CN117948316B - 一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀，在阀体内开设有随形的第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道，在阀套上设置有与第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道连通的第一油道孔、第二油道孔、第三油道孔、第四油道孔，通过阀芯驱动源带动阀芯在阀套内沿轴向滑动，能够调节阀芯中的第一环状凸台和第二环状凸台对第一油道孔、第二油道孔的封堵状态，就能够调节阀体内第一拓扑流道、第二拓扑流道的通断状态，从而控制与伺服阀连通的液压缸的运动状态；相比于的伺服阀，本发明的伺服阀，在阀体内设置拓扑流道，在同样阀体包络尺寸下，流道通流能力提升、且零部件更少，因此体积更小。

Description

一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀

技术领域

本发明涉及伺服阀技术领域，尤其是指一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀。

背景技术

伺服阀是一种广泛应用于各种精密控制系统的重要基础液压元件，其主要作用是将小功率的输入电信号转化为精确、快速的大功率的液体流量或压力输出，以实现对系统的高效控制。

传统的机械反馈电液伺服阀在过去的六十年中得到了发展并广泛应用于工业、航空航天、军事等各个领域，但传统机械反馈阀也有以下弊端：

1.精度有限：机械反馈系统的精度本质上是有限的，反馈机构的物理组件（例如弹簧和连杆）可能会引入非线性和滞后现象，从而导致控制阀门位置的精度降低。

2.响应时间有限：与电子或数字控制系统相比，机械系统的响应时间通常较慢，在需要快速和精确控制的应用中，这种限制可能至关重要。

3.有限的带宽：反馈系统中的机械组件具有有限的带宽或频率响应，这意味着它们可能难以准确地响应高频输入信号。

4.复杂性：由于需要物理连接和反馈机制，传统的机械反馈伺服阀可能结构复杂、零件众多，这种复杂性提高了伺服阀的制造成本且降低了其可靠性，实际上，机械反馈伺服阀的制造工艺非常复杂，无法实现自动化生产，也无法实现零件的互换性。

5.抗污染性差：很多机械反馈伺服阀容易因颗粒污染而导致阀门故障，机械阀门需要定期维护以确保其正常工作，这包括清洁、润滑和可能更换磨损部件，这可能会导致停机并增加运营成本。

6.能源效率低下：机械反馈阀的先导级需要一定的内部泄露流量与压力才可以工作，这导致无论阀是否动作，先导级总会消耗掉可观的能量维持正常工作，在较大流量或较高压力下效率尤其低下；例如：常用的G761系列伺服阀，对于其7MPa下19L/min流量的阀来说，其内部泄漏量典型值可达2.1L/min，在21MPa标准工况下，其功耗为0.735kW，占到其额定输出功率的33.1%，这种低效率不符合工业界对低排放、低功耗的技术发展要求。

7.灵活性有限：改变机械反馈伺服阀的行为或特性通常需要进行物理零件进行调整或更换，这个过程通常复杂、高成本；与可重新编程的数字或电子控制系统相比，其灵活性和适应性较差。

在许多现代工业应用中，已经转向数字或电子控制系统，与传统的机械反馈伺服阀相比，它们提供更高的精度、更快的响应时间和更高的适应性。虽然机械反馈系统仍在某些应用中使用，但其局限性导致许多行业开发和采用更先进的控制技术，随着微电子技术的发展，另一类由比例电磁铁或直线力马达直接驱动功率级阀芯的直驱式比例伺服阀逐渐在工业等领域取代机械反馈伺服阀。直驱式比例伺服阀取消了先导级设计，采用比例电磁铁、音圈电机或直线力马达直接驱动阀芯。

随着直驱式比例伺服阀的出现，在部分应用场合，机械反馈式伺服阀的上述缺点得以弥补，尤其是在抗污染性能与能源效率上，直驱式比例伺服阀有较大优势：直驱式比例伺服阀取消先导级设计，避免了先导级易堵塞的缺点；直驱式比例伺服阀用直线力马达直接驱动阀芯而不需要用先导级驱动功率级阀芯，先导级泄露为零，降低了阀的功耗。但是，由于在同等体积下直线力马达往往无法达到机械反馈式伺服阀的主阀芯驱动力，直驱式比例伺服阀往往具有更大的体积、更低的响应时间以及更小的控制带宽。以上缺点限制了直驱式比例伺服阀的应用场合，例如在航空航天领域。

