设有外螺纹I、第一回油口组、第一工作口A、第一进油口组、第二工作口B、第二回油口组和螺旋槽组,阀套3的外螺纹I与阀套端盖1内螺纹孔固连,第一回油口组包括沿周向对称的第一回油口h1和第三回油口h3,第一进油口组包括沿周向对称的第一进油口j1和第二进油口j2,第二回油口组包括沿周向对称的第二回油口h2、第四回油口h4,螺旋槽组包括沿周向均布的第一螺旋槽f1、第二螺旋槽f2、第三螺旋槽f3和第四螺旋槽f4,第一螺旋槽f1与第二螺旋槽f2之间设有第一低压孔k2,第二螺旋槽f2与第三螺旋槽f3之间设有第二高压孔k3,第三螺旋槽f3与第四螺旋槽f4之间设有第二低压孔k4,第四螺旋槽f4与第一螺旋槽f1之间设有第一高压孔k1(参照图13c);第一回油口组与第二回油口组的相位相同,第一回油口组与第一进油口组相位相差90度;第二台肩6、第三台肩8分别位于第一工作口A、第二工作口B,各台肩在阀套3中心通孔G内可滑动地密封配合;第四台肩9右侧开有一对沿周向对称的圆锥孔K,圆锥孔K与第二螺纹孔M通过螺钉连接,作用是定位以及固定阀芯5;阀套3右侧设有调零圆弧i,调零圆弧i与调零螺纹孔r通过调零螺钉连接,作用是定位以及固定阀套3。第一螺旋槽f1、第二螺旋槽f2、第三螺旋槽f3和第四螺旋槽f4的外侧设有螺旋槽上方孔m,阀套堵头与螺旋槽上方孔m间隙配合;所述阀套3内且位于阀芯5的左右两端分别设有左阀套堵头2和右阀套堵头,右阀套堵头的右端设有阀套压板13,阀套压板13与阀套3通过第一螺纹孔H固定连接;阀套3、左阀套堵头2和阀芯5构成左敏感腔a,阀套3、右阀套堵头和阀芯5构成右敏感腔b;
所述阀芯5的中心沿轴向设有两段流道,两段流道从左至右依次为左流道c和右流道d;第四台肩9上开有通过左流道c与左敏感腔a相通的左通孔e和通过右流道d与右敏感腔b相通的右通孔g;左通孔e和右通孔g分别与阀套3上的第二螺旋槽f2、第四螺旋槽f4和第一螺旋槽f1、第三螺旋槽f3相通;第一螺旋槽f1、第二螺旋槽f2、第三螺旋槽f3和第四螺旋槽f4沿周向均布在阀套3上;第四台肩9周向均匀开有第一凹槽F1、第二凹槽F2、第三凹槽F3、第四凹槽F4;
所述阀套3上设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第一低压流道D1、第一高压流道E1、第二低压流道D2和第二高压流道E2;第一低压流道D1与第一回油口h1、第二回油口h2、第二低压孔k4相通;第二低压流道D2与第三回油口h3、第四回油口h4、第一低压孔k2相通;第一高压流道E1与第一进油口j1、第一高压孔k1相通;第二高压流道E2与第二进油口j2、第二高压孔k3相通;第一回油口h1为第一低压流道D1左出口,第二回油口h2为第一低压流道D1右出口;第一进油口j1为第一高压流道E1入口,第二进油口j2为第二高压流道E2入口;第三回油口h3为第二低压流道D2左出口,第四回油口h4为第二低压流道D2右出口;
所述第一高压孔k1、第二高压孔k3分别与阀芯5的第一凹槽F1、第三凹槽F3相通;第一低压孔k2、第二低压孔k4分别与阀芯5的第二凹槽F2、第四凹槽F4相通;第一螺旋槽f1与阀芯5的第一凹槽F1、第二凹槽F2相交,第二螺旋槽f2与阀芯5的第二凹槽F2、第三凹槽F3相交,第三螺旋槽f3与阀芯5的第三凹槽F3、第四凹槽F4相交,第四螺旋槽f4与阀芯5的第四凹槽F4、第一凹槽F1相交;
所述旋转板11为方形板,旋转板11横穿于阀套3的方形通孔C中,所述方形通孔C位于阀套3螺旋槽组的右侧;旋转板11中心开有与阀套3的中心通孔G相通的通孔J;旋转板11两侧各开有一个小通孔L,通过螺钉与旋转架14固连;小通孔L与中心通孔J之间设有第二螺纹孔M,通过螺钉与阀芯5的圆锥孔K固连。
所述连接板15包括沿力矩马达25旋转轴线依次设置的圆形凸台21、方形法兰盘22和第二矩形凸台23;圆形凸台21、方形法兰盘22所在平面为垂直于旋转轴线的竖直面,第二矩形凸台23所在平面为经过旋转轴线的竖直面;圆形凸台21的端面设有用于连接弹簧板12的螺纹孔o和用于放置旋转架14的凹槽,两个螺纹孔o前后对称设置,两个凹槽上下对称设置;方形法兰盘22上开有调零螺纹孔r,调零螺纹孔r与调零圆弧i通过调零螺钉连接,作用是定位以及固定阀套3;
