CN203009429U - 一种双叶片转阀式电液伺服阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双叶片转阀式电液伺服阀。其技术方案是：阀体(10)同中心地安装在缸体圆柱形空腔(18)内，阀套(8)同中心地安装在阀体圆柱形空腔(27)内，阀芯(9)右端穿过阀套(8)同中心地安装在阀体圆柱形空腔(27)内，电机(3)的输出轴与阀芯(9)左端的内孔(46)同中心键联接。缸体(4)内壁的正上部和正下部装有固定挡块(7)，固定挡块(7)与阀体(10)为动配合；阀体圆柱形空腔(27)的外壁固定装有两个叶片(17)，两个叶片(17)呈180°布置，叶片(17)与缸体(4)为动配合；固定挡块(7)与叶片(17)交错布置。本实用新型具有结构简单、易于加工、阀芯受力平衡、输出力矩大、动力特性好、流量增益线性、响应速度快和控制精度高的特点。

Description

一种双叶片转阀式电液伺服阀

技术领域

本实用新型属于伺服阀的技术领域，具体涉及一种双叶片转阀式电液伺服阀。

背景技术

液压转角伺服技术是将液压与电机技术相结合，利用各自的优点，用电机的小力矩直接驱动阀芯使阀口打开，让高压油作用在阀体上，进而得到大输出力矩。液压转角自伺服阀是液压控制系统中的核心元件，其具有精度高、反应快的特点，在高精度的机电一体化系统、航空航天机载驱动系统、大型试验设备中有着广泛的应用，因而得到国内外科技人员的关注。

目前，国内扬州大学的朱兴龙副教授等人在研究液压伺服关节中，首次提出了液压转角伺服概念（朱兴龙等.3自由度液压伺服关节动力学建模与仿真研究.机械设计与制造工程,2002,31(6):23-25.)，为液压伺服机构内置和减小液压关节尺寸方面做了有益的探索，取得了一定的研究成果，但阀芯受到的液压卡紧力及摩擦力均较大，阀芯动力特性变坏，伺服盲区较大。

“一种易控液压转角自伺服阀”(CN 201210033081.6)专利技术克服了上述所存在的问题，该伺服阀阀芯具有便于制备、阀芯所受径向力和轴向力均各自平衡、动力特性好、伺服盲区小和易于控制的特点，但存在结构复杂，特别是阀芯和阀套内部存在较多复杂的内油道，难于保证加工精度，还存在着输出力矩不够大以及采用了圆形阀口设计，造成其流量增益是非线性的，进而产生了精度不够高的问题。

发明内容

本实用新型旨在克服已有技术缺陷，目的是提供一种结构简单、易于加工、阀芯受力平衡、输出力矩大、动力特性好、流量增益线性、响应速度快，控制精度高的双叶片转阀式电液伺服阀。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：所述的双叶片转阀式电液伺服阀包括连接盖、电机、缸体、阀套、阀芯、阀体、固定挡块和叶片。

连接盖同中心地安装在缸体的左端，阀体同中心地安装在缸体圆柱形空腔内，右端盖安装在缸体的右端，阀体的输出轴伸出右端盖，法兰盘安装在阀体的输出轴端部，密封盖通过螺栓固定安装在法兰盘的右端。

缸体内壁的正上部和正下部装有固定挡块，固定挡块与阀体为动配合；阀体圆柱形空腔的外壁固定装有两个叶片，两个叶片呈180°布置，叶片与缸体为动配合；固定挡块与叶片交错布置。

阀套同中心地安装在阀体圆柱形空腔内，阀套的左端面与阀体的左端面通过圆柱销固定在一起，阀芯左端同中心地安装在缸体的小圆柱孔内，阀芯右端穿过阀套同中心地安装在阀体圆柱形空腔内，电机固定在缸体上，电机的输出轴与阀芯左端的内孔同中心键联接。

连接盖的正上方和正下方对应的设有连接盖低压油通道和连接盖高压油通道，连接盖低压油通道的出口为低压油出口T，连接盖高压油通道的入口为高压油进口P；连接盖的中心位置处设有电源线通道。缸体的正上部沿径向方向设有第一低压油通道，沿轴向方向设有第二低压油通道，第一低压油通道和第二低压油通道相通，第二低压油通道与连接盖低压油通道相通；缸体的正下部沿轴向方向设有缸体高压油通道，缸体高压油通道与连接盖高压油通道相通。

第一低压油通道的入口直接通过阀体的第一径向低压油孔与阀套左T口相通，阀套左T口与阀芯的第一环状凸台上的矩形槽相通，阀芯的第一环状凸台上的矩形槽与阀套左A口相通，阀套左A口通过阀体的第一矩形阀口和第三矩形阀口与对应的第一工作腔和第三工作腔相通。