为了适应航空航天等领域对体积的要求，20世纪80年代末到21世纪初，旋转直驱伺服阀逐渐出现（专利KR100293005B1、US5722460、US4645178、US4641812、US4825904等）。旋转直驱伺服阀与直驱式比例伺服阀一样取消了伺服阀先导级设计，但旋转直驱伺服阀采用旋转电机通过凸轮类传动机构将电机扭矩转换为驱动阀芯的力，由于传动机构的杠杆效应，在同等体积下，旋转直驱式比例伺服阀更容易获得更高的阀芯驱动力，因此相比较于直驱式比例伺服阀，旋转直驱式比例伺服阀具有体积优势，但是与机械反馈式伺服阀相比，旋转直驱阀体积依然比较大。

随着驱动技术的发展，现代液压伺服驱动控制系统对伺服阀的体积、精度和响应速度等要求不断提高，尤其在机器人领域，传统伺服阀已无法满足多自由度液压机器人的要求。因此，开发出体积更小、响应更快的伺服阀已成为当前的重要任务。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中伺服阀体积较大的问题，提供一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀，在阀体内设置拓扑流道，在同样阀体包络尺寸下，流道通流能力提升、且零部件更少，因此体积更小。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀，包括：

阀体，在所述阀体内开设有第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道，其中：所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道均包括一个进油口和多个出油口，即存在多条分支流道，所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道的进油口分别与外部高压油和外部回油连通，所述第三拓扑流道和所述第四拓扑流道均包括一个进油口和一个出油口，所述第三拓扑流道和所述第四拓扑流道的进油口分别与外部被控油缸的第一油腔和第二油腔连通；

阀套，固定设置在所述阀体内，所述阀套为圆筒状结构，在所述阀套上开设有与所述第一拓扑流道的多个出油口连通的多个第一油道孔、与所述第二拓扑流道的多个出油口连通的多个第二油道孔、与所述第三拓扑流道的出油口连通的第三油道孔、以及与所述第四拓扑流道的出油口连通的第四油道孔；

阀芯，活动穿设在所述阀套内，所述阀芯具有能够完全封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔的第一环状凸台和第二环状凸台、以及两条环状流道，两条所述环状流道分别与所述第三油道孔和所述第四油道孔连通；

阀芯驱动源，与所述阀芯连接，所述阀芯驱动源带动所述阀芯在所述阀套内沿轴向滑动，使所述第一环状凸台和第二环状凸台部分封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔。

在本发明的一个实施例中，所述第一油道孔和所述第二油道孔设置在同一直线上，所述第三油道孔与所述第四油道孔设置在同一直线上，所述第一油道孔和第二油道孔与所述第三油道孔和第四油道孔设置的方向垂直。

在本发明的一个实施例中，所述第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道的进油口均设置在同一侧，所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道随所述阀体的包络尺寸弯曲设置在所述阀体内，所述第三拓扑流道和所述第四拓扑流道为直通流道。

在本发明的一个实施例中，所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道均具有四个出油口；

对应所述出油口在所述阀套上开设与四个第一油道孔和四个第二油道孔，其中：两个所述第一油道孔和两个所述第二油道孔设置在所述阀体的同一侧，另外两个所述第一油道孔和两个所述第二油道孔对应设置在所述阀体的另一侧，位于同一侧两个所述第一油道孔位于所述阀体的两端，两个所述第二油道孔位于所述阀体的中间位置；

对应所述第一油道孔和第二油道孔设置所述阀芯具有两个第一环状凸台和两个第二环状凸台，所述环状流道设置在第一环状凸台和第二环状凸台之间。

在本发明的一个实施例中，所述第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道的截面积相同，所述截面积最小应满足：

其中：为额定流量，/>为供油压力，ρ为油液密度，/>为流量系数、取值范围为0.60～0.65，N为拓扑流道中流体的分支数量。

在本发明的一个实施例中，所述阀套上还开设有供所述阀芯驱动源穿过的通孔，所述阀芯驱动源的输出端从所述通孔中穿过与所述阀芯连接带动所述阀芯运动。

在本发明的一个实施例中，所述阀芯驱动源包括：

电机；

偏心轴杆，与所述电机的输出端连接，所述偏心轴杆与所述电机不同轴，所述偏心轴杆与所述电机的轴间偏心距为0.2～2mm，所述偏心轴杆由所述电机带动偏心转动，所述偏心轴杆的另一端插入到所述阀芯中，推动所述阀芯水平移动。

