CN201273393Y

CN201273393Y - 压力伺服阀反馈机构

Info

Publication number: CN201273393Y
Application number: CNU2008201539014U
Authority: CN
Inventors: 金瑶兰; 强刚; 李震海; 丁建军
Original assignee: 704th Research Institute of CSIC
Current assignee: 704th Research Institute of CSIC
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2018-10-10

Abstract

一种压力伺服阀反馈机构，主解决压力伺服阀的非线特性等技术问题，其采用技术方案是，在力矩马达和射流放大器的下方和主阀的上方设置有一反馈机构，反馈机构由控制阀组和反馈杆组组成，反馈杆组一端连接控制阀组，另一端连接射流放大器，射流放大器连接有控制阀组的孔道，控制阀组连接有主阀的孔道，控制阀组的滑阀组件两端分别设置有左、右弹簧组件，适用于各式压力伺服阀。

Description

压力伺服阀反馈机构

技术领域

本实用新型涉及一种压力伺服阀，特别是一种压力伺服阀的组件。

背景技术

现有的压力伺服阀包括有力矩马达、前置级液压放大器和功率级液压放大器，如前置级为射流放大器，当控制电流输入力矩马达后，其射流管在力矩马达的磁力作用下产生偏转，随之其接受器的两接受孔的垂叠面积发生改变，因而改变压力伺服的输出压力；如前置级为喷嘴挡板式放大器，当控制电流输入力矩马达后，在力矩马达的磁力作用下，挡板到两侧嘴喷之间的距离发生变化，同理也改变压力伺阀的输出压力，上述这些压力伺服阀的特点是，结构简单，调试方便，但是却存在下列缺点

1、对于前置级为射流式放大器的伺服阀，射放大器的位移——压差特性为非线性对输出特性有负面影响；

2、由于工作条件或环境条件变化导致前置级液压放大器的位移——压差特性变化时，压力伺服阀的自调节能力差，并直接影响阀的输出；

3、与流量伺服阀不同，压力伺服阀需要喷嘴有较大的输出位移，力矩马达的运动是开环的，很难提高压力伺服阀的压力控制性能和精度；

4、力矩马达的特征直接影响压力伺服阀的压力输出，因此对力矩马达的一致性、滞环和线性度要求严格。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种压力伺服阀反馈机构，它能改善压力伺服阀的非线性，提高压力伺服阀自调节能力和控制精度。

本实用新型解决的技术问题采用的技术方案是：压力伺服阀反馈机构包括力矩马达、射流放大器和主阀，其特点是在力矩马达和射流放大器的下方设置有反馈机构，在反馈机构的下方设置有主阀，反馈机构包括有控制阀组和反馈杆组，该反馈杆组的一端连接有控制阀组的滑阀组件，该反馈杆组另一端连接有射流放大器的射流管，射流放大器的接受器对应连接有控制阀组的孔道，控制阀组的滑阀组件两端分别设置有左、右弹簧组件，控制阀组对应连接有主阀的孔道。当力矩马达输入正控制电流时，射流管偏转，接受器左、右接受孔腔内形成恢复压力，该压力与输入电流产生的电磁力矩成正比，该压力作用在反馈机构控制阀组的滑阀组件阀芯端面上，并使该阀芯受力移动，从而带动反馈组的杆体偏转并产生反馈力矩使力矩马达稳定在一个特定的位置上，反馈深度由弹簧刚度、滑阀组件阀芯受力面积和反馈组杆体刚度决定。

本实用新型在压力伺服阀上设置力矩马达的力反馈机构，其积极效果是：

1、改善射流放大器的位置——压差特性的非线性；

2、工作条件或环境条件变化时，阀能自适应调节，保证压力输出稳定；

3、力矩马达的运动控制呈局部闭环，可明显提高阀的控制性能和精度；

4、可适当降低对力矩马达输出一致性、滞环和线性度等的要求，从而降低调试难度，降低制品成本，具有良好经济性。

附图说明

图1是本实用新型压力伺服阀反馈机构纵剖视示意图(一)。

图2是本实用新型压力伺服阀反馈机构纵剖视示意图(二)。

图3是图1中A向示意图。

具体实施方式

参照图1、2、3，压力伺服阀反馈机构包括力矩马达1、射流放大器2、反馈机构3和主阀4；力矩马达1和射流管21呈驱动连接，射流放大器2的接受器22以过盈配合压固在反馈机构3的控制阀组31，力矩马达1固定在反馈机构3的控制阀组31，控制阀组31固定在主阀4，该主阀4是滑阀式结构，该阀一侧分别设置有和反馈机构3控制阀组31连接的接口和流道，其另一侧分别设置有和供油、负载、回油等系统组成连接的接口和流道。

