压力随动伺服阀制造技术

本发明专利技术涉及一种压力随动伺服阀，包括壳体和位于壳体内的阀芯，还包括第一减压半桥。本发明专利技术的压力随动伺服阀，体积较小，并可通过控制动力装置的输出力获得一与入口油压成一定线性关系的出口油压。

【技术实现步骤摘要】
压力随动伺服阀
本专利技术涉及伺服阀领域，特别是一种压力随动伺服阀。
技术介绍
液控伺服阀可在接受电气模拟信号后，相应输出调制的流量和油压。其既是电液转换元件，也是功率放大元件，它能够将小功率的微弱电气输入信号转换为大功率的液压能(流量和油压)输出。在电液伺服系统中，它将电气部分与液压部分连接起来，实现电液信号的转换与液压放大。电液伺服阀是电液伺服系统控制的核心。参见图1所示，为现有的油压随动伺服阀的结构图。该种结构的压力随动伺服阀，可控制其出口油压Ps跟随其入口油压PA，并在平衡状态时达到出口油压与入口油压相等。然而现有的压力随动伺服阀的体积较大，导致其适用范围受到一定程度的限制。
技术实现思路
在下文中给出关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。本专利技术的一个主要目的在于提供一种压力随动伺服阀，其体积较小，且出口油压与入口油压成一定的线性关系。根据本专利技术的一方面，一种压力随动伺服阀，包括壳体和位于壳体内的阀芯，还包括第一减压半桥；其中，所述阀芯为非对称柱塞，包括伸出所述壳体外的柱部和与所述柱部固连且位于所述壳体内的塞部，所述塞部开有周向槽，所述周向槽将所述塞部分为第一塞体和第二塞体，所述第一塞体与所述第二塞体与所述壳体形成间隙配合；所述阀芯将所述壳体分隔为包含有所述柱部的有杆腔，位于所述第一塞体和所述第二塞体之间的中间腔，以及无杆腔；所述壳体上设置有第一入口、第二入口和第三入口；所述第一入口用于接收外部液压输入，所述第二入口与外部油箱连接；所述第一入口还与所述第一减压半桥的第一端连接，所述第二入口还与所述第一减压半桥的第二端连接，所述第三入口与所述第一减压半桥的中间端连接，用于将所述外部液压输入分压后输入至所述无杆腔；所述壳体上还设置有出口和反馈口，所述反馈口用于将所述出口液压反馈至所述有杆腔。本专利技术的压力随动伺服阀，体积较小，可以获得与入口油压成一定线性关系的出口油压。附图说明参照下面结合附图对本专利技术实施例的说明，会更加容易地理解本专利技术的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本专利技术的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图1为现有的压力随动伺服阀的一种实施方式的结构图；图2为本专利技术的压力随动伺服阀的一种实施方式的结构图；图3为图2的压力随动伺服阀阀芯位于右位时的示意图；图4为图2的压力随动伺服阀阀芯位于左位时的示意图。具体实施方式下面参照附图来说明本专利技术的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。参见图2所示，为本专利技术的压力随动伺服阀的一种实施方式的结构图。在本实施方式中，压力随动伺服阀包括壳体50、位于壳体50内的阀芯5以及第一减压半桥30。其中，阀芯5为非对称柱塞，包括伸出壳体50外的柱部51和与柱部51固连且位于壳体50内的塞部。塞部开有周向槽，周向槽将塞部分为第一塞体52和第二塞体53。第一塞体52与第二塞体53与壳体50形成间隙配合。阀芯5将壳体50分隔为包含柱部51的有杆腔，位于第一塞体52和第二塞体53之间的中间腔，以及无杆腔。壳体5上设置有第一入口54、第二入口55和第三入口56。第一入口54用于接收外部液压输入，第二入口55与外部油箱T连接。这样一来，本专利技术的压力随动伺服阀可通过第二入口55向外部油箱T排出多余的油。第一入口54还与第一减压半桥30的第一端连接，第二入口55还与第一减压半桥30的第二端连接，第三入口56与第一减压半桥30的中间端连接，用于将外部液压输入分压后输入至无杆腔。壳体50上还设置有出口57和反馈口58，反馈口58用于将出口57液压反馈至有杆腔。在一种实施方式中，第一减压半桥30可以包括串联的第一节流孔3和第二节流孔4。第一入口54可以连接至第一节流孔3的第一端，第三入口56可以连接至第一节流孔3的第二端和第二节流孔4的第一端。第二入口55连接至第二节流孔4的第二端。也即是说，由于第二入口55和第二节流孔4同时与外部油箱T连接，第二入口55和第二节流孔4的第二端的油压为零。在另一种实施方式中，压力随动伺服阀还可以包括第二减压半桥70。第二减压半桥70可以包括串联的第三节流孔7和第四节流孔8。第三节流孔7的第一端可与出口57连接。第三节流孔7的第二端与第四节流孔8的第一端与反馈口58连接。