在本发明的一个实施例中，所述阀芯处于初始状态的时候，所述第一环状凸台和第二环状凸台能够完全封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔，所述阀芯在所述阀芯驱动源的带动下水平移动的后，所述第一环状凸台和第二环状凸台部分封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔，根据所述阀芯的移动距离，改变封堵面积，能够改变所述第一油道孔和所述第二油道孔中的流量。

在本发明的一个实施例中，所述偏心轴杆的末端设置有球头，所述阀芯上设置有供所述球头插入的传动孔，所述球头与所述传动孔之间存在间隙，所述球头能够在所述传动孔中转动。

在本发明的一个实施例中，在所述阀芯驱动源内还设置有传感器，所述传感器能够实时检测所述电机中转子的转动角度。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，在阀体内开设有随形的第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道，在阀套上设置有与第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道连通的第一油道孔、第二油道孔、第三油道孔、第四油道孔，通过阀芯驱动源带动阀芯在阀套内沿轴向滑动，能够调节阀芯中的第一环状凸台和第二环状凸台对第一油道孔、第二油道孔的封堵状态，就能够调节阀体内第一拓扑流道、第二拓扑流道的通断状态，从而控制与伺服阀连通的液压缸的运动状态；相比于的伺服阀，本发明的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，在阀体内设置拓扑流道，在同样阀体包络尺寸下，流道通流能力提升、且零部件更少，因此体积更小。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的具有拓扑三维随形流道的伺服阀的爆炸结构示意图；

图2是本发明的阀体内拓扑流道的分布结构示意图；

图3是本发明的阀套的整体结构示意图；

图4是本发明的阀套与阀体内拓扑流道配合的结构示意图；

图5是本发明的阀芯的结构示意图；

图6是本发明的阀套与阀体配合使用的剖面结构示意图；

图7是本发明的伺服阀控制液压缸处于初始状态时的结构示意图；

图8是本发明的伺服阀控制液压缸处于回缩状态时的结构示意图；

图9是本发明的伺服阀控制液压缸处于伸出状态时的结构示意图。

说明书附图标记说明：1、阀体；11、第一拓扑流道；12、第二拓扑流道；13、第三拓扑流道；14、第四拓扑流道；2、阀套；21、第一油道孔；22、第二油道孔；23、第三油道孔；24、第四油道孔；25、通孔；3、阀芯；31、第一环状凸台；32、第二环状凸台；33、环状流道；4、偏心轴杆；5、电机；6、壳体；7、传感器；8、阀盖；9、液压缸；91、活塞杆；92、第一油腔；93、第二油腔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，本发明公开了一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀，包括：阀体1、固定设置在所述阀体1内的阀套2、活动穿设在所述阀套2中的阀芯3、带动所述阀芯3滑动的阀芯驱动源以及封堵在所述阀体1两端的阀盖8。

参照图2所示，所述阀体1内开设有第一拓扑流道11、第二拓扑流道12、第三拓扑流道13、第四拓扑流道14，所述第一拓扑流道11、第二拓扑流道12、第三拓扑流道13、第四拓扑流道14均为三维流道，且随所述阀体1的外形开设在所述阀体1内，所述第一拓扑流道11和所述第二拓扑流道12均包括一个进油口和多个出油口，即所述第一拓扑流道11和所述第二拓扑流道12存在多条分支流道，所述第一拓扑流道11和所述第二拓扑流道12的进油口分别与外部高压油和外部回油连通，所述第三拓扑流道13和所述第四拓扑流道14均包括一个进油口和一个出油口，所述第三拓扑流道13和所述第四拓扑流道14的进油口分别与外部被控油缸的第一油腔和第二油腔连通。

参照图3、图4所示，所述阀套2为圆筒状结构，在所述阀套2上开设有与所述第一拓扑流道11的多个出油口连通的多个第一油道孔21、与所述第二拓扑流道12的多个出油口连通的多个第二油道孔22、与所述第三拓扑流道13的出油口连通的第三油道孔23、以及与所述第四拓扑流道14的出油口连通的第四油道孔24。