第二矩形凸台23中心开有圆形通孔R,圆形凸台21中心开设有贯通至所述圆形通孔R的安装孔O;第二矩形凸台23的前后两侧分别设有线圈骨架17,线圈骨架17上开有安装控制线圈16的凹槽,线圈骨架17的凹槽内绕有控制线圈16;第二矩形凸台23与两侧的线圈骨架17配合,形成密闭的衔铁腔;
两个线圈骨架17相互远离的一侧向外凸出形成第一矩形凸台17-1,第一矩形凸台17-1能在上极靴24a、下极靴24b和永磁体18形成的闭合磁路的磁力作用下被扣紧;线圈骨架17的中心开设有安装衔铁19长臂的容腔,两个线圈骨架17相互靠近的一侧设有圆柱凸台17-2,圆柱凸台17-2上开有密封圈槽,圆柱凸台17-2与第二矩形凸台23的圆形通孔R密封配合;所述衔铁19包括水平设置的长臂和竖直设置的短臂,长臂和短臂形成十字形结构;衔铁19中心设有通孔,短臂的左端面设有用于与旋转架14连接的键形槽19-1;长臂放置在两个线圈骨架17的容腔中,衔铁19可进行周向转动;
衔铁19的上下两侧对称的设置有上极靴24a、下极靴24b,上极靴24a、下极靴24b的前后两侧分别设有永磁体18,永磁体18将上极靴24a、下极靴24b分别极化成N极和S极;上极靴24a、下极靴24b均开设有用于避让线圈骨架17的方形孔,上极靴24a和下极靴24b互相吸合并扣住两个线圈骨架17;所述上极靴24a与下极靴24b结构一致,上极靴24a为顶部开有方形通孔的梯形盖板,上极靴24a沿旋转轴线的两端分别设有矩形凸出;上极靴24a与下极靴24b扣合时,四个角分别形成用于安装永磁体18的矩形空间,水平面内垂直于旋转轴线的两端分别形成用于安装第一矩形凸台17-1的长方形空间,顶部和底部形成用于避让两个线圈骨架17的避让空间。
所述旋转架14呈音叉型结构,音叉型结构所在平面为经过力矩马达25旋转轴线的竖直面;旋转架14的两悬臂分别设有用于与弹簧板12自由力臂端面相连的凹槽14-2和销钉孔14-1;旋转架14中部开设有用于与衔铁19连接的螺孔,旋转架14的右端设有与键形槽19-1相匹配的键型凸台14-3;旋转架14一端与衔铁19相连、另一端与弹簧板12和旋转板11相连;
所述弹簧板12为片状弹簧,片状弹簧的左右各开设有一个与圆形凸台21螺纹孔o相匹配的圆孔n,片状弹簧的内部为一个完整圆环,外部连接有四个力臂,力臂终端为圆弧接触面;弹簧板12通过销与旋转架14相连,利用预紧力使得衔铁19在进行周向转动及轴向移动后能够自动调零。
本发明的工作原理为:
右敏感腔b的压力由第一凹槽F1、第二凹槽F2与第一螺旋槽f1相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥和第三凹槽F3、第四凹槽F4与第三螺旋槽f3相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥控制。左敏感腔a的压力由第二凹槽F2、第三凹槽F3与第二螺旋槽f2相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥和第四凹槽F4、第一凹槽F1与第四螺旋槽f4相交的两个微小方形面积串联的液压阻力半桥控制。在静态时若不考虑摩擦力及阀口液动力的影响,第一螺旋槽f1与第一凹槽F1、第二凹槽F2相交的面积相等,第二螺旋槽f2与第二凹槽F2、第三凹槽F3相交的面积相等,第三螺旋槽f3与第三凹槽F3、第四凹槽F4相交的面积相等,第四螺旋槽f4与第四凹槽F4、第一凹槽F1相交的面积相等,右敏感腔b的压力等于左敏感腔a的压力,阀芯5轴向保持静压平衡。当以顺时针的方向转动阀芯5一定角度,则第一螺旋槽f1与第一凹槽F1相交的面积增大,与第二凹槽F2相交的面积减小,第三螺旋槽f3与第三凹槽F3相交的面积增大,与第四凹槽F4相交的面积减小,右敏感腔b的压力升高;第二螺旋槽f2与第二凹槽F2相交的面积增大,与第三凹槽F3相交的面积减小,第四螺旋槽f4与第四凹槽F4相交的面积增大,与第一凹槽F1相交的面积减小,左敏感腔a的压力降低,右敏感腔b的压力大于左敏感腔a的压力,推动阀芯5左移,凹槽F又回到螺旋槽f的两侧,凹槽F与螺旋槽f相交的方形面积相等,右敏感腔b的压力等于左敏感腔a的压力,阀芯5重新保持轴向平衡。若逆时针的方向转动阀芯5,变化则正好相反,阀芯5向右移动。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举,本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (2)