第二低压油通道的入口与阀体的低压油环形槽相通，阀体的低压油环形槽与内部低压油通道通过第二径向低压油孔相通，第二径向低压油孔与阀套右T口相通，阀套右T口与阀芯的第四环状凸台上的矩形槽相通，阀芯的第四环状凸台上的矩形槽与阀套右B口相通，阀套右B口通过阀体的第二矩形阀口和第四矩形阀口与对应的第二工作腔和第四工作腔相通。

缸体高压油通道的出口与阀体的高压油环形槽相通，阀体的高压油环形槽通过高压径向油孔与内部高压油通道相通，内部高压油通道与阀套左P口和阀套右P口分别相通，阀套左P口与阀芯的第二环状凸台上的矩形槽相通，阀芯的第二环状凸台上的矩形槽与阀套右A口相通，阀套右A口通过阀体的第一矩形阀口和第三矩形阀口与对应的第一工作腔和第三工作腔相通。

阀套右P口与阀芯的第三环状凸台上的矩形槽相通，阀芯的第三环状凸台上的矩形槽与阀套左B口相通，阀套左B口通过阀体的第二矩形阀口和第四矩形阀口与对应的第二工作腔和第四工作腔相通。

所述阀体自左到右依次由空心圆柱体、圆柱体凸台和输出轴组成。在靠近圆柱体凸台处的输出轴上设有两个阀体密封槽，输出轴的端面分别开有低压油入口和高压油出口，低压油入口和高压油出口与对应的内部低压油通道和高压径向油孔相通。

圆柱体凸台的外径与缸体圆柱形空腔内径的名义尺寸相同，圆柱体凸台的圆柱面开有四个阀体密封槽，左边两个阀体密封槽间开有低压油环形槽，低压油环形槽中开有第二径向低压油孔，右边两个阀体密封槽间开有高压油环形槽，高压油环形槽中开有高压径向油孔，第二径向低压油孔和高压径向油孔在阀体上所对应的两条素线相差180°。

靠近空心圆柱体左端处的圆柱面上开有两个阀体密封槽，两个阀体密封槽间开有第一径向低压油孔，阀体圆柱形空腔内径与阀套外径的名义尺寸相同。在靠近圆柱体凸台的空心圆柱体上设有第二矩形阀口和第四矩形阀口，第二矩形阀口与第四矩形阀口呈轴心对称布置，在靠近右边的阀体密封槽的空心圆柱体上设有第一个矩形阀口和第三矩形阀口，第一矩形阀口与第三矩形阀口呈轴心对称布置；第一矩形阀口、第二矩形阀口、第三矩形阀口和第四矩形阀口的尺寸相同。

高压径向油孔的素线位于第二矩形阀口中心的素线和第三矩形阀口中心的素线的正中间，第二矩形阀口中心的素线和第三矩形阀口中心的素线的夹角为θ

$\mathrm{\θ}=\frac{b_1+b_2}{r}---\left(1\right)$

式（1）中：b₁为叶片内壁的弧长；

           b₂为矩形阀口在空心圆柱体上的弧长；

           r为空心圆柱体的外径。

所述阀芯左端同轴线地设有与电机输出轴联接的内孔，靠近阀芯的左端处开有芯体密封槽。阀芯自左到右设有第一环状凸台、第二环状凸台、第三环状凸台、第四环状凸台和第五环状凸台，第一环状凸台、第二环状凸台、第三环状凸台和第四环状凸台的右边分别开有两个尺寸相同的矩形槽，两个矩形槽呈180°分布，每两个矩形槽位于各自的同一个圆周线上。第一环状凸台的两个矩形槽中心线和第三环状凸台的两个矩形槽中心线分别轴心对称的位于两条素线上，第二环状凸台的两个矩形槽中心线和第四环状凸台的两个矩形槽中心线分别位于轴心对称的另两条素线上，每条素线相差90°；在阀芯的第一环状凸台和第五环状凸台分别开有两个通油槽，两个通油槽呈180°分布，每两个通油槽位于各自的同一个圆周线上，两个通油槽的中心线分别轴心对称地位于两条素线上。

所述阀套由六个环状凸台和五个凹槽组成，环状凸台和凹槽交替布置。左边和右边的两个凹槽上分别开有两个矩形口，两个矩形口呈180°布置，左边凹槽上的两个矩形口为阀套左T口，右边凹槽上的两个矩形口为阀套右T口；阀套中间的三个凹槽的左边和右边分别开有一组矩形口，每组矩形口由两个相互呈180°布置的矩形口组成。五个凹槽上的矩形口尺寸相同，五个凹槽上的矩形口中心线均位于各自对应的同一素线上，五个凹槽上的矩形口的尺寸与阀芯的四个凸台的矩形槽尺寸相同。

中间三个凹槽上的左边的每组矩形口的左侧面与相邻环状凸台的右侧面为同一平面，中间三个凹槽上的右边的每组矩形口的右侧面与相邻环状凸台的左侧面为同一平面。阀套中间的六组矩形口从左到右依次为阀套左A口、阀套右A口、阀套左P口、阀套右P口、阀套左B口和阀套右B口。

