带阻尼节流器和液容的电液伺服阀制造技术

一种带阻尼节流器和液容的电液伺服阀，包括主阀芯两端的阻尼节流器、阀套，所述两端的阻尼节流器与主阀芯端部及阀套组成一对几何容腔，又与固定节流器、喷嘴及阀套共同组成一对几何容腔，即液容。主阀芯的两端分别采用一个阻尼节流器进行特性补偿：二级控制阀的主阀芯和一级控制阀的喷嘴挡板之间，通过阀内部的主阀芯、喷嘴、挡板、固定节流器、阻尼节流器和阀体等零部件装配后，自然地形成两对容腔，通过这两对几何容腔形成液容进行特性补偿。本发明专利技术采用一体化结构，电液伺服阀主阀部分通过两个阻尼节流器和两对几何容腔的综合补偿，实现在振动、冲击、离心等极限条件下输出流量、压力的稳定控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械工程的机械零件与传动装置和流体控制
，具体涉及 一种带阻尼节流器和液容的电液伺服阀。
技术介绍
液压伺服控制技术发展至今己经广泛应用于各种工业产品中，特别是航空 航天飞行器的姿态控制大多采用液压伺服机构控制。作为液压伺服控制系统核心 元件的电液伺服阀性能要求高，技术难度大。由于飞行器工作时的工作环境非常 复杂，经常伴随着振动、离心、冲击等极限工况，使阀体与阀芯产生瞬间的非主 动控制相对位移，导致阔体输出流量压力变得不稳定，严重时甚至会导致系统失 控。目前液压伺服控制技术在汽车、飞机制造、火车车辆、机床、自动化生产 线、机器人等方面得到了广泛的应用。随着宇航及国防军工的发展，对伺服控制 系统的要求越来越高，产品也都朝着高精度和高速度响应的方向发展。为了增加电液伺服阀对振动、离心、冲击等极限条件的抗干扰能力，目前 采用的手段大多是通过非工作条件下对阀体进行各项性能指标的环境考核来获 得相关结构参数。该方法在对系统特性补偿方面能取得一定效果，但所取得的参 数没有直接的理论依据，难于直接进行特性补偿。这就导致越来越需要一种新原 理的硬件方法来解决上述问题，实现电液伺服阀流量压力的稳定输出控制。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种带阻尼节流器和液容的电液伺服阀，通过硬 件措施来解决电液伺服阀对振动、离心、冲击等极限条件抗干扰能力不强的问题， 实现电液伺服阀流量压力的稳定输出控制。为达到上述目的、本专利技术的解决方案是一种带阻尼节流器和液容的电液伺服阀，包括主阀芯两端的阻尼节流器，所 述两端的阻尼节流器与主阀芯端部及阀套组成一对几何容腔，又与固定节流器、 喷嘴及阀套共同组成一对几何容腔，即液容。所述两端阻尼节流器开口形状大小可对称也可不对称，开口量可视阀体控制 压力的大小及主阀输出压力流量大小情况确定。所述两端阻尼节流器是设置于二级控制阀的主阀芯和一级控制阀的喷嘴挡3板之间的一对对称的几何容腔。所述两端阻尼节流器形状包括:矩形、三角形、圆形。当然，节流口形状采 用不规则形状、以及主阀芯两端节流器形状上不对应也是可以的。所述两端阻尼节流器是集成于同一个主阀芯和阀套的一体式结构。本专利技术的带阻尼节流器和液容的电液伺服阀，主阀芯和阀体之间增加了一对 节流口，在主阀芯和喷嘴挡板之间的结构上，与阀套、主阀芯端部自然地形成容 腔，又与喷嘴、挡板、固定节流器和阀套等零部件装配后形成另一容腔，即节流 口将原先由主阀芯、固定节流器、挡板、喷嘴和阀套形成的容腔分为两个小容腔。 通过这对节流器构成的两对容腔组成对主阀芯运动特性的综合补偿结构。具体的，本专利技术提出的带阻尼节流器和液容的电液伺服阀，包括力矩马达的电-力转换部分、十字弹簧和衔铁的力-位移转换部分、喷嘴和挡板的一级放大器 部分、反馈弹簧杆和阀芯、阀套、 一对节流口和一对几何容腔组成的主阔部分。 主阀芯两端处节流器和液容的大小可根据控制压力大小、阀体输入输出的流量压 力以及阀体其他结构参数的变化情况确定。进一步，所述的带阻尼节流器和液容的控制方式是主阀芯两端处的一对节流 器开口大小可对称也可不对称。g卩，左边的节流器开口大小可与右边的节流器开口大小不同。本专利技术在几何结构上，具体而言，两端节流器采取的形状可以是矩形、圆形、 三角形或其他形状的节流器形式，两端节流器采取的形状也可不对称。例如，左 边节流器采用三角形的节流口形状，右边采用圆形的节流口形状。本专利技术相关的主阀芯两端分别采用一对节流器和两对固定几何容腔进行主 阀芯运动特性的综合补偿。