1.一种双敏感腔二维伺服阀,包括阀体和力矩马达,其特征在于:所述阀体包括阀芯(5)和阀套(3),阀芯(5)可转动并可轴向移动地设置在阀套(3)内的中心通孔(G)内;阀套(3)的左端安装有阀套端盖(1),阀套(3)的右端通过连接板(15)与力矩马达(25)连接;阀芯(5)右侧与旋转板(11)连接,旋转板(11)通过旋转架(14)与力矩马达(25)的衔铁(19)连接;
所述阀芯(5)上设有四个台肩,四个台肩从左至右依次为第一台肩(4)、第二台肩(6)、第三台肩(8)、第四台肩(9);所述阀套(3)上从左至右依次设有第一回油口组、第一工作口(A)、第一进油口组、第二工作口(B)、第二回油口组和螺旋槽组,第一回油口组包括沿周向对称的第一回油口(h1)和第三回油口(h3),第一进油口组包括沿周向对称的第一进油口(j1)和第二进油口(j2),第二回油口组包括沿周向对称的第二回油口(h2)、第四回油口(h4),螺旋槽组包括沿周向均布的第一螺旋槽(f1)、第二螺旋槽(f2)、第三螺旋槽(f3)和第四螺旋槽(f4),第一螺旋槽(f1)与第二螺旋槽(f2)之间设有第一低压孔(k2),第二螺旋槽(f2)与第三螺旋槽(f3)之间设有第二高压孔(k3),第三螺旋槽(f3)与第四螺旋槽(f4)之间设有第二低压孔(k4),第四螺旋槽(f4)与第一螺旋槽(f1)之间设有第一高压孔(k1);第一回油口组与第二回油口组的相位相同,第一回油口组与第一进油口组相位相差90度;第二台肩(6)、第三台肩(8)分别位于第一工作口(A)、第二工作口(B),各台肩在阀套(3)中心通孔(G)内可滑动地密封配合;
所述阀套(3)内且位于阀芯(5)的左右两端分别设有左阀套堵头(2)和右阀套堵头,右阀套堵头的右端设有阀套压板(13);阀套(3)、左阀套堵头(2)和阀芯(5)构成左敏感腔(a),阀套(3)、右阀套堵头和阀芯(5)构成右敏感腔(b);
所述阀芯(5)的中心沿轴向设有两段流道,两段流道从左至右依次为左流道(c)和右流道(d);第四台肩(9)上开有通过左流道(c)与左敏感腔(a)相通的左通孔(e)和通过右流道(d)与右敏感腔(b)相通的右通孔(g);左通孔(e)和右通孔(g)分别与阀套(3)上的第二螺旋槽(f2)、第四螺旋槽(f4)和第一螺旋槽(f1)、第三螺旋槽(f3)相通;第四台肩(9)周向均匀开有第一凹槽(F1)、第二凹槽(F2)、第三凹槽(F3)、第四凹槽(F4);
所述阀套(3)上设有沿轴向延伸且沿周向间隔设置的第一低压流道(D1)、第一高压流道(E1)、第二低压流道(D2)和第二高压流道(E2);第一低压流道(D1)与第一回油口(h1)、第二回油口(h2)、第二低压孔(k4)相通;第二低压流道(D2)与第三回油口(h3)、第四回油口(h4)、第一低压孔(k2)相通;第一高压流道(E1)与第一进油口(j1)、第一高压孔(k1)相通;第二高压流道(E2)与第二进油口(j2)、第二高压孔(k3)相通;第一回油口(h1)为第一低压流道(D1)左出口,第二回油口(h2)为第一低压流道(D1)右出口;第一进油口(j1)为第一高压流道(E1)入口,第二进油口(j2)为第二高压流道(E2)入口;第三回油口(h3)为第二低压流道(D2)左出口,第四回油口(h4)为第二低压流道(D2)右出口;