所述固定挡块为条状，固定挡块的长度为缸体圆柱形空腔的长度与阀体的圆柱体凸台的长度之差，固定挡块的上下弧面差为缸体圆柱形空腔的内径与阀体的空心圆柱体外径差的一半。固定挡块的下弧面中心处沿轴线方向设有条状密封槽，条状密封槽与固定挡块的长度相等，条状密封槽嵌有挡块密封条。

所述叶片为条状，叶片的长度为缸体圆柱形空腔的长度与阀体的圆柱体凸台的长度之差，叶片的上下弧面差为缸体圆柱形空腔的内径与阀体的空心圆柱体外径差的一半；叶片的下弧面中心处沿轴线方向设有条状密封槽，条状密封槽与叶片的长度相等，条状密封槽嵌有叶片密封条。

由于采用上述技术方案，本实用新型的高压油进口P通过连接盖的高压油通道进入缸体的高压油通道，然后进入阀体的高压油环形槽，再通过高压径向油孔进入阀体的内部高压油通道，最后进入阀套左P口和阀套右P口。

当阀芯相对于阀套逆时针旋转时，高压油由阀套左P口进入阀芯的第二环状凸台上的矩形槽，接着进入阀套右A口，最后通过阀体的第一矩形阀口和第三矩形阀口分别进入第一工作腔和第三工作腔，推动叶片逆时针旋转，使阀体跟随阀芯运动，第二工作腔和第四工作腔的低压油则通过阀体的第二矩形阀口和第四矩形阀口分别进入阀套右B口，再进入阀芯的第四环状凸台上的矩形槽，最后进入阀套右T口。

当阀芯相对于阀套顺时针旋转时，高压油由阀套右P口进入阀芯的第三环状凸台上的矩形槽，接着进入阀套左B口，最后通过阀体的第二矩形阀口和第四矩形阀口分别进入第二工作腔和第四工作腔，推动叶片顺时针旋转，使阀体跟随阀芯运动，第一工作腔和第三工作腔的低压油则通过阀体的第一矩形阀口和第三矩形阀口分别进入阀套左A口，再进入阀芯的第一环状凸台上的矩形槽，最后进入阀套左T口。

阀套左T口的低压油通过阀体的第一径向低压油孔直接进入缸体的第一低压油通道，再经过连接盖的低压油通道进入低压油出口T逐步回流；阀套右T口的低压油则通过阀体的第二径向低压油孔进入阀体的低压油环形槽，再经过缸体的第二低压油通道进入连接盖的低压油道，最后通过低压油出口T逐步回流。

当阀套左A口与第一工作腔和第三工作腔相通时，阀套左B口则与第二工作腔和第四工作腔相通，阀套右A口和阀套右B口则与第一工作腔、第三工作腔、第二工作腔和第四工作腔均不相通；当阀套右A口与第一工作腔和第三工作腔相通时，阀套右B口与第二工作腔和第四工作腔相通，阀套左A口和阀套左B口则与第一工作腔、第三工作腔、第二工作腔和第四工作腔均不相通。除上述情况外，阀套阀口与第一工作腔、第三工作腔、第二工作腔和第四工作腔均不相通。

本实用新型与已有技术相比，具有如下积极效果：

1)本实用新型将阀体分成两个部分，增加了一个阀套，用阀套的矩形阀口来控制高压油和低压油的油路；由于本实用新型中油路仅经过阀芯的表面与阀套配油，阀芯没有复杂的内油道，另外阀套仅设有几组阀口，故结构简单，易于加工，加工精度容易保证。

2)本实用新型的阀芯与阀套对称配流，故阀芯和阀套受到的径向力平衡；另当阀芯相对于阀套逆时针旋转时，高压油由阀套左P口进入阀芯的第二环状凸台上的矩形槽，接着进入阀套右A口，最后通过阀体的第一矩形阀口和第三矩形阀口分别进入第一工作腔和第三工作腔，高压油作用在阀体上的力均指向轴心，这些力的大小相等方向相反；同理，当阀芯相对于阀套顺时针旋转时，高压油由阀套右P口进入阀芯的第三环状凸台上的矩形槽，接着进入阀套左B口，最后通过阀体的第二矩形阀口和第四矩形阀口分别进入第二工作腔和第四工作腔，高压油作用在阀体上的力亦指向轴心，这些力亦大小相等方向相反，可见阀体所受径向力平衡，故阀体所受阻力与液压卡紧力都很小、动力特性好；由于本实用新型中阀套、阀芯和阀体所受径向力均各自平衡，阀口变形小，配合精度高，重叠量小，接近零开口，故本实用新型的转阀伺服盲区小、动力特性好。

