CN114321059B - 一种伺服阀机械零位调整方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及射流管伺服阀调试技术领域，具体为一种伺服阀机械零位调整方法及装置，调整装置包括底板，固定在伺服阀壳体上，两侧设有记录衔铁组件调整位置和移动量的刻度；左摇臂、右摇臂，中间均设有水平突出部，且以水平突出部朝外的姿态对称转动设置在底板左、右两侧，铰接点设置在中间处；调整螺钉，对称设置在底板顶部左、右两侧，底部与左摇臂、右摇臂上的水平突出部接触；盖板。本发明能够克服人员操作技能水平的影响，避免人为差错，可对衔铁组件进行整体移动和微量调整，能够可视化记录移动量，并根据移动量可复盘调试路径，积累调试经验，提高调试效率，调试质量有据可循，工艺方法可重复实现，能够节约大量成本，应用前景广泛。

Description

一种伺服阀机械零位调整方法及装置

技术领域

本发明涉及射流管伺服阀调试技术领域，具体为一种伺服阀机械零位调整方法及装置。

背景技术

由射流管伺服阀流量特性曲线可知，曲线上每点的斜率是随阀的工作点而变，原点处的斜率最大，影响因子最高。曲线的原点对应伺服阀的中立位置，即为伺服阀的机械零位，影响伺服阀机械零位的因素很多，除了伺服阀滑阀副节流工作边及其重叠量的制造精度之外，最重要的是伺服阀接收信号后驱动阀芯在阀套中的运动规律，运动规律的起始点由零位(有机械零位和电气零位之分)决定。伺服阀调试过程中，在力矩马达装到伺服阀之前，只能移动调整衔铁组件位置来确定伺服阀的零位，此时调整好的伺服阀零位称为“伺服阀机械零位”，在力矩马达装到伺服阀之后，就有电磁力矩作用在衔铁组件上，伺服阀的零位就由机械零位和电磁力矩共同作用来决定，此时调整好的伺服阀零位称为“伺服阀电气零位”。单余度产品上伺服阀大部分设计成机械零位和电气零位相重合，多余度产品上伺服阀为了识别和表决需要，其机械零位和电气零位往往不相重合，设置了零偏电流。

所谓“伺服阀机械零位”的调试，就是通过调整衔铁组件寻找阀芯在阀套中的相对位置(该位置是伺服阀输出流量为零的位置)。在“伺服阀机械零位”调试过程中，无油压情况下，阀芯在阀套中的相对位置由衔铁组件的安装决定；有油压情况下，阀芯在阀套中的相对位置除了衔铁组件原始安装位置之外还与阀芯两端的压差有关，由衔铁组件反馈杆弹性变形与压差平衡来决定，这也是射流管伺服阀性能调试最为基础的环节。受加工设备精度、人员操作技能水平的影响，伺服阀机械零位的调试对伺服阀工作能力和稳定性会产生很大影响。

机械零位是射流管伺服阀最重要的工作点，因为反馈控制系统经常在零位附近工作，零位对系统的稳定性来说是最关键的一点，一个系统在这一点能稳定，则在其它工作点处将没有不稳定问题。因此，射流管伺服阀机械零位的调整试验至关重要。而机械零位的调整试验是通过移动衔铁组件来实现的。衔铁组件由两个螺栓固定并保持在油压情况下密封，在没有辅助工装的情况下将无法有效移动衔铁组件，且衔铁组件的移动量很小，移动精度决定着伺服阀调试准确性与调试效率。

发明内容

为了方便射流管伺服阀性能调试，克服人员操作技能水平的影响，避免人为差错，本发明提出了一种伺服阀机械零位调整方法及装置，可对衔铁组件进行整体移动和微量调整，可视化记录移动量，并根据移动量复盘调试路径，积累调试经验，提高调试效率，调试质量有据可循，工艺方法可重复实现，以缩短射流管伺服阀维修周期，提高射流管伺服阀维修质量，在射流管伺服阀维修作业过程中具有重要意义。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种伺服阀机械零位调整装置，包括：

底板，固定在伺服阀壳体上，两侧设有记录衔铁组件调整位置和移动量的刻度；

左摇臂、右摇臂，中间均设有水平突出部，且以水平突出部朝外的姿态对称转动设置在底板左、右两侧，铰接点设置在中间处；

调整螺钉，对称设置在底板顶部左、右两侧，底部与左摇臂、右摇臂上的水平突出部接触；

盖板，设置在与左摇臂、右摇臂同侧的底板侧壁上；

通过底板将装置安装在伺服阀壳体上，使左摇臂、右摇臂贴合衔铁组件安装座两侧，再通过旋转调整螺钉带动左摇臂、右摇臂转动，以实现衔铁组件移动，并通过刻度计量衔铁组件的移动量。