具体地，在本实施例中，所述第一油道孔21和所述第二油道孔22设置在同一直线上，所述第三油道孔23与所述第四油道孔24设置在同一直线上，且所述第一油道孔21和第二油道孔22与所述第三油道孔23和第四油道孔24设置的方向垂直，将所述第一拓扑流道11、第二拓扑流道12、第三拓扑流道13、第四拓扑流道14的进油口均设置在同一侧，这样所述第一拓扑流道11和所述第二拓扑流道12随所述阀体1的包络尺寸弯曲设置在所述阀体1内，所述第三拓扑流道13和所述第四拓扑流道14为直通流道。

并且，本实施例中，为了满足伺服阀内的供油量，提高伺服阀内流道的通流能力，设置所述第一拓扑流道11和所述第二拓扑流道12均具有四个出油口，对应所述出油口在所述阀套2上开设与四个第一油道孔21和四个第二油道孔22，其中：两个所述第一油道孔21和两个所述第二油道孔22设置在所述阀体1的同一侧， 另外两个所述第一油道孔21和两个所述第二油道孔22对应设置在所述阀体1的另一侧，位于同一侧两个所述第一油道孔21位于所述阀体1的两端，两个所述第二油道孔22位于所述阀体1的中间位置，这样沿所述阀套2的延伸方向，就形成了两组第一油道孔21和第二油道孔22。

参照图5和图6所示，所述阀芯3具有能够完全封堵所述第一油道孔21和所述第二油道孔22的第一环状凸台31和第二环状凸台32、以及两条供油路流动的环状流道33，两条所述环状流道33分别与所述第三油道孔23和所述第四油道孔24连通，所述阀芯驱动源带动所述阀芯3在所述阀套2内沿轴向滑动，能够调节阀芯3中的第一环状凸台31和第二环状凸台32对第一油道孔21、第二油道孔22的封堵状态，即控制所述第一环状凸台31和第二环状凸台32完全封堵所述第一油道孔21和所述第二油道孔22，或控制所述第一环状凸台31和第二环状凸台32部分封堵所述第一油道孔21和所述第二油道孔22，就能够调节阀体1内第一拓扑流道11、第二拓扑流道12的通断状态，从而控制与伺服阀连通的液压缸9的运动状态；

对应所述第一油道孔21和第二油道孔22设置所述阀芯3具有两个第一环状凸台31和两个第二环状凸台32，所述环状流道33设置在第一环状凸台31和第二环状凸台32之间。

相比于现有技术的伺服阀，本发明的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，在阀体1内设置拓扑流道，在同样阀体1包络尺寸下，流道通流能力大大提升、且零部件更少，因此体积更小。

以控制液压缸9运动为例对本申请的伺服阀的工作状态进行说明：在本实施例中，设置所述第一拓扑流道11的进油口与外部高压油连通，设置所述第二拓扑流道12的进油口与外部回油连通，设置所述第三拓扑流道13的进油口与液压缸9中的第一油腔92连通，设置所述第四拓扑流道14的进油口与液压缸9中的第二油腔93连通；

参照图7所示，当处于初始状态的时候，所述阀芯3在所述阀套2内的位置固定，即所述第一环状凸台31和第二环状凸台32完全封堵所述第一油道孔21和所述第二油道孔22，所述阀体1内的第一拓扑流道11、第二拓扑流道12、第三拓扑流道13、第四拓扑流道14不连通，整伺服阀不会向液压缸9输出控制力，液压杆内的活塞杆91也不会受力移动。

参照图8所示，当需要控制液压缸9运动时，例如：控制液压缸9缩回，控制所述阀芯驱动源拨动阀芯3向右移动，使位于右侧的所述第一环状凸台31和第二环状凸台32部分封堵所述第一油道孔21和所述第二油道孔22，从而使阀套2上的位于右侧的第一油道孔21和所述第二油道孔22分别与阀体1中的第一拓扑流道11和第二拓扑流道12连通，由于所述第一拓扑流道11的进油口与外部高压油连通，第一拓扑流道11中的高压油通过第一油道孔21进入阀套2内，又通过第四油道孔24穿过第四拓扑流道14进入液压缸9的第二油腔93；同时，液压缸9的第一油腔92内液压油穿过第三拓扑流道13，通过第三油道孔23进入阀套2内，又通过阀套2的第二油道孔22进入阀体1的第二拓扑流道12从外部回油流出阀；综上，此时液压缸9的第二油腔93与外部高压油源沟通，液压缸9的第一油腔92与外部低压回油沟通形成通路，液压缸9的活塞杆91沿图7所示方向缩回。