3)由于本实用新型的阀套和阀芯均采用矩形阀口，能获得线性的流量增益，提高了控制精度，故控制精度高。

4)本实用新型在伺服阀运动的过程中，由于工作腔存在四个，并且工作腔中总有两个同时是高压或两个同时是低压，这样就形成了一对力偶矩，输出力矩大。

因此，本实用新型具有结构简单、易于加工、阀芯受力平衡、输出力矩大、动力特性好、流量增益线性、响应速度快和控制精度高的特点。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是图1的A-A剖面示意图；

图3是图1中缸体4的结构示意图；

图4是图2中阀体10的剖面示意图；

图5是图4的结构示意图；

图6是图5的F-F剖面示意图；

图7是图5的G-G剖面示意图；

图8是图1中阀套8的结构示意图；

图9是图8的H-H剖面示意图；

图10是图1中阀芯9的结构示意图；

图11是图10的I-I剖面示意图；

图12是图1的B-B剖面示意图；

图13是图1的C-C剖面示意图；

图14是图1的D-D剖面示意图；

图15是图1的E-E剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明，并非对其保护范围的限制。

实施例1

一种双叶片转阀式电液伺服阀，如图1和图2所示，双叶片转阀式电液伺服阀包括连接盖1、电机3、缸体4、阀套8、阀芯9、阀体10、固定挡块7和叶片17。

如图1和图2所示，连接盖1同中心地安装在缸体4的左端，阀体10同中心地安装在如图3所示的缸体圆柱形空腔18内，右端盖11安装在缸体4的右端，阀体10的输出轴伸出右端盖11，法兰盘12安装在阀体10的输出轴端部，密封盖13通过螺栓固定安装在法兰盘12的右端。

如图1所示，缸体4内壁的正上部和正下部装有固定挡块7，固定挡块7与阀体10为动配合，如图2所示，阀体圆柱形空腔27的外壁固定装有两个叶片17，两个叶片17呈180°布置，叶片17与缸体4为动配合。固定挡块7与叶片17交错布置。使用时，固定挡块7与叶片17间的初始位置调至90°。

如图1所示，阀套8同中心地安装在如图4所示的阀体圆柱形空腔27内，阀套8的左端面与阀体10的左端面通过圆柱销固定在一起，阀芯9左端同中心地安装在图3所示的缸体4的小圆柱孔19内，阀芯9右端穿过阀套8同中心地安装在阀体圆柱形空腔27内，电机3固定在缸体4上，电机3的输出轴与图11所示的阀芯9左端的内孔46同中心键联接。

如图1所示，连接盖1的正上方和正下方对应的设有连接盖低压油通道2和连接盖高压油通道15，连接盖低压油通道2的出口为低压油出口T，连接盖高压油通道15的入口为高压油进口P；连接盖1的中心位置处设有电源线通道16。缸体4的正上部沿轴向方向设有第二低压油通道6，沿径向方向设有第一低压油通道5，第一低压油通道5和第二低压油通道6相通，第二低压油通道6与连接盖低压油通道2相通；缸体4的正下部沿轴向方向设有缸体高压油通道14，缸体高压油通道14与连接盖高压油通道15相通。

如图1和图4所示，第一低压油通道5的入口直接通过阀体10的第一径向低压油孔20与图8所示的阀套左T口32相通，阀套左T口32与图10所示的阀芯9的第一环状凸台41上的矩形槽相通，阀芯9的第一环状凸台41上的矩形槽与阀套左A口33相通，阀套左A口33通过如图15所示的阀体10的第一矩形阀口30和第三矩形阀口29与对应的第一工作腔47和第三工作腔49相通。

如图1和图4所示，第二低压油通道6的入口与阀体10的低压油环形槽21相通，阀体10的低压油环形槽21与内部低压油通道23通过第二径向低压油孔22相通；第二径向低压油孔22与图8所示的阀套右T口39相通，阀套右T口39与如图10所示阀芯9的第四环状凸台44上的矩形槽相通，阀芯9的第四环状凸台44上的矩形槽与阀套右B口38相通，阀套右B口38通过图13所示阀体10的第二矩形阀口28和第四矩形阀口31与对应的第二工作腔48和第四工作腔50相通。

如图1和图4所示，缸体高压油通道14的出口与阀体10的高压油环形槽24相通，阀体10的高压油环形槽24通过高压径向油孔25与内部高压油通道26相通，内部高压油通道26与图8所示的阀套左P口35和阀套右P口36分别相通，阀套左P口35与图10所示阀芯9的第二环状凸台42上的矩形槽相通，阀芯9的第二环状凸台42上的矩形槽与阀套右A口34相通，阀套右A口34通过图12所示阀体10的第一矩形阀口30和第三矩形阀口29与对应的第一工作腔47和第三工作腔49相通。

如图8和图10所示，阀套右P口36与阀芯9的第三环状凸台43上的矩形槽相通，阀芯9的第三环状凸台43上的矩形槽与阀套左B口37相通；阀套左B口37通过如图14所示阀体10的第二矩形阀口28和第四矩形阀口31与对应的第二工作腔48和第四工作腔50相通。