优选地，底板上设有将底板固定在伺服阀壳体上的沉头通孔。

优选地，底板上设有用于伺服阀固定到试验台上使固定螺栓穿过的固定通孔。

优选地，左摇臂、右摇臂通过定位销转动安装在底板侧壁的左、右两侧。

优选地，左摇臂、右摇臂的同侧上端部之间连接有拉簧。

一种应用伺服阀机械零位调整装置的调整方法，包括机械零位和电气零位相重合时和机械零位和电气零位不相重合两种情况，其中，机械零位和电气零位相重合时的具体调整步骤如下：

(A)在射流管伺服阀壳体上相应位置垫好密封环及调整垫片，装配好衔铁组件，用两个螺栓稍稍拧紧固定衔铁组件，然后将射流管伺服阀安装到液压试验台上，供上工作压力，检查密封性良好；

(B)利用产品自带的十字沉头螺钉，将装置拧紧固定到射流管伺服阀壳体上，给伺服阀供工作压力，当液压试验台上伺服阀左右工作腔压力表显示压力不相等时；

(C)旋转装置上两个调整螺钉带动左摇臂、右摇臂转动，可移动衔铁组件，使左右工作腔压力表显示相等，流量计显示为零，此时衔铁组件的位置即为射流管伺服阀机械零位；

(D)通过底板两侧的刻度，读取衔铁组件位置及移动量，记录数据并分析判断批生产伺服阀机械零位的一致性。

作为本发明中调整方法的进一步改进，机械零位和电气零位不相重合时的具体调整步骤如下：

(a)在射流管伺服阀壳体上相应位置垫好密封环及调整垫片，装配好衔铁组件，用两个螺栓稍稍拧紧固定衔铁组件，然后将射流管伺服阀安装到液压试验台上，供上工作压力，检查密封性良好；

(b)通过产品设计给定的左右工作腔初始压差进行调整：设计压差指标值，通过旋转装置上的两个调整螺钉带动左摇臂、右摇臂转动，移动衔铁组件，使左右工作腔压力表显示压差与设计压差指标值相等，同时流量计显示为零。

作为本发明中调整方法的进一步改进，机械零位和电气零位不相重合时的具体调整步骤如下：

(S1)在射流管伺服阀壳体上相应位置垫好密封环及调整垫片，装配好衔铁组件，用两个螺栓稍稍拧紧固定衔铁组件，然后将射流管伺服阀安装到液压试验台上，供上工作压力，检查密封性良好；

(S2)通过产品设计给定的零位输出流量进行调整：设计流量指标值，通过旋转装置上的两个调整螺钉带动左摇臂、右摇臂转动，移动衔铁组件，使左右工作腔压力表显示相等，流量计显示数值与设计指标值相等。

本发明的有益效果是：

本发明能够克服人员操作技能水平的影响，避免人为差错，可对衔铁组件进行整体移动和微量调整，能够可视化记录移动量，并根据移动量可复盘调试路径，积累调试经验，提高调试效率，调试质量有据可循，工艺方法可重复实现，能够节约大量成本，应用前景广泛。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明的前视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的后视结构示意图；

图4为本发明中左摇臂的结构示意图；

图5为本发明中右摇臂的结构示意图；

图6为本发明中调整螺钉的结构示意图；

图7为本发明中底板的前视结构示意图；

图8为本发明中底板的附视结构示意图；

图9为本发明中底板的后视结构示意图；

图10为本发明中定位销的结构示意图；

图11为本发明中盖板的结构示意图；

图12为本发明使用时的结构示意图。

图中：1、左摇臂；2、拉簧；3、右摇臂；4、调整螺钉；5、底板；6、定位销；7、盖板；8、沉头螺钉。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本发明进一步阐述。

如图1至图3所示，一种伺服阀机械零位调整装置，包括左摇臂1、拉簧2、右摇臂3、调整螺钉4、底板5、定位销6、盖板7、沉头螺钉8。

具体的，如图4、图5所示，所述左摇臂1、右摇臂3由不锈钢板铣、切割而成，表面抛光。所述左摇臂1、右摇臂3上均分布有尺寸为Φ4mm、Φ1mm的两个通孔，其中尺寸为Φ4mm的通孔表面抛光，能够与定位销6无间隙配合。能够在底板5与盖板7之间无阻碍自由转动，保证调整力有效传递。