参照图9所示，若想控制液压缸9伸出，控制所述阀芯驱动源拨动阀芯3向左移动，使位于左侧的所述第一环状凸台31和第二环状凸台32部分封堵所述第一油道孔21和所述第二油道孔22，从而使阀套2上位于左侧的第一油道孔21和所述第二油道孔22分别与阀体1中的第一拓扑流道11和第二拓扑流道12连通，第一拓扑流道11中的高压油通过第一油道孔21进入阀套2内，又通过第三油道孔23穿过第三拓扑流道13进入液压缸9的第一油腔92；同时，液压缸9的第二油腔93内的液压油穿过第四拓扑流道14，通过第四油道孔24进入阀套2内，又通过阀套2的第二油道孔22进入第二拓扑流道12中从外部回油流出阀。综上，此时液压缸9的第一油腔92与外部高压油源沟通，液压缸9的第二油腔93与外部低压回油沟通形成通路，液压缸9活塞杆91沿图9所示方向伸出。

在其他实施例中，也可以设置所述第一拓扑流道11的进油口与外部高压油连通，设置所述第二拓扑流道12的进油口与外部回油连通，相比于本实施例，伺服阀控制液压缸9的运动方向相反，在此不重复赘述。

具体地，在本实施例中，为了保证伺服阀的供油量能够控制液压缸9运动，需要对伺服阀内各个拓扑流道的最小截面积进行限定，为了保证各个流道中油压的稳定性，设置所述第一拓扑流道11、第二拓扑流道12、第三拓扑流道13、第四拓扑流道14的截面积相同，且设置所述截面积最小应满足：

其中：为额定流量，/>为供油压力，ρ为油液密度，/>为流量系数、取值范围为0.60～0.65，N为拓扑流道中流体的分支数量。

根据上述公式，能够计算出不同型号的伺服阀中所需开设的拓扑流道的最小截面积，满足不同型号的伺服阀的结构设计。

具体地，如背景技术所述，现有的机械式伺服阀存在：精度有限、相应时间有限、带宽有限、结构复杂、抗污染能力差、能源效率低以及灵活性差的缺陷，因此，在本申请中，摒弃机械式伺服阀的结构，设置所述伺服阀为数字旋转直驱式伺服阀，参照图1所示，所述阀芯驱动源包括：偏心轴杆4、电机5和壳体6，所述偏心轴杆4的一端与所述电机5的输出端连接，所述偏心轴杆4与所述电机5不同轴，所述偏心轴杆4与所述电机5的轴间偏心距为0.2～2mm，所述偏心轴杆4由所述电机5带动偏心转动，所述偏心轴杆4的另一端插入到所述阀芯3中，所述阀套2上还开设有供所述偏心轴杆4穿过的通孔25，所述偏心轴杆4从所述通孔25中穿过与所述阀芯3连接带动所述阀芯3水平移动，从而实现了对阀芯3的控制。

具体地，所述阀芯3处于初始状态的时候，所述第一环状凸台31和第二环状凸台32能够完全封堵所述第一油道孔21和所述第二油道孔22，所述阀芯3在所述阀芯驱动源的带动下水平移动的后，所述第一环状凸台31和第二环状凸台32部分封堵所述第一油道孔21和所述第二油道孔22，根据所述阀芯3的移动距离，改变封堵面积，能够改变所述第一油道孔21和所述第二油道孔22中的流量，在本实施例中，为了精确控制第一油道孔21和所述第二油道孔22中的流量，需要控制电机5的转动角度，从而达到控制偏心轴杆4位置的目的，因此，参照图1所示，在所述阀芯驱动源内还设置有传感器7，所述传感器7能够实时检测所述电机5中转子的转动角度。

具体地，所述偏心轴杆4的末端设置有球头，所述阀芯3上设置有供所述球头插入的传动孔，所述球头与所述传动孔之间存在间隙，所述球头能够在所述传动孔中转动，这样既能够保证偏心轴杆4能够带动阀芯3移动，由不会影响偏心轴杆4自身的转动。

本发明采用的数字旋转直驱式伺服阀与现有机械反馈伺服阀相比具有以下优点：

没有小尺寸流道，因此抗污染性能优异，可靠性程度高；

稳定性更高，原因是：阀芯3通过偏心轴杆4直接与电机5的转子刚性连，传统机械反馈伺服阀阀芯3通过反馈杆等弹性元件与先导级相连，当阀遇到压力突变、外部冲击或高加速度值时，本发明阀芯3由于与电机5刚性连接，不会产生振荡、卡滞等异常现象；