没有任何补偿措施的一般普通电液伺服阀，在外加振 动、离心、冲击等工况影响时，很容易产生振荡，导致阀体输出不稳定。本专利技术 采用一对固定节流器，对称地安装在主阀芯的两侧，但节流器的开口大小和形状 可以不一致；同时在主阀芯的两侧和供油口、喷嘴挡板之间设置两对几何补偿容 腔。通过一对节流器和两对几何容腔的综合补偿方案改善了电液伺服阀的抗干扰 能力，实现阀芯运动的平稳控制。附图说明图1是本专利技术的一种实施例的结构示意图。图2是主阀芯右移时左端节流器两边流量压力变化以液阻液容形式表述的 过程示意图。图3是主阀芯右移时右端节流器两边流量压力变化以液阻液容形式表述的 过程示意图。图4是带阻尼节流器和液容的电液伺服阀动态特性测试的示意图。 图5是本专利技术的一种实施例的部分示意图。图中标号l为控制线圈，2为永久磁铁，3为衔铁，4为挡板、拨杆及反馈 弹簧，5为喷嘴，6为第一补偿容腔，7为主阀圆柱阀芯，8为第一阻尼节流器(长 度为Wd，开度为Sd)， 9为第二补偿容腔，IO为第一固定节流器，ll为第二固 定节流器，12为第二阻尼节流器(长度为Wd，开度为Sd)， 13为第三补偿容腔， 14为第四补偿容腔，15为第四补偿容腔，16为第二阻尼节流器，17为第三补偿 容腔，18为第二补偿容腔，19为第一阻尼节流器，20为第一补偿容腔，21为信 号发生器和特性记录仪，22为动态应变仪，23为主阀芯位移传感器，24为主阀， 25为力矩马达，26为伺服放大器，27为液压泵源，28为液压减压阀。具体实施例方式以下结合附图所述实施例对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术的一种实施例的主要部分的示意图。如图所示，由控制线圈1、 永久磁铁2和衔铁3构成力矩马达，实现输入电信号和力之间的转换。由衔铁3 和拨杆及反馈弹簧4实现力和位移的转换。由挡板4、喷嘴5、主阀圆柱阀芯7、 固定节流器10以及阻尼节流器8之间的容腔构成喷嘴挡板液压放大器，推动主 阀芯7移动，从而控制主阀芯节流器的大小，实现压力流量的稳定控制。由拨杆 及反馈弹簧4实现主阀芯7的位移反馈至喷嘴5及阻尼节流器8、 12处。由喷嘴 5、挡板4、固定节流器IO、阻尼节流器8、主阀圆柱阀芯7以及阀体等零件装 配后，自然地构成两个容腔6和9。同样，喷嘴5、挡板4、固定节流器ll、阻 尼节流器12、主阀圆柱阀芯7以及阀体等零件装配后，自然地构成两个容腔13 和14。容腔6、容腔9、容腔13和容腔14组合在一起，在压力和流量变动时进 行主阀芯7的特性补偿。当外界影响(振动、离心、冲击等)使主阀芯7相对阀体朝右运动，即主阀芯 7进行位移为正的动作过程时，阻尼节流器12左边压力高于右边压力，油液通 过节流器12向右流动；阻尼节流器8左边压力低于右边压力，油液通过节流器 8向右流动。两个阻尼节流器两端的压差对主阀芯7产生一个向左的作用力，阻 止主阀芯相对阀体向右运动。阻尼节流器的形状为矩形窗口，也可以是三角形窗 口，或者是圆形窗口的结构，且两端阻尼节流器的形状和开口大小可相同也可不 相同。图2所示为本专利技术实施时左端节流器的一种分解说明示意图。如图所示，当 主阀芯未移动时，阻尼节流器8中没有油液流动，即阻尼节流器12两边压力i^ 与i^相等。当外界影响(振动、离心、冲击等)使主阀芯7相对阀体朝右运动， 补偿腔14油液通过阻尼节流器12流向补偿腔13且瞬间流量很大，导致阻尼节 流器12左边瞬间压力比右边瞬间压力大，阀芯左端的压力瞬间升高，即户|/3瞬间小于4。图3所示为本专利技术与图2相同实施时的右端节流器的分解说明示意图。如图所示，当主阀芯未移动时，阻尼节流器12中没有油液流动，即阻尼节流器8两 边压力i^与i^相等。当外界影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电液伺服阀，包括主阀芯两端的阻尼节流器、阀套，其特征在于：所述两端的阻尼节流器与主阀芯端部及阀套组成一对几何容腔，又与固定节流器、喷嘴及阀套共同组成一对几何容腔，即液容。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：訚耀保，孟伟，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]