一种电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀制造技术

本发明专利技术涉及电致伸缩新材料与传统滑阀式电液伺服阀的功率级阀芯相结合，而研制的一种新型结构的电液伺服阀；尤其涉及一种电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀，其组成包括：阀体，阀芯，右环面电致伸缩材料，左环面电致伸缩材料，轴套，法兰套；在机械结构上大大缩小其轴向尺寸，并且发挥出电致伸缩新材料的电

【技术实现步骤摘要】
一种电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀


[0001]本专利技术涉及电致伸缩新材料与传统滑阀式电液伺服阀的功率级阀芯相结合，而研制的一种新型结构的电液伺服阀；发挥出电致伸缩新材料的电
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机械转换功能作为驱动单元的优势，与滑阀的功率级阀芯相结合、从而实现其先导级功能；该阀内部自带阀芯轴向位移传感器(LVDT)，可以实现先导级驱动控制与阀芯轴向位移闭环控制的功能，尤其涉及一种电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀。

技术介绍

[0002]液压阀作为液压系统的主要控制元件，通过控制阀口开度的大小和阀口的打开与关闭，来控制和调节液压系统油液的压力、流量及方向使之满足各类执行元件不同动作的要求，其工作性能对整个液压系统的性能起到至关重要的作用；对于功率级是滑阀结构形式的电液伺服阀而言，上述这些都是通过驱动单元来驱动滑阀阀芯运动来实现的；与传统的、通过电机驱动阀芯工作所出现的的稳定性差、电机结构尺寸较大以及精度低等问题，本专利技术采用电致伸缩新型材料作为驱动元件，充分发挥出电致伸缩新材料的电
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机械转换功能及作为驱动单元的优势，与滑阀的功率级阀芯相结合、从而实现伺服阀先导级的功能。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种在机械结构上大大缩小其轴向尺寸、使得轴向结构更加紧凑的一种新结构直驱式电液伺服阀，该新型结构电液伺服阀充分发挥电致伸缩材料的功能优势，可以快速、高效、稳定、可靠地驱动主阀功率级阀芯沿阀体作轴向移动，同时依托阀芯轴向位移传感器(LVDT)所构成的闭环反馈作用和高精度控制器，可以对阀芯位移、进而对进出阀口处流体的方向、流量及压力等物理量做出精确控制的电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀，其组成包括：阀体，阀芯，右环面电致伸缩材料，左环面电致伸缩材料，轴套，法兰套；其特征在于：阀芯和阀体间进行紧密的滑动配合，阀芯左端开有外螺纹与轴套右端内螺纹孔进行螺纹固定连接，法兰套与阀体之间通过螺钉固定连接，右环面电致伸缩材料、左环面电致伸缩材料分别和轴套左右两端通过金属胶进行固定连接，并且右环面电致伸缩材料、左环面电致伸缩材料同样和法兰套之间通过金属胶固定连接，法兰套上开有孔E、孔F，同时阀体开有与之相对应的孔H和孔D，方便信号线插入分别和右环面电致伸缩材料、左环面电致伸缩材料中开有的槽口L相接触，进而可实现对电致伸缩材料的控制，同时信号线通过绝缘套包裹，避免与阀体、以及轴套等金属零件之间的接触。
[0005]作为优选，所述的一种电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀，左环面电致伸缩材料、右环面电致伸缩材料通过信号线的触点从而接触到给予的不同电压信号会随之发生形变，当通过控制器来使左环面电致伸缩材料发生拉伸状态，右环面电致伸缩材料压缩状态时，此时轴套所受合力方向向左，进而阀芯发生左移，三位四通电液伺服阀的进油
口P与负载油口B相连通，回油口T与负载油口A相连通，同理，当通过控制器来使左环面电致伸缩材料发生压缩状态，右环面电致伸缩材料拉伸状态时，此时轴套所受合力方向向右，进而阀芯发生右移，三位四通电液伺服阀的进油口P与负载油口A相连通，回油口T与负载油口B相连通，当初始状态或通过控制器来使左环面电致伸缩材料、右环面电致伸缩材料处于相同工作状态时，此时阀芯回归中位机能状态，停止工作。
[0006]作为优选，所述的一种电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀，通过位移传感器对阀芯右端位移进行检测，并反馈到电致伸缩新材料驱动单元的电压控制信号端的控制器，进而形成闭环控制系统，实现对阀芯轴向位移精准控制。
[0007]本专利技术的有益效果是：
[0008]本专利技术的电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀，发挥了电致伸缩新材料的电
