直动式2D电液压力伺服阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种直动式2D电液压力伺服阀。其特征在于由阀体模块、电机械转换器模块、传动机构模块以及位移传感器模块组成，位移传感器模块与阀体模块相配合，电机械转换器模块通过传动机构模块与阀体模块相配合；所述位移传感器模块实时监测阀体模块中2D活塞的位移与电机械转换器模块的旋转电磁铁电信号构成闭环反馈。本实用新型专利技术通过控制旋转电磁铁的偏转角度来改变阀芯的轴向移动距离，进而改变弹簧力的大小来调整系统的压力，在结构上大大简化了原有的两级或者多级的结构形式，符合行业简单紧凑的要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于流体传动及控制领域中的电液伺服阀，尤其涉及一种直动式2D电液压力伺服阀。
技术介绍
电液伺服控制技术有机结合了流体传动控制技术与信息电子技术的优势，具有功率放大高、响应快、死区小、可实现输出流量和压力的连续双向控制等优点，在航空航天、尖端武器、钢铁、电力发电等重要的国家战略性军工业领域得到广泛应用。电液压力伺服阀是力控制系统中一个重要且理想的伺服元件，它是接受模拟量电控制信号，输出压力随电控制信号大小及极性变化且快速响应的液压控制阀，具有体积小、惯性小、响应快、灵敏度高等优势，在材料试验机、结构疲劳试验机、飞机车辆液压控制系统和船舶舵机控制系统中应用广泛。目前电液压力伺服阀主要以喷嘴挡板式和射流管式压力伺服阀两种类型为主，但技术多为国外垄断；国内应用最广泛的压力伺服阀主要是两级或三级电液压力伺服阀，这些伺服阀的性能优良，但在结构上极其复杂，制造困难，且使用条件也颇为苛刻，对油液的清洁度要求较高，故障率较高。由于压力伺服阀的各种不足，在实际生产中精度要求不高的场合，常常用电液比例压力控制元件，如电液比例减压阀、溢流阀等，采用线性位移传感器（LVDT）对阀芯位置进行测量和闭环控制，构成电反馈型直动比例压力控制阀，可以在很大程度上提高阀芯的定位刚度和输出力的控制精度，用来取代电液压力伺服阀实现对系统力的控制，但控制精度稍显逊色。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种直动式2D电液压力伺服阀的技术方案，通过控制旋转电磁铁的偏转角度来改变2D活塞的轴向移动距离，进而改变弹簧力的大小来调整系统的压力，在结构上大大简化了原有的两级或者多级的结构形式，符合行业简单紧凑的要求。所述的直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于由阀体模块、电机械转换器模块、传动机构模块以及位移传感器模块组成，位移传感器模块与阀体模块相配合，电机械转换器模块通过传动机构模块与阀体模块相配合；所述位移传感器模块实时监测阀体模块中2D活塞的位移与电机械转换器模块的旋转电磁铁电信号构成闭环反馈。所述的直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于所述阀体模块包括阀芯、2D活塞、弹簧和阀体，2D活塞设置在阀体的右侧，阀芯设置在阀体的左侧，2D活塞在阀体中具有旋转和轴向滑动两个运动方向；2D活塞一端部设有台肩，台肩上配合设有一对高压孔和一对低压孔，一对高压孔与进油P口相通，一对低压孔与出油T口相通；阀体内的缸筒内孔壁对称开设有与2D活塞的台肩相配合的一对阻尼斜槽，2D活塞的台肩与缸筒和设置在2D活塞右侧的同心环之间形成左敏感腔和右敏感腔，2D活塞安装于缸筒中，2D活塞的台肩上的一对高压孔和一对低压孔与一对阻尼斜槽相交形成四个微小的开口面积串联构成液压阻力半桥，控制左敏感腔压力变化，右敏感腔连通进油P口为高压，左敏感腔和右敏感腔的压力受控于液压阻力半桥，所产生的压力差驱动2D活塞轴向运动；阀芯上设有左端部台肩、右端部台肩和中部台肩，阀芯的左端部台肩对应进油P口，中部台肩对应控制A口，右端部台肩对应出油T口，左端部台肩、右端部台肩和中部台肩与阀体内孔可滑动地密封配合；阀芯和2D活塞之间设置有左垫片和右垫片，弹簧设置在左垫片和右垫片之间，阀芯右端通过钢球与右垫片接触配合，2D活塞左端通过钢球与左垫片接触配合，2D活塞的轴向运动能够通过弹簧转换为阀芯的轴向运动。所述的直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于所述电机械转换器模块包括相互配合的旋转电磁铁、连接板和电磁铁保护罩；所述传动机构模块包括弹簧保持杆、电磁铁零位保持弹簧、弹簧垫片、弹簧保持架、上拨杆和下拨叉，弹簧保持架设置在连接板上，弹簧保持架上设置所述弹簧保持杆，弹簧保持杆上套接设置电磁铁零位保持弹簧和弹簧垫片，上拨杆一端连接旋转电磁铁的转动轴，上拨杆另一端卡接设置在弹簧保持杆上并位于弹簧垫片与弹簧保持架之间，上拨杆能够在弹簧保持杆上滑动；上拨杆连接旋转电磁铁转动轴的一端设置为椭圆形外轮廓，下拨叉的上端与椭圆形外轮廓卡接配合，下拨叉的下端连接阀体模块的2D活塞。所述的直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于所述位移传感器模块包括LVDT位移传感器，LVDT位移传感器的传感器芯轴通过螺纹连接杆与阀体模块的2D活塞相连。所述的直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于所述阀体左端设置一阀套，阀芯安装于阀套内，在阀芯右端采用过盈配合安装一个限制阀芯径向转动的限位销，限位销在阀套的U型槽内滑动。