反馈机构3，是本实用新型特有的结构，包括有控制阀组31和反馈杆组32。

控制阀组31包括有阀体311、左、右油路312、312’左、右腔313、313’、左右弹簧组件314、314’、滑阀组件315，整个控制阀组31是以穿伸于阀体311的螺栓固定在主阀4的主阀体上(如图1、2所示)；

阀体311是一块状体构件，该构件具有空腔，空腔内可容置左右弹簧组件314、314’和滑阀组件315，阀体311的空腔和左、右弹簧314、314’的调节端盖3141、3141’及滑阀组件315的两端形成有密封的左、右腔313、313’；该左、右腔313、313’分别设置有连通主阀4二接口的左、右油路312、312’；

左右弹簧组件314、314’，二组件结构相同，分别设置在阀体311空腔的两端；左弹簧组件314包括左调节端盖3141、左弹簧座3142和左弹簧3143；左调节端盖3141以螺纹旋设在阀体311空腔的螺孔中，旋转调节端盖3141可调节左弹簧3143的顶紧力，以获得所需的反馈深度，其内侧设有密封圈，以保持右腔313密封性；左弹簧座3142，呈盘状，其一侧支承左弹簧3143另一侧的中心处突伸一锥状体，其锥面和滑阀组件315阀芯3153左端的左垫块3151锥状孔的锥面接触，左弹簧座3142上锥面的锥角小于左垫块3151锥面的锥角，通常前者锥角为<75°后者锥角为90°；左弹簧3143，为刚度较大的螺旋弹簧，其一端顶持于左调节端盖3141，另一端顶持于左垫块3151；右弹簧组件314’包括有右调节端盖3141’右弹簧座3142’和右弹簧3143’，其结构和相应功能均和左弹簧组件314相同；

滑阀组件315包括有左、右垫块3151、3151’阀芯3153和阀套3154；阀套3154是一筒状体，其外圆柱体上设有二凸肩并配有密封圈，相应两端均设置有压紧螺母，可将阀套3154夹紧在阀体311空腔的配合孔中，阀套3154的中部适当位置处挖设有孔，该孔内可过盈配合有射流放大器2的接受器22，对应接受器22的左、右接受孔221、222，在阀套3154的轴向分别设置有左、右油孔3152、3152’，即左接受孔221、左油孔3152、左腔313、左油路312和主阀4的回油口41相通，右接受孔222、右油孔3152’、右腔313’和主阀4的控制腔相通；阀芯3153位于阀套3154的中心孔内呈滑动配合，阀芯3153的轴向中部开设有小槽，该小槽内可插入反馈杆组32的杆体322的底端，阀芯3153在小槽的轴向两侧设置有螺孔，可分别设置调节螺钉323，在阀芯3153内孔的两端分别固设有左、右垫块3151、3151’，左、右垫块3151、3151’既用以传递左右弹簧3143、3143’的作用力，同时也可以传递左、右腔313、313’压差的作用力，因而其结构是外环面顶靠在阀芯3153的端面，其中部凸伸体插伸在阀芯3153的中心孔内呈紧配合。

反馈杆组32包括固定板321、杆体322和调节螺钉323，如图2、3所示，其中固定板321可为一具有通孔的板体，该通孔套设在射流式放大器2的射流管21端部，并焊固在该端部，固定板321也可为一具有套筒的板体，该套筒设在射流管21端部焊固、紧配合或铆固；杆体322可为圆杆或其他类似杆体，其一端是焊固或铆固在固定板321的一侧(如图3)，杆体322的另一端是插置于滑阀组件315阀芯3153的小槽并直抵阀芯3153的中心孔底部，由于杆体322是侧置在固定板321上，杆体322下端是制成弯折形，以利杆体322插入阀芯3153；调节螺钉323是一设置在阀芯3153中心孔内，并分别在杆体322端部两侧，旋动调节螺钉323，可准确调节杆体322的定位，并可在调准后实现夹紧固定。

反馈机构的动作状态；力矩马达1无电流输入时，射流放大器2的射流管21的喷嘴和接受器22的左接受孔221相对，左右接受孔221、222的二孔腔无压差，均等于回油压力，即左接受孔221、左油孔3152、左油腔313、左油路312、主阀4的左路40和主阀4的回油口41连通，主阀4的负载口42也和回油口41连通，主阀芯不动作；