第四节流孔8的第二端与外部油箱T连接，使得第四节流孔8的第二端的油压为零。压力随动伺服阀还包括动力装置1。动力装置1用于向柱部51施加沿阀芯轴向的轴向力，基于轴向力调节出口的输出液压。在一种实施方式中，动力装置1例如可以为比例电磁铁或音圈电机等。作为一种优选方案，压力随动伺服阀还可以包括设置于有杆腔内的第一弹簧2以及设置于无杆腔内的第二弹簧6。第一弹簧2和第二弹簧6的弹力方向与阀芯的轴线重合，且第一弹簧2与第二弹簧6工作于非拉伸状态。设动力装置1的推力为FM，第一弹簧2和第二弹簧6的合力为FK。在忽略液动力的情况下，稳态平衡时有：FM-FK＝Ps’S1-PA’S2＝PsS1/K1-PAS2/K2，其中，S1和S2分别为PS’和PA’的作用面积，即S1为无杆腔中第二塞体53的截面积，S2为有杆腔中第一塞体52的截面积与柱部51截面积之差，K1为第一半桥30的减压比例，K2为第二半桥70的减压比例。由于阀芯位移很小，故弹簧力也可忽略，若有S1/K1＝S2/K2则稳态平衡时有：FM＝PsS1/K1-PAS2/K2＝(Ps-PA)S1/K1＝(Ps-PA)S2/K2当动力装置1的推力FM设定之后，就可近似控制进出口压差PS-PA，进而控制阀出口油压PA。作为一种优选方案，由于阀芯5两端的作用面积不对称，导致进出口压差PS-PA与动力装置1的推力FM不成比例，增加控制难度。为弥补这个不对称力，可以通过设定第一减压半桥30和第二减压半桥70的减压比例的不同，使得PS和PA相等时，有S1/K1＝S2/K2，则可使Ps-PA与动力装置推力FM成比例。由于第一减压半桥30减小了输入至壳体内的油压，可使动力装置1仅用一较小的输出力即可控制出口57的油压PA为一预设值。因此，可减小整个压力随动伺服阀的体积。图3为图2的压力随动伺服阀阀芯位于右位时的示意图，图4为图2的压力随动伺服阀阀芯位于左位时的示意图。下面结合图2-4，对本实施方式的压力随动伺服阀的工作状态进行描述。在压力随动伺服阀刚开始工作时，其阀芯处于中位，如图2中的阀芯位置。当需要输出油压PA为一预定值时，应调节动力装置1的输出推力。假设在推力FM和第一弹簧2和第二弹簧6的合力FK作用下，阀芯5移动至右位(如图3所示)，此时出口57与外部油箱T相通，出口57的油压PA将减小，同时，反馈口58的油压PA’也减小，导致作用在有杆腔中第一塞体52上向右的力减小，阀芯向左移动。当阀芯被推至如图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力随动伺服阀，包括壳体和位于壳体内的阀芯，其特征在于，还包括第一减压半桥；其中，所述阀芯为非对称柱塞，包括伸出所述壳体外的柱部和与所述柱部固连且位于所述壳体内的塞部，所述塞部开有周向槽，所述周向槽将所述塞部分为第一塞体和第二塞体，所述第一塞体与所述第二塞体与所述壳体形成间隙配合；所述阀芯将所述壳体分隔为包含有所述柱部的有杆腔，位于所述第一塞体和所述第二塞体之间的中间腔，以及无杆腔；所述壳体上设置有第一入口、第二入口和第三入口；所述第一入口用于接收外部液压输入，所述第二入口与外部油箱连接；所述第一入口还与所述第一减压半桥的第一端连接，所述第二入口还与所述第一减压半桥的第二端连接，所述第三入口与所述第一减压半桥的中间端连接，用于将所述外部液压输入分压后输入至所述无杆腔；所述壳体上还设置有出口和反馈口，所述反馈口用于将所述出口液压反馈至所述有杆腔。

【技术特征摘要】
1.一种压力随动伺服阀，包括壳体和位于壳体内的阀芯，其特征在于，还包括第一减压半桥、第二减压半桥和动力装置；其中，所述阀芯为非对称柱塞，包括伸出所述壳体外的柱部和与所述柱部固连且位于所述壳体内的塞部，所述塞部开有周向槽，所述周向槽将所述塞部分为第一塞体和第二塞体，所述第一塞体和所述第二塞体与所述壳体形成间隙配合；所述阀芯将所述壳体分隔为包含有所述柱部的有杆腔，位于所述第一塞体和所述第二塞体之间的中间腔，以及无杆腔；所述壳体上设置有第一入口、第二入口和第三入口；所述第一入口用于接收外部液压输入，所述第二入口与外部油箱连接；所述第一入口还与所述第一减压半桥的第一端连接，所述第二入口还与所述第一减压半桥的第二端连接，所述第三入口与所述第一减压半桥的中间端连接，用于将所述外部液压输入分压后输入至所述无杆腔；所述壳体上还设置有出口和反馈口，所述反馈口用于将所述出口的液压反馈至所述有杆腔；所述第二减压半桥包括串联的第三节流...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦宗夏，宋增宁，尚耀星，吴帅，郝伟一，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11