所述的直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于所述阀体一侧设置端盖，阀体另一侧设置盒盖。所述的直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于所述阀芯左端面设为圆盘型结构，阀芯左、右移动时阀芯的圆盘型结构与阀体和阀套之间形成挤压油膜。所述的直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于所述下拨叉的上端为开口向上的U形叉，U形叉与椭圆形外轮廓卡接配合。所述的直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于所述LVDT位移传感器安装在传感器支架上。本技术的有益效果主要表现在：1、针对现有电液压力伺服阀抗污染能力差的不足，将2D螺旋伺服与压力伺服控制技术相结合，构成结构紧凑、原理先进的直动式2D电液压力伺服阀，简化了压力伺服阀的结构，提高了其抗污染能力；2、利用挤压油膜缓冲理论来设计其阀芯结构（阀芯左端增设圆盘型结构作为阻尼模块），阀芯左右移动过程中，可增大系统粘性阻尼，通过提高系统阻尼比来保证阀的稳定性能；3、采用LVDT位移传感器实时监测2D活塞的轴向位移，与单向旋转电磁铁电信号形成闭环反馈，提高阀的总体控制精度和动态响应能力；4、2D活塞和阀芯之间通过弹簧接触，既可以实现力的传递，又可以防止压力过大，使力控制系统不会“抱死”。附图说明图1为直动式2D电液压力伺服阀的结构示意图；图2为阀体的剖视图；图3为2D活塞的结构示意图；图4为带阻尼圆盘缓冲器的阀芯结构示意图；图5为连接板的侧面示意图；图6为直动式2D电液压力伺服阀工作原理示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术做进一步说明：参照图1-图6，一种直动式2D电液压力伺服阀包括第一螺钉1、第二螺钉4、第三螺钉6、第四螺钉12、第五螺钉13、第六螺钉14、第七螺钉18、第八螺钉21和第九螺钉25、第一O型密封圈2、第二O型密封圈27、第三O型密封圈29、阀体3、旋转电磁铁5、连接板7、弹簧保持杆8、电磁铁零位保持弹簧9、弹簧垫片10、弹簧保持架11、上拨杆15、紧固钢球16、航空插座17、下拨叉19、螺纹连接杆20、传感器芯轴22、LVDT位移传感器23、传感器支架24、盒盖26、同心环28、缸筒30、2D活塞31、右垫片32、第一钢球33、第二钢球36、弹簧34、左垫片35、限位销37、阀套38、阀芯39、端盖40。其中，第一螺钉1连接端盖与阀体，第二螺钉4连接电磁铁保护罩与连接板7，第三螺钉6连接旋转电磁铁与连接板7，第四螺钉12连接弹簧保持架11与连接板，第五螺钉13连接盒盖26与电磁铁保护罩，第六螺钉14锁紧上拨杆15，第七螺钉18用于将航空插座7连接至盒盖26上，第八螺钉21用于锁紧下拨叉19，第九螺钉25连接盒盖与连接板；第一O型密封圈2用于密封端盖和阀体，第二O型密封圈27用于密封2D活塞31与连接板7，第三O型密封圈29、用于密封阀体3与连接板7。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于由阀体模块、电机械转换器模块、传动机构模块以及位移传感器模块组成，位移传感器模块与阀体模块相配合，电机械转换器模块通过传动机构模块与阀体模块相配合；所述位移传感器模块实时监测阀体模块中2D活塞的位移与电机械转换器模块的旋转电磁铁电信号构成闭环反馈。

【技术特征摘要】
1.直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于由阀体模块、电机械转换器模块、传动机构模块以及位移传感器模块组成，位移传感器模块与阀体模块相配合，电机械转换器模块通过传动机构模块与阀体模块相配合；所述位移传感器模块实时监测阀体模块中2D活塞的位移与电机械转换器模块的旋转电磁铁电信号构成闭环反馈。2.根据权利要求1所述的直动式2D电液压力伺服阀，其特征在于所述阀体模块包括阀芯、2D活塞、弹簧和阀体，2D活塞设置在阀体的右侧，阀芯设置在阀体的左侧，2D活塞在阀体中具有旋转和轴向滑动两个运动方向；2D活塞一端部设有台肩，台肩上配合设有一对高压孔和一对低压孔，一对高压孔与进油P口相通，一对低压孔与出油T口相通；阀体内的缸筒内孔壁对称开设有与2D活塞的台肩相配合的一对阻尼斜槽，2D活塞的台肩与缸筒和设置在2D活塞右侧的同心环之间形成左敏感腔和右敏感腔，2D活塞安装于缸筒中，2D活塞的台肩上的一对高压孔和一对低压孔与一对阻尼斜槽相交形成四个微小的开口面积串联构成液压阻力半桥，控制左敏感腔压力变化，右敏感腔连通进油P口为高压，左敏感腔和右敏感腔的压力受控于液压阻力半桥，所产生的压力差驱动2D活塞轴向运动；阀芯上设有左端部台肩、右端部台肩和中部台肩，阀芯的左端部台肩对应进油P口，中部台肩对应控制A口，右端部台肩对应出油T口，左端部台肩、右端部台肩和中部台肩与阀体内孔可滑动地密封配合；阀芯和2D活塞之间设置有左垫片和右垫片，弹簧设置在左垫片和右垫片之间，阀芯右端通过钢球与右垫片接触配合，2D活塞左端通过钢球与左垫片接触配合，2D活塞的轴向运动能够通过弹簧转换为阀芯的轴向运动。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮健，孙坚，左希庆，刘国文，贾文昂，孟彬，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33