如图4所示，本实施例所述阀体10自左到右依次由空心圆柱体、圆柱体凸台和输出轴组成。在靠近圆柱体凸台处的输出轴上设有两个阀体密封槽，输出轴的端面分别开有低压油入口和高压油出口，低压油入口和高压油出口与对应的内部低压油通道23和高压径向油孔25相通。

圆柱体凸台的外径与图3所示缸体圆柱形空腔18内径的名义尺寸相同，圆柱体凸台的圆柱面开有四个阀体密封槽，左边两个阀体密封槽间开有低压油环形槽21，低压油环形槽21中开有第二径向低压油孔22，右边两个阀体密封槽间开有高压油环形槽24，高压油环形槽24中开有高压径向油孔25，第二径向低压油孔22和高压径向油孔25在阀体10上所对应的两条素线相差180°。

靠近空心圆柱体左端处的圆柱面上开有两个阀体密封槽，两个阀体密封槽间开有第一径向低压油孔20，阀体圆柱形空腔27内径与阀套8外径的名义尺寸相同；在靠近圆柱体凸台的空心圆柱体上设有第二矩形阀口28和第四矩形阀口31，第二矩形阀口28与第四矩形阀口31呈轴心对称布置，在靠近右边的阀体密封槽的空心圆柱体上设有第一个矩形阀口30和第三矩形阀口29，第一矩形阀口30与第三矩形阀口29呈轴心对称布置；第一矩形阀口30、第二矩形阀口28、第三矩形阀口29和第四矩形阀口31的尺寸相同。

如图5所示，高压径向油孔25的素线位于第二矩形阀口28中心的素线和第三矩形阀口29中心的素线的正中间，第二矩形阀口28中心的素线和第三矩形阀口29中心的素线的夹角为θ，其大小为

$\mathrm{\θ}=\frac{b_1+b_2}{r}$

式中b₁为叶片17内壁的弧长；

    b₂为矩形阀口在空心圆柱体上的弧长；

r为空心圆柱体的外径。

如图10和图11所示，所述阀芯9左端同轴线地设有与电机3输出轴联接的内孔46，靠近阀芯9的左端处开有芯体密封槽；阀芯9自左到右设有第一环状凸台41、第二环状凸台42、第三环状凸台43、第四环状凸台44和第五环状凸台45，第一环状凸台41、第二环状凸台42、第三环状凸台43和第四环状凸台44的右边分别开有两个尺寸相同的矩形槽，两个矩形槽呈180°分布，每两个矩形槽位于各自的同一个圆周线上；第一环状凸台41的两个矩形槽中心线和第三环状凸台43的两个矩形槽中心线分别轴心对称的位于两条素线上，第二环状凸台42的两个矩形槽中心线和第四环状凸台44的两个矩形槽中心线分别位于轴心对称的另两条素线上，每条素线相差90°；

在阀芯的第一环状凸台41和第五环状凸台45分别开有两个通油槽40，两个通油槽40呈180°分布，每两个通油槽40位于各自的同一个圆周线上，两个通油槽40的中心线分别轴心对称地位于两条素线上。

如图8和图9所示，所述阀套8由六个环状凸台和五个凹槽组成，环状凸台和凹槽交替布置。左边和右边的两个凹槽上分别开有两个矩形口，两个矩形口呈180°布置，左边凹槽上的两个矩形口为阀套左T口32，右边凹槽上的两个矩形口为阀套右T口39；阀套8中间的三个凹槽的左边和右边分别开有一组矩形口，每组矩形口由两个相互呈180°布置的矩形口组成；五个凹槽上的矩形口尺寸相同，五个凹槽上的矩形口中心线均位于各自对应的同一素线上，五个凹槽上的矩形口的尺寸与阀芯9的四个凸台的矩形槽尺寸相同；

中间三个凹槽上的左边的每组矩形口的左侧面与相邻环状凸台的右侧面为同一平面，中间三个凹槽上的右边的每组矩形口的右侧面与相邻环状凸台的左侧面为同一平面；阀套8中间的六组矩形口从左到右依次为阀套左A口33、阀套右A口34、阀套左P口35、阀套右P口36、阀套左B口37和阀套右B口38。

如图1和图12所示，所述固定挡块7为条状，固定挡块7的长度为缸体圆柱形空腔18的长度与阀体10的圆柱体凸台的长度之差，固定挡块7的上下弧面差为缸体圆柱形空腔18的内径与阀体10的空心圆柱体外径差的一半；固定挡块7的下弧面中心处沿轴线方向设有条状密封槽，条状密封槽与固定挡块7的长度相等，条状密封槽嵌有挡块密封条。

如图2和图12所示，所述叶片17为条状，叶片17的长度为缸体圆柱形空腔18的长度与阀体10的圆柱体凸台的长度之差，叶片17的上下弧面差为缸体圆柱形空腔18的内径与阀体10的空心圆柱体外径差的一半；叶片17的下弧面中心处沿轴线方向设有条状密封槽，条状密封槽与叶片17的长度相等，条状密封槽嵌有叶片密封条。