所述第一高压孔(k1)、第二高压孔(k3)分别与阀芯(5)的第一凹槽(F1)、第三凹槽(F3)相通;第一低压孔(k2)、第二低压孔(k4)分别与阀芯(5)的第二凹槽(F2)、第四凹槽(F4)相通;第一螺旋槽(f1)与阀芯(5)的第一凹槽(F1)、第二凹槽(F2)相交,第二螺旋槽(f2)与阀芯(5)的第二凹槽(F2)、第三凹槽(F3)相交,第三螺旋槽(f3)与阀芯(5)的第三凹槽(F3)、第四凹槽(F4)相交,第四螺旋槽(f4)与阀芯(5)的第四凹槽(F4)、第一凹槽(F1)相交;
所述旋转板(11)为方形板,旋转板(11)横穿于阀套(3)的方形通孔(C)中,所述方形通孔(C)位于阀套(3)螺旋槽组的右侧;旋转板(11)中心开有与阀套(3)的中心通孔(G)相通的通孔(J);旋转板(11)两侧各开有一个小通孔(L),通过螺钉与旋转架(14)固连;
所述连接板(15)包括沿力矩马达(25)旋转轴线依次设置的圆形凸台(21)、方形法兰盘22和第二矩形凸台(23);圆形凸台(21)、方形法兰盘22所在平面为垂直于旋转轴线的竖直面,第二矩形凸台(23)所在平面为经过旋转轴线的竖直面;圆形凸台(21)的端面设有用于连接弹簧板(12)的螺纹孔(o)和用于放置旋转架(14)的凹槽,两个螺纹孔(o)前后对称设置,两个凹槽上下对称设置;第二矩形凸台(23)中心开有圆形通孔(R),圆形凸台(21)中心开设有贯通至所述圆形通孔(R)的安装孔(O);第二矩形凸台(23)的前后两侧分别设有线圈骨架(17),线圈骨架(17)上开有安装控制线圈(16)的凹槽,线圈骨架(17)的凹槽内绕有控制线圈(16);第二矩形凸台(23)与两侧的线圈骨架(17)配合,形成密闭的衔铁腔;
两个线圈骨架(17)相互远离的一侧向外凸出形成第一矩形凸台(17-1),第一矩形凸台(17-1)能在上极靴(24a)、下极靴(24b)和永磁体(18)形成的闭合磁路的磁力作用下被扣紧;线圈骨架(17)的中心开设有安装衔铁(19)长臂的容腔,两个线圈骨架(17)相互靠近的一侧设有圆柱凸台(17-2),圆柱凸台(17-2)上开有密封圈槽,圆柱凸台(17-2)与第二矩形凸台(23)的圆形通孔(R)密封配合;所述衔铁(19)包括水平设置的长臂和竖直设置的短臂,长臂和短臂形成十字形结构;衔铁(19)中心设有通孔,短臂的左端面设有用于与旋转架(14)连接的键形槽(19-1);长臂放置在两个线圈骨架(17)的容腔中,衔铁(19)可进行周向转动及轴向移动;
衔铁(19)的上下两侧对称的设置有上极靴(24a)、下极靴(24b),上极靴(24a)、下极靴(24b)的前后两侧分别设有永磁体(18),永磁体(18)将上极靴(24a)、下极靴(24b)分别极化成N极和S极;上极靴(24a)、下极靴(24b)均开设有用于避让线圈骨架(17)的方形孔,上极靴(24a)和下极靴(24b)互相吸合并扣住两个线圈骨架(17);
所述旋转架(14)呈音叉型结构,音叉型结构所在平面为经过力矩马达(25)旋转轴线的竖直面;旋转架(14)的两悬臂分别设有用于与弹簧板(12)自由力臂端面相连的凹槽(14-2)和销钉孔(14-1);旋转架(14)中部开设有用于与衔铁(19)连接的螺孔,旋转架(14)的右端设有与键形槽(19-1)相匹配的键型凸台(14-3);旋转架(14)一端与衔铁(19)相连、另一端与弹簧板(12)和旋转板(11)相连;
所述弹簧板(12)为片状弹簧,片状弹簧的左右各开设有一个与圆形凸台(21)螺纹孔(o)相匹配的圆孔(n),片状弹簧的内部为一个完整圆环,外部连接有四个力臂,力臂终端为圆弧接触面;弹簧板(12)通过销与旋转架(14)相连,利用预紧力使得衔铁(19)在进行周向转动及轴向移动后能够自动调零。
2.如权利要求1所述的一种双敏感腔二维伺服阀,其特征在于:所述上极靴(24a)与下极靴(24b)结构一致,上极靴(24a)为顶部开有方形通孔的梯形盖板,上极靴(24a)沿旋转轴线的两端分别设有矩形凸出;上极靴(24a)与下极靴(24b)扣合时,四个角分别形成用于安装永磁体(18)的矩形空间,水平面内垂直于旋转轴线的两端分别形成用于安装第一矩形凸台(17-1)的长方形空间,顶部和底部形成用于避让两个线圈骨架(17)的避让空间。
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