所述拉簧2的两端连接在左摇臂1、右摇臂3上的Φ1mm通孔内。所述拉簧2选择LⅠA型普通圆柱螺旋拉伸弹簧，钢丝直径d＝0.5mm、中径D＝3mm、有效圈数n＝12.25mm的标准件：LⅠA0.5×3×12.25GB/T2088。

如图6所示，所述调整螺钉4设有两个，由不锈钢棒加工而成，旋钮部分表面滚花，便于手动调节。

如图7至图9所示，所述底板5由9mm厚的不锈钢板进行切割、钻孔、铣、抛光等机械加工。所述底板5上开设有五个M3螺纹孔，两个Φ2mm通孔，两个Φ4mm沉头通孔，两个Φ15mm固定通孔。

其中，所述底板5的顶部左、右两侧开设有两个M3螺纹孔,用于拧入调整螺钉4。前侧侧壁上开设有三个M3螺纹孔，通过沉头螺钉8将盖板7固定安装在底板5上。两个Φ2mm通孔用于安装定位销6。两个Φ4mm沉头通孔用于通过产品自带的沉头螺钉将装置固定到伺服阀壳体上。两个Φ15mm固定通孔用于伺服阀固定到试验座上时能使固定螺栓通过。所述底板5左、右两侧标有用于计量衔铁组件移动量的刻度，刻度与两个调整螺钉4的位置前后对应。

所述底板5通过两个Φ15mm通孔可随时调整伺服阀固定螺栓，不影响伺服阀与液压试验台的安装连接。两个Φ4mm沉头通孔可通过产品自带的沉头螺钉将装置固定到伺服阀壳体上，使用方便快捷。在两侧标有刻度，可记录衔铁组件调整位置和移动量，根据移动量可复盘调试路径，积累调试经验，提高调试效率。

如图10所示，所述定位销6设有两个，由不锈钢棒加工而成，尺寸为中间Φ4mm×6.1mm，两端Φ2mm×3.2mm，Φ4mm表面(根据与左摇臂1、右摇臂3配合孔的实际尺寸)电火花镀青铜并抛光，可与左摇臂1、右摇臂3无间隙配合并转动灵活，两端Φ2mm×3.2mm可分别插入底板5与盖板7并墩铆固定。

如图11所示，所述盖板7，选择3mm厚不锈钢板进行切割、钻孔、抛光、倒角圆滑过渡等机械加工。所述盖板7上设有三个便于沉头螺钉8拧紧固定的Φ3mm沉头通孔。

本装置组装时：把左摇臂1、右摇臂3装上定位销6，然后对称插入底板5，对准Φ2mm通孔放上盖板7，用三个沉头螺钉8固定拧紧，然后墩铆定位销6(两端Φ2mm通孔露出0.2mm部分)，在左摇臂1、右摇臂3的Φ1mm通孔挂上拉簧2，在底板5两边的M3螺纹孔中拧入调整螺钉4。

如图12所示，一种应用伺服阀机械零位装置的调整方法，具体调整步骤如下：在射流管伺服阀壳体上相应位置垫好密封环及调整垫片，装配好衔铁组件，用两个螺栓稍稍拧紧固定衔铁组件。将该射流管伺服阀安装到液压试验台上，供上工作压力，检查密封性良好。利用产品自带的十字沉头螺钉，将装置拧紧固定到射流管伺服阀壳体上，结合液压试验台上伺服阀左右工作腔压力表及输出流量计显示数值，来开展射流管伺服阀机械零位的调整试验。

机械零位和电气零位相重合时的调整方法：给伺服阀供工作压力，当液压试验台上伺服阀左右工作腔压力表显示压力不相等，通过旋转装置上的两个调整螺钉4带动左摇臂1、右摇臂3转动，可移动衔铁组件，使左右工作腔压力表显示相等，流量计显示为零，此时衔铁组件的位置即为射流管伺服阀机械零位。底板5两侧标有刻度，可读取衔铁组件位置及移动量。记录数据可分析判断批生产伺服阀机械零位的一致性。

机械零位和电气零位不相重合时的调整方法：有两种情况，一种情况是通过产品设计给定的左右工作腔初始压差来调整，此时通过旋转装置上的两个调整螺钉4带动左摇臂1、右摇臂3转动，移动衔铁组件，使左右工作腔压力表显示压差与设计压差指标值相等，同时流量计显示为零；另一种情况是通过产品设计给定的零位输出流量来调整，即通过旋转装置上的两个调整螺钉4带动左摇臂1、右摇臂3转动，移动衔铁组件，使左右工作腔压力表显示相等(即压差为0)，但流量计显示数值与设计指标值相等。记录两种情况下衔铁组件位置。可根据位置重合度来互相验证调试质量。设计压差指标值(或设计流量指标值)将在力矩马达装到伺服阀之后，有电磁力矩作用与之平衡。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种伺服阀机械零位调整装置，其特征在于：包括：

