一种面积梯度可变的先导级数字式电液伺服阀制造技术

本发明专利技术公开了一种面积梯度可变的先导级数字式电液伺服阀，在电液伺服阀两侧的控制腔内分别安装一个高速开关阀形成先导级；数字式伺服控制器利用负反馈对两个高速开关阀进行控制；通过高速开关阀的控制使得阀芯两控制腔形成压力差，控制阀芯移动；电液伺服阀的阀套采用全周式节流开槽，阀套上每个节流口边沿设计成面积梯度连续可变的形状，使节流口面积梯度随着阀芯位移的增大而增大。可见，本发明专利技术先导级采用两个型号相同的高速开关阀，结合数字控制器实现阀芯位移控制，既具有良好的动态特性，又提高了伺服阀抗污染能力，进而降低了故障率；通过阀套的节流口边沿的设计能够提高零位分辨率和流量控制精度，同时又能实现较大额定流量。

A Pilot-stage Digital Electro-hydraulic Servo Valve with Variable Area Gradient

【技术实现步骤摘要】
一种面积梯度可变的先导级数字式电液伺服阀
本专利技术涉及流体传动与控制
，具体是一种变节流口面积梯度的先导级数字式两级电液伺服阀。
技术介绍
传统电液伺服阀阀套上采用全周式节流开槽，节流槽圆环半径一定，其节流口面积和阀芯位移呈线性关系，即节流口面积梯度是一定的，这也意味着伺服阀流量和阀芯位移呈线性关系，即流量增益是一定的。作伺服控制时，阀芯主要工作在零位附近，因此，零位分辨率将影响跟踪控制精度。当阀芯最大位移一定时，如果阀的额定流量大，则节流口面积梯度和流量增益大，零位分辨率低，在零位附近控制量微小的变化将引起较大的流量变化，严重影响控制精度；而较小的节流口面积梯度，阀的流量增益小，零位分辨率高，虽然可提高控制精度，但带来的问题是阀的额定流量小。因此，这种流量和阀芯位移呈线性关系的电液伺服阀存在着大流量和高零位分辨率之间的矛盾。目前电液伺服阀实现变节流口面积梯度(流量和阀芯位移非线性关系)的方式为凸肩上采用非全周开口，即在阀芯凸肩上开异形节流槽，比如V形槽、U形槽等。目前还没有在阀套上通过开节流槽实现变流量增益的电液伺服阀，且理论上在同样尺寸规格(阀芯凸肩直径和最大阀芯位移相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面积梯度可变的先导级数字式电液伺服阀，其特征在于，在电液伺服阀两侧的控制腔内分别安装一个高速开关阀(4,5)形成先导级，且两个高速开关阀的型号相同；数字式伺服控制器(7)利用负反馈对两个高速开关阀进行控制；通过高速开关阀的控制使得阀芯两控制腔形成压力差，控制阀芯(2)移动；电液伺服阀的阀套(1)采用全周式节流开槽，阀套(1)上每个节流口边沿设计成面积梯度连续可变的形状，使节流口面积梯度随着阀芯位移的增大而增大。

【技术特征摘要】
1.一种面积梯度可变的先导级数字式电液伺服阀，其特征在于，在电液伺服阀两侧的控制腔内分别安装一个高速开关阀(4,5)形成先导级，且两个高速开关阀的型号相同；数字式伺服控制器(7)利用负反馈对两个高速开关阀进行控制；通过高速开关阀的控制使得阀芯两控制腔形成压力差，控制阀芯(2)移动；电液伺服阀的阀套(1)采用全周式节流开槽，阀套(1)上每个节流口边沿设计成面积梯度连续可变的形状，使节流口面积梯度随着阀芯位移的增大而增大。2.如权利要求1所述的先导级数字式电液伺服阀，其特征在于，在过阀芯轴线截面中，阀套上节流口边沿的形状为斜直线形、幂函数形、或指数形。3.如权利要求1所述的先导级数字式电液伺服阀，其特征在于，采用PWM脉宽调制方式控制两个高速开关阀，从而控制阀芯移动；设左右两腔高速开关阀的PWM信号占空比分别为λ1和λ2；当控制λ1>λ2时，阀芯向左运动；当控制λ1<λ2时，阀芯向右运动；当控制λ1＝λ2时，阀芯停止运动。4.如权利要求1所述的先导级数字式电液伺服阀，其特征在于，阀芯带有位移传感器(6)，用于检测阀芯位移；位移传感器连接数字伺服控制器形成位置闭环控制。5.如权利要求4所述的先导级数字式电液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军政，牛善帅，汪首坤，赵江波，沈伟，李金仓，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11