控制精度与频率响应会更高，原因是：阀芯3通过偏心轴杆4直接与电机5的转子刚性连接，而传感器7直接测量转子的角度，通过检测的角度即可监测阀芯3位移，控制系统可直接控制阀芯3位移，从而提升了阀芯3控制精度与频率响应；传统机械反馈伺服阀一般不监测阀芯3位移，中间环节较多，一般无法达到本发明提出的伺服阀的控制精度与频率响应。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于，包括：

阀体，在所述阀体内开设有第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道，其中：所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道均包括一个进油口和多个出油口，即存在多条分支流道，所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道的进油口分别与外部高压油和外部回油连通，所述第三拓扑流道和所述第四拓扑流道均包括一个进油口和一个出油口，所述第三拓扑流道和所述第四拓扑流道的进油口分别与外部被控油缸的第一油腔和第二油腔连通；

阀套，固定设置在所述阀体内，所述阀套为圆筒状结构，在所述阀套上开设有与所述第一拓扑流道的多个出油口连通的多个第一油道孔、与所述第二拓扑流道的多个出油口连通的多个第二油道孔、与所述第三拓扑流道的出油口连通的第三油道孔、以及与所述第四拓扑流道的出油口连通的第四油道孔；

所述第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道的进油口均设置在同一侧，所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道随所述阀体的包络尺寸弯曲设置在所述阀体内，所述第三拓扑流道和所述第四拓扑流道为直通流道；

阀芯，活动穿设在所述阀套内，所述阀芯具有能够完全封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔的第一环状凸台和第二环状凸台、以及两条环状流道，两条所述环状流道分别与所述第三油道孔和所述第四油道孔连通；

阀芯驱动源，与所述阀芯连接，所述阀芯驱动源带动所述阀芯在所述阀套内沿轴向滑动，使所述第一环状凸台和第二环状凸台部分封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔；

所述阀芯驱动源包括：

电机；

偏心轴杆，与所述电机的输出端连接，所述偏心轴杆与所述电机不同轴，所述偏心轴杆与所述电机的轴间偏心距为0.2～2mm，所述偏心轴杆由所述电机带动偏心转动，所述偏心轴杆的另一端插入到所述阀芯中，推动所述阀芯水平移动；

所述阀芯处于初始状态的时候，所述第一环状凸台和第二环状凸台能够完全封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔，所述阀芯在所述阀芯驱动源的带动下水平移动的后，所述第一环状凸台和第二环状凸台部分封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔，根据所述阀芯的移动距离，改变封堵面积，能够改变所述第一油道孔和所述第二油道孔中的流量；

在所述阀芯驱动源内还设置有传感器，所述传感器能够实时检测所述电机中转子的转动角度。

2.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述第一油道孔和所述第二油道孔设置在同一直线上，所述第三油道孔与所述第四油道孔设置在同一直线上，所述第一油道孔和第二油道孔与所述第三油道孔和第四油道孔设置的方向垂直。

3.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：

所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道均具有四个出油口；

对应所述出油口在所述阀套上开设与四个第一油道孔和四个第二油道孔，其中：两个所述第一油道孔和两个所述第二油道孔设置在所述阀体的同一侧，另外两个所述第一油道孔和两个所述第二油道孔对应设置在所述阀体的另一侧，位于同一侧两个所述第一油道孔位于所述阀体的两端，两个所述第二油道孔位于所述阀体的中间位置；

对应所述第一油道孔和第二油道孔设置所述阀芯具有两个第一环状凸台和两个第二环状凸台，所述环状流道设置在第一环状凸台和第二环状凸台之间。

4.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道的截面积相同，所述截面积最小应满足：

；

其中：为额定流量，/>为供油压力，ρ为油液密度，/>为流量系数、取值范围为0.60～0.65，N为拓扑流道中流体的分支数量。

5.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述阀套上还开设有供所述阀芯驱动源穿过的通孔，所述阀芯驱动源的输出端从所述通孔中穿过与所述阀芯连接带动所述阀芯运动。

6.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述偏心轴杆的末端设置有球头，所述阀芯上设置有供所述球头插入的传动孔，所述球头与所述传动孔之间存在间隙，所述球头能够在所述传动孔中转动。