底板(5)，固定在伺服阀壳体上，两侧设有记录衔铁组件调整位置和移动量的刻度；

左摇臂(1)、右摇臂(3)，中间均设有水平突出部，且以水平突出部朝外的姿态对称转动设置在底板(5)左、右两侧，铰接点设置在中间处；

调整螺钉(4)，对称设置在底板(5)顶部左、右两侧，底部与左摇臂(1)、右摇臂(3)上的水平突出部接触；

盖板(7)，设置在与左摇臂(1)、右摇臂(3)同侧的底板(5)侧壁上；

通过底板(5)将装置安装在伺服阀壳体上，使左摇臂(1)、右摇臂(3)贴合衔铁组件安装座两侧，再通过旋转调整螺钉(4)带动左摇臂(1)、右摇臂(3)转动，以实现衔铁组件移动，并通过刻度计量衔铁组件的移动量。

2.根据权利要求1所述的一种伺服阀机械零位调整装置，其特征在于：底板(5)上设有将底板(5)固定在伺服阀壳体上的沉头通孔。

3.根据权利要求2所述的一种伺服阀机械零位调整装置，其特征在于：底板(5)上设有用于伺服阀固定到试验台上使固定螺栓穿过的固定通孔。

4.根据权利要求1所述的一种伺服阀机械零位调整装置，其特征在于：左摇臂(1)、右摇臂(3)通过定位销(6)转动安装在底板(5)侧壁的左、右两侧。

5.根据权利要求4所述的一种伺服阀机械零位调整装置，其特征在于：左摇臂(1)、右摇臂(3)的同侧上端部之间连接有拉簧(2)。

6.一种应用权利要求1至5中任一项所述的伺服阀机械零位调整装置的调整方法，其特征在于：包括机械零位和电气零位相重合时和机械零位和电气零位不相重合两种情况，其中，机械零位和电气零位相重合时的具体调整步骤如下：

(A)在射流管伺服阀壳体上相应位置垫好密封环及调整垫片，装配好衔铁组件，用两个螺栓稍稍拧紧固定衔铁组件，然后将射流管伺服阀安装到液压试验台上，供上工作压力，检查密封性良好；

(B)利用产品自带的十字沉头螺钉，将装置拧紧固定到射流管伺服阀壳体上，给伺服阀供工作压力，当液压试验台上伺服阀左右工作腔压力表显示压力不相等时；

(C)旋转装置上两个调整螺钉(4)带动左摇臂(1)、右摇臂(3)转动，可移动衔铁组件，使左右工作腔压力表显示相等，流量计显示为零，此时衔铁组件的位置即为射流管伺服阀机械零位；

(D)通过底板(5)两侧的刻度，读取衔铁组件位置及移动量，记录数据并分析判断批生产伺服阀机械零位的一致性。

7.根据权利要求6所述的一种应用伺服阀机械零位装置的调整方法，其特征在于：机械零位和电气零位不相重合时的具体调整步骤如下：

(a)在射流管伺服阀壳体上相应位置垫好密封环及调整垫片，装配好衔铁组件，用两个螺栓稍稍拧紧固定衔铁组件，然后将射流管伺服阀安装到液压试验台上，供上工作压力，检查密封性良好；

(b)通过产品设计给定的左右工作腔初始压差进行调整：设计压差指标值，通过旋转装置上的两个调整螺钉(4)带动左摇臂(1)、右摇臂(3)转动，移动衔铁组件，使左右工作腔压力表显示压差与设计压差指标值相等，同时流量计显示为零。

8.根据权利要求7所述的一种应用伺服阀机械零位装置的调整方法，其特征在于：机械零位和电气零位不相重合时的具体调整步骤如下：

(S1)在射流管伺服阀壳体上相应位置垫好密封环及调整垫片，装配好衔铁组件，用两个螺栓稍稍拧紧固定衔铁组件，然后将射流管伺服阀安装到液压试验台上，供上工作压力，检查密封性良好；

(S2)通过产品设计给定的零位输出流量进行调整：设计流量指标值，通过旋转装置上的两个调整螺钉(4)带动左摇臂(1)、右摇臂(3)转动，移动衔铁组件，使左右工作腔压力表显示相等，流量计显示数值与设计指标值相等。

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