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机械能转换的功能，将其作成驱动单元，可以很好的实现电液伺服阀的先导级功能(功能也相当于直驱)，既可以代替原来喷嘴挡板式、射流管式等液压形式的先导级，又可以代替轴向使用伺服电机形式的先导级；所以既克服了喷嘴尺寸小易堵塞而失效和射流管响应速度慢等的缺点，又可以克服轴向布置伺服电机导致直驱式伺服阀轴向尺寸大、所需要的轴向安装尺寸大的问题。
[0009]本专利技术的电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀，充分发挥电致伸缩新材料的优势：由其做成的电致伸缩驱动器具有响应快、承载力高、能耗低、重量轻、温度独立性强和良好的、容易实现的机械位移和定向驱动力等特点。在初始状态，两个电致伸缩新材料做成的环面形驱动元件呈对称状分布，使得阀芯向受力平衡，从而停在“零位”。
[0010]本专利技术的电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀，阀芯轴向位移可以实时被检测并反馈到电致伸缩新材料驱动单元的电压控制信号端的控制器，对阀芯的轴向移动位移、进而对进出阀口处流体的方向、流量及压力等物理量形成闭环精确控制。
附图说明
[0011]附图1，本专利技术的伺服阀整体装配示意图；
[0012]附图2，本专利技术的伺服阀阀局部放大示意图；
[0013]附图3，本专利技术的环面电致伸缩材料结构示意图；
[0014]附图4，本专利技术的环面电致伸缩材料受力分析示意图；
[0015]图中：
[0016]1、阀体，2、阀芯，3、右环面电致伸缩材料，4、左环面电致伸缩材料，5、轴套，6、法兰套。
具体实施方式
[0017]以下结合附图进一步说明本专利技术的具体结构及实施方式。
[0018]本专利技术的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于专利技术所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本专利技术也可以各种不同的形式实现，因此本专利技术不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本专利技术，与本专利技术没有连接的部件将从附图中省略。
[0019]在本专利技术的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示
的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利技术的限制。
[0020]如图1、图2、图3所示，所述的一种电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀，包括：阀体1，阀芯2，右环面电致伸缩材料3，左环面电致伸缩材料4，轴套5，法兰套6；其特征在于：阀芯2和阀体1间进行紧密的滑动配合，阀芯2左端开有外螺纹与轴套5右端内螺纹孔进行螺纹固定连接，法兰套6与阀体1之间通过螺钉固定连接，右环面电致伸缩材料3、左环面电致伸缩材料4分别和轴套5左右两端通过金属胶进行固定连接，并且右环面电致伸缩材料3、左环面电致伸缩材料4同样和法兰套6之间通过金属胶固定连接，法兰套6上开有孔E、孔F，同时阀体1开有与之相对应的孔H和孔D，方便信号线插入分别和右环面电致伸缩材料3、左环面电致伸缩材料4中开有的槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀，其组成包括：阀体(1)，阀芯(2)，右环面电致伸缩材料(3)，左环面电致伸缩材料(4)，轴套(5)，法兰套(6)；其特征在于：阀芯(2)和阀体(1)间进行紧密的滑动配合，阀芯(2)左端开有外螺纹与轴套(5)右端内螺纹孔进行螺纹固定连接，法兰套(6)与阀体(1)之间通过螺钉固定连接，右环面电致伸缩材料(3)、左环面电致伸缩材料(4)分别和轴套(5)左右两端通过金属胶进行固定连接，并且右环面电致伸缩材料(3)、左环面电致伸缩材料(4)同样和法兰套(6)之间通过金属胶固定连接，法兰套(6)上开有孔E、孔F，同时阀体(1)开有与之相对应的孔H和孔D，方便信号线插入分别和右环面电致伸缩材料(3)、左环面电致伸缩材料(4)中开有的槽口L相接触，进而可实现对电致伸缩材料的控制，同时信号线通过绝缘套包裹，避免与阀体(1)、以及轴套(5)等金属零件之间的接触。2.根据权利要求1所述的一种电致伸缩材料双环面直驱式新结构电液伺服阀，其特征在于：左环面电致伸缩材料(4)、右环面...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建英，彭臣，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：