本具体实施方式的高压油进口P通过连接盖1的高压油通道15进入缸体4的高压油通道14，然后进入阀体10的高压油环形槽24，再通过高压径向油孔25进入阀体10的内部高压油通道26，最后进入阀套左P口35和阀套右P口36。

当阀芯9相对于阀套8逆时针旋转时，高压油由阀套左P口35进入阀芯9的第二环状凸台42上的矩形槽，接着进入阀套右A口34，最后通过阀体10的第一矩形阀口30和第三矩形阀口29分别进入第一工作腔47和第三工作腔49，推动叶片17逆时针旋转，使阀体10跟随阀芯9运动，第二工作腔48和第四工作腔50的低压油则通过阀体10的第二矩形阀口28和第四矩形阀口31分别进入阀套右B口38，再进入阀芯9的第四环状凸台44上的矩形槽，最后进入阀套右T口39。

当阀芯9相对于阀套8顺时针旋转时，高压油由阀套右P口36进入阀芯9的第三环状凸台43上的矩形槽，接着进入阀套左B口37，最后通过阀体10的第二矩形阀口28和第四矩形阀口31分别进入第二工作腔48和第四工作腔50，推动叶片17顺时针旋转，使阀体10跟随阀芯9运动，第一工作腔47和第三工作腔49的低压油则通过阀体10的第一矩形阀口30和第三矩形阀口29分别进入阀套左A口33，再进入阀芯9的第一环状凸台41上的矩形槽，最后进入阀套左T口32。

阀套左T口32的低压油通过阀体10的第一径向低压油孔20直接进入缸体4的第一低压油通道5，再经过连接盖1的低压油通道2进入低压油出口T逐步回流；阀套右T口39的低压油则通过阀体10的第二径向低压油孔22进入阀体10的低压油环形槽21，再经过缸体4的第二低压油通道6进入连接盖1的低压油道2，最后通过低压油出口T逐步回流。

当阀套左A口与第一工作腔和第三工作腔相通时，阀套左B口则与第二工作腔和第四工作腔相通，阀套右A口和阀套右B口则与第一工作腔、第三工作腔、第二工作腔和第四工作腔均不相通；当阀套右A口与第一工作腔和第三工作腔相通时，阀套右B口与第二工作腔和第四工作腔相通，阀套左A口和阀套左B口则与第一工作腔、第三工作腔、第二工作腔和第四工作腔均不相通。除上述情况外，阀套阀口与第一工作腔、第三工作腔、第二工作腔和第四工作腔均不相通。

本具体实施方式与已有技术相比，具有如下积极效果：

1)本具体实施方式将阀体10分成两个部分，增加了一个阀套8，用阀套8的矩形阀口来控制高压油和低压油的油路；由于本具体实施方式中油路仅经过阀芯9的表面与阀套8配油，阀芯9没有复杂的内油道，另外阀套8仅设有几组阀口，故结构简单，易于加工，加工精度容易保证。

2)本具体实施方式的阀芯9与阀套8对称配流，故阀芯9和阀套8受到的径向力平衡；另当阀芯9相对于阀套8逆时针旋转时，高压油由阀套左P口35进入阀芯9的第二环状凸台42上的矩形槽，接着进入阀套右A口34，最后通过阀体10的第一矩形阀口30和第三矩形阀口29分别进入第一工作腔47和第三工作腔49，高压油作用在阀体10上的力均指向轴心，这些力的大小相等方向相反；同理，当阀芯9相对于阀套8顺时针旋转时，高压油由阀套右P口36进入阀芯9的第三环状凸台43上的矩形槽，接着进入阀套左B口37，最后通过阀体10的第二矩形阀口28和第四矩形阀口31分别进入第二工作腔48和第四工作腔50，高压油作用在阀体10上的力亦指向轴心，这些力亦大小相等方向相反，可见阀体10所受径向力平衡，故阀体10所受阻力与液压卡紧力都很小、动力特性好；由于本具体实施方式中阀套8、阀芯9和阀体10所受径向力均各自平衡，阀口变形小，配合精度高，重叠量小，接近零开口，故本具体实施方式的转阀伺服盲区小、动力特性好。

3)由于本具体实施方式的阀套8和阀芯9均采用矩形阀口，能获得线性的流量增益，提高了控制精度，故控制精度高。

4)本具体实施方式在伺服阀运动的过程中，由于工作腔存在四个，并且工作腔中总有两个同时是高压或两个同时是低压，这样就形成了一对力偶矩，输出力矩大。

因此，本具体实施方式具有结构简单、易于加工、阀芯受力平衡、输出力矩大、动力特性好、流量增益线性、响应速度快和控制精度高的特点。

Claims (6)

1.一种双叶片转阀式电液伺服阀，其特征在于所述的双叶片转阀式电液伺服阀包括连接盖(1)、电机(3)、缸体(4)、阀套(8)、阀芯(9)、阀体(10)、固定挡块(7)和叶片(17)； 