当力矩马达1，有正控制电流输入时，射流管21在电磁力矩作用下向逆时针方向偏转，在接受器22的右接受孔222孔腔内形成恢复压力，它与输入电流产生的电磁力矩成正比，压力自右接受孔222经反馈机构3滑阀组件315的右油孔3152’和右腔313’作用在阀芯3153和右垫块3151’，并在左右弹簧3143、3143’的弹簧力综合作用(即左弹簧3143压缩、右弹簧3143’伸长)，使阀芯3153向左移动，移动的阀芯3153带动反馈杆组32偏转，从而产生反馈力矩使力矩马达1稳定在设定的位置上，其反馈深度是由左、右弹簧3143、3143’的刚度、阀芯3153(包括左垫块3153’)的受力面积和反馈杆组32的刚度决定；由于上述力反馈功能使射流放大器的位移----压差特性线性化，阀能自适应调节，且力矩马达实现局部闭环控制；和上述反馈机构3动作的同时自右接受孔222的压力经右油孔3152’右腔313’右油路312’和右路44作用在主阀芯右侧控制腔内，供主阀芯受力左移，从而使负载口42和供油口43连通，回油口41关闭，在负载口42向液压执行机构输出压力。

Claims

1、一种压力伺服阀反馈机构，包括力矩马达、射流放大器和主阀，其特征在于；在力矩马达(1)和射流放大器(2)的下方设置有反馈机构(3)，在反馈机构(3)的下方设置有主阀(4)，反馈机构(3)包括有控制阀组(31)和反馈杆组(32)，该反馈杆组(32)的一端连接有控制阀组(31)的滑阀组件(315)，该反馈杆组(32)另一端连接有射流放大器(2)的射流管(21)，射流放大器(2)的接受器(22)对应连接有控制阀组(31)的孔道，控制阀组(31)的滑阀组件(315)两端分别设置有左、右弹簧组件(314、314’)，控制阀组(31)对应连接有主阀(4)的孔道。

2、根据权利要求1所述的压力伺服阀反馈机构，其特征是反馈杆组(32)包括有固定板(321)、杆体(322)和调节螺钉(323)，固定板(321)固定于射流管(21)，该杆体(322)一端固定有固定板(321)，另一端插置于滑阀组件(315)阀芯(3153)的小槽，并分别顶持有调节螺钉(323)。

3、根据权利要求1所述的压力伺服阀反馈机构，其特征是控制阀组(31)包括有阀体(311)、左、右弹簧组件(314、314’)、滑阀组件(315)，阀体(311)内腔容置有左、右弹簧组件(314、314’)和滑阀组件(315)，阀体(311)内形成有左、右腔(313、313’)，该左腔(313)分别连接有左油路(312)和滑阀组件(315)的左油孔(3152)，该右腔(313’)分别连连接有右油路(312’)和滑阀组件(315)的右油孔(3152’)，左弹簧组件(314)顶持有滑阀组件(315)的阀芯(3153)的左端，右弹簧组件(314’)顶持有滑阀组件(315)的阀芯(3153)的右端。

4、根据权利要求3所述的压力伺服阀反馈机构，其特征是滑阀组件(315)包括有左、右垫块(3151、3151’)、左右油孔(3152、3152’)、阀芯(3153)和阀套(3154)，阀套(3154)固设在阀体(311)内腔，其中部固设有接受器(22)，阀套(3154)上对应接受器(22)左、右接受孔(221、222)分别设置有左、右油孔(3152、3152’)，该左、右油孔(3152、3152’)分别连通有左、右腔(313、313’)，阀芯(3153)两端分别固设有左、右垫块(3151、3151’)，该左、右垫块(3151、3151)分别抵接有左、右弹簧组件(314、314’)的左、右弹簧座(3142、3142’)。

5、根据权利要求4所述的压力伺服阀反馈机构，其特征是左、右垫块(3151、3151’)和左、右弹簧座(3142、3142’)呈锥面抵接，左、右垫块(3151、3151’)锥面的锥角大于左、右弹簧座(3142、3142’)锥面的锥角。

6、根据权利要求3所述的压力伺服反馈机构，其特征是左、右弹簧组件(314、314’)包括有左右调节端盖(3141、3141’)、左、右弹簧座(3142、3142’)、左、右弹簧(3143、3143’)，左、右调节端盖(3141、3141’)旋设在阀体(311)空腔的两端，左右弹簧(3143、3143’)分别顶持有左右调节端盖(3141、3141’)和左、右弹簧座(3142、3142’)。