连接盖(1)同中心地安装在缸体(4)的左端，阀体(10)同中心地安装在缸体圆柱形空腔(18)内，右端盖(11)安装在缸体(4)的右端，阀体(10)的输出轴伸出右端盖(11)，法兰盘(12)安装在阀体(10)的输出轴端部，密封盖(13)通过螺栓固定安装在法兰盘(12)的右端； 

缸体(4)内壁的正上部和正下部装有固定挡块(7)，固定挡块(7)与阀体(10)为动配合；阀体圆柱形空腔(27)的外壁固定装有两个叶片(17)，两个叶片(17)呈180°布置，叶片(17)与缸体(4)为动配合；固定挡块(7)与叶片(17)交错布置； 

阀套(8)同中心地安装在阀体圆柱形空腔(27)内，阀套(8)的左端面与阀体(10)的左端面通过圆柱销固定在一起，阀芯(9)左端同中心地安装在缸体(4)的小圆柱孔(19)内，阀芯(9)右端穿过阀套(8)同中心地安装在阀体圆柱形空腔(27)内，电机(3)固定在缸体(4)上，电机(3)的输出轴与阀芯(9)左端的内孔(46)同中心键联接； 

连接盖(1)的正上方和正下方对应的设有连接盖低压油通道(2)和连接盖高压油通道(15)，连接盖低压油通道(2)的出口为低压油出口T，连接盖高压油通道(15)的入口为高压油进口P，连接盖(1)的中心位置处设有电源线通道(16)；缸体(4)的正上部沿径向方向设有第一低压油通道(5)，沿轴向方向设有第二低压油通道(6)，第一低压油通道(5)和第二低压油通道(6)相通，第二低压油通道(6)与连接盖低压油通道(2)相通；缸体(4)的正下部沿轴向方向设有缸体高压油通道(14)，缸体高压油通道(14)与连接盖高压油通道(15)相通； 

第一低压油通道(5)的入口直接通过阀体(10)的第一径向低压油孔(20)与阀 套左T口(32)相通，阀套左T口(32)与阀芯(9)的第一环状凸台(41)上的矩形槽相通，阀芯(9)的第一环状凸台(41)上的矩形槽与阀套左A口(33)相通，阀套左A口(33)通过阀体(10)的第一矩形阀口(30)和第三矩形阀口(29)与对应的第一工作腔(47)和第三工作腔(49)相通； 

第二低压油通道(6)的入口与阀体(10)的低压油环形槽(21)相通，阀体(10)的低压油环形槽(21)与内部低压油通道(23)通过第二径向低压油孔(22)相通，第二径向低压油孔(22)与阀套右T口(39)相通，阀套右T口(39)与阀芯(9)的第四环状凸台(44)上的矩形槽相通，阀芯(9)的第四环状凸台(44)上的矩形槽与阀套右B口(38)相通，阀套右B口(38)通过阀体(10)的第二矩形阀口(28)和第四矩形阀口(31)与对应的第二工作腔(48)和第四工作腔(50)相通； 

缸体高压油通道(14)的出口与阀体(10)的高压油环形槽(24)相通，阀体(10)的高压油环形槽(24)通过高压径向油孔(25)与内部高压油通道(26)相通，内部高压油通道(26)与阀套左P口(35)和阀套右P口(36)分别相通，阀套左P口(35)与阀芯(9)的第二环状凸台(42)上的矩形槽相通，阀芯(9)的第二环状凸台(42)上的矩形槽与阀套右A口(34)相通，阀套右A口(34)通过阀体(10)的第一矩形阀口(30)和第三矩形阀口(29)与对应的第一工作腔(47)和第三工作腔(49)相通； 

阀套右P口(36)与阀芯(9)的第三环状凸台(43)上的矩形槽相通，阀芯(9)的第三环状凸台(43)上的矩形槽与阀套左B口(37)相通，阀套左B口(37)通过阀体(10)的第二矩形阀口(28)和第四矩形阀口(31)与对应的第二工作腔(48)和第四工作腔(50)相通。 

2.根据权利要求1所述的双叶片转阀式电液伺服阀，其特征在于所述阀体(10)自左到右依次由空心圆柱体、圆柱体凸台和输出轴组成；在靠近圆柱体凸台处的输出轴上设有两个阀体密封槽，输出轴的端面分别开有低压油入口和高压 油出口，低压油入口和高压油出口与对应的内部低压油通道(23)和高压径向油孔(25)相通； 

圆柱体凸台的外径与缸体圆柱形空腔(18)内径的名义尺寸相同，圆柱体凸台的圆柱面开有四个阀体密封槽，左边两个阀体密封槽间开有低压油环形槽(21)，低压油环形槽(21)中开有第二径向低压油孔(22)，右边两个阀体密封槽间开有高压油环形槽(24)，高压油环形槽(24)中开有高压径向油孔(25)，第二径向低压油孔(22)和高压径向油孔(25)在阀体(10)上所对应的两条素线相差180°； 

靠近空心圆柱体左端处的圆柱面上开有两个阀体密封槽，两个阀体密封槽间开有第一径向低压油孔(20)，阀体圆柱形空腔(27)内径与阀套(8)外径的名义尺寸相同；在靠近圆柱体凸台的空心圆柱体上设有第二矩形阀口(28)和第四矩形阀口(31)，第二矩形阀口(28)与第四矩形阀口(31)呈轴心对称布置，在靠近右边的阀体密封槽的空心圆柱体上设有第一个矩形阀口(30)和第三矩形阀口(29)，第一矩形阀口(30)与第三矩形阀口(29)呈轴心对称布置；第一矩形阀口(30)、第二矩形阀口(28)、第三矩形阀口(29)和第四矩形阀口(31)的尺寸相同； 

高压径向油孔(25)的素线位于第二矩形阀口(28)中心的素线和第三矩形阀口(29)中心的素线的正中间，第二矩形阀口(28)中心的素线和第三矩形阀口(29)中心的素线的夹角为θ 

式（1）中：b₁为叶片(17)内壁的弧长； 

b₂为矩形阀口在空心圆柱体上的弧长； 

r为空心圆柱体的外径。 

3.根据权利要求1所述的双叶片转阀式电液伺服阀，其特征在于所述阀芯 (9)左端同轴线地设有与电机(3)输出轴联接的内孔(46)，靠近阀芯(9)的左端处开有芯体密封槽；阀芯(9)自左到右设有第一环状凸台(41)、第二环状凸台(42)、第三环状凸台(43)、第四环状凸台(44)和第五环状凸台(45)，第一环状凸台(41)、第二环状凸台(42)、第三环状凸台(43)和第四环状凸台(44)的右边分别开有两个尺寸相同的矩形槽，两个矩形槽呈180°分布，每两个矩形槽位于各自的同一个圆周线上；第一环状凸台(41)的两个矩形槽中心线和第三环状凸台(43)的两个矩形槽中心线分别轴心对称的位于两条素线上，第二环状凸台(42)的两个矩形槽中心线和第四环状凸台(44)的两个矩形槽中心线分别位于轴心对称的另两条素线上，每条素线相差90°；在阀芯的第一环状凸台(41)和第五环状凸台(45)分别开有两个通油槽(40)，两个通油槽(40)呈180°分布，每两个通油槽(40)位于各自的同一个圆周线上，两个通油槽(40)的中心线分别轴心对称地位于两条素线上。 

4.根据权利要求1所述的双叶片转阀式电液伺服阀，其特征在于所述阀套(8)由六个环状凸台和五个凹槽组成，环状凸台和凹槽交替布置；左边和右边的两个凹槽上分别开有两个矩形口，两个矩形口呈180°布置，左边凹槽上的两个矩形口为阀套左T口(32)，右边凹槽上的两个矩形口为阀套右T口(39)；阀套(8)中间的三个凹槽的左边和右边分别开有一组矩形口，每组矩形口由两个相互呈180°布置的矩形口组成；五个凹槽上的矩形口尺寸相同，五个凹槽上的矩形口中心线均位于各自对应的同一素线上，五个凹槽上的矩形口的尺寸与阀芯(9)的四个凸台的矩形槽尺寸相同； 

中间三个凹槽上的左边的每组矩形口的左侧面与相邻环状凸台的右侧面为同一平面，中间三个凹槽上的右边的每组矩形口的右侧面与相邻环状凸台的左侧面为同一平面；阀套(8)中间的六组矩形口从左到右依次为阀套左A口(33)、阀套右A口(34)、阀套左P口(35)、阀套右P口(36)、阀套左B口(37)和阀套右 B口(38)。 

5.根据权利要求1所述的双叶片转阀式电液伺服阀，其特征在于所述固定挡块(7)为条状，固定挡块(7)的长度为缸体圆柱形空腔(18)的长度与阀体(10)的圆柱体凸台的长度之差，固定挡块(7)的上下弧面差为缸体圆柱形空腔(18)的内径与阀体(10)的空心圆柱体外径差的一半；固定挡块(7)的下弧面中心处沿轴线方向设有条状密封槽，条状密封槽与固定挡块(7)的长度相等，条状密封槽嵌有挡块密封条。 

6.根据权利要求1所述的双叶片转阀式电液伺服阀，其特征在于所述叶片(17)为条状，叶片(17)的长度为缸体圆柱形空腔(18)的长度与阀体(10)的圆柱体凸台的长度之差，叶片(17)的上下弧面差为缸体圆柱形空腔(18)的内径与阀体(10)的空心圆柱体外径差的一半；叶片(17)的下弧面中心处沿轴线方向设有条状密封槽，条状密封槽与叶片(17)的长度相等，条状密封槽嵌有叶片密封条。 

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