【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及伺服阀，尤其是指一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀。
技术介绍
1、伺服阀是一种广泛应用于各种精密控制系统的重要基础液压元件，其主要作用是将小功率的输入电信号转化为精确、快速的大功率的液体流量或压力输出，以实现对系统的高效控制。
2、传统的机械反馈电液伺服阀在过去的六十年中得到了发展并广泛应用于工业、航空航天、军事等各个领域，但传统机械反馈阀也有以下弊端：
3、1.精度有限：机械反馈系统的精度本质上是有限的，反馈机构的物理组件（例如弹簧和连杆）可能会引入非线性和滞后现象，从而导致控制阀门位置的精度降低。
4、2.响应时间有限：与电子或数字控制系统相比，机械系统的响应时间通常较慢，在需要快速和精确控制的应用中，这种限制可能至关重要。
5、3.有限的带宽：反馈系统中的机械组件具有有限的带宽或频率响应，这意味着它们可能难以准确地响应高频输入信号。
6、4.复杂性：由于需要物理连接和反馈机制，传统的机械反馈伺服阀可能结构复杂、零件众多，这种复杂性提高了伺服阀的制造成本且降低了其可靠性，实际上，机械反馈伺服阀的制造工艺非常复杂，无法实现自动化生产，也无法实现零件的互换性。
7、5.抗污染性差：很多机械反馈伺服阀容易因颗粒污染而导致阀门故障，机械阀门需要定期维护以确保其正常工作，这包括清洁、润滑和可能更换磨损部件，这可能会导致停机并增加运营成本。
8、6.能源效率低下：机械反馈阀的先导级需要一定的内部泄露流量与压力才可以工作，这导致无论阀是否动作
9、7.灵活性有限：改变机械反馈伺服阀的行为或特性通常需要进行物理零件进行调整或更换，这个过程通常复杂、高成本；与可重新编程的数字或电子控制系统相比，其灵活性和适应性较差。
10、在许多现代工业应用中，已经转向数字或电子控制系统，与传统的机械反馈伺服阀相比，它们提供更高的精度、更快的响应时间和更高的适应性。虽然机械反馈系统仍在某些应用中使用，但其局限性导致许多行业开发和采用更先进的控制技术，随着微电子技术的发展，另一类由比例电磁铁或直线力马达直接驱动功率级阀芯的直驱式比例伺服阀逐渐在工业等领域取代机械反馈伺服阀。直驱式比例伺服阀取消了先导级设计，采用比例电磁铁、音圈电机或直线力马达直接驱动阀芯。
11、随着直驱式比例伺服阀的出现，在部分应用场合，机械反馈式伺服阀的上述缺点得以弥补，尤其是在抗污染性能与能源效率上，直驱式比例伺服阀有较大优势：直驱式比例伺服阀取消先导级设计，避免了先导级易堵塞的缺点；直驱式比例伺服阀用直线力马达直接驱动阀芯而不需要用先导级驱动功率级阀芯，先导级泄露为零，降低了阀的功耗。但是，由于在同等体积下直线力马达往往无法达到机械反馈式伺服阀的主阀芯驱动力，直驱式比例伺服阀往往具有更大的体积、更低的响应时间以及更小的控制带宽。以上缺点限制了直驱式比例伺服阀的应用场合，例如在航空航天领域。
12、为了适应航空航天等领域对体积的要求，20世纪80年代末到21世纪初，旋转直驱伺服阀逐渐出现（专利kr100293005b1、us5722460、us4645178、us4641812、us4825904等）。旋转直驱伺服阀与直驱式比例伺服阀一样取消了伺服阀先导级设计，但旋转直驱伺服阀采用旋转电机通过凸轮类传动机构将电机扭矩转换为驱动阀芯的力，由于传动机构的杠杆效应，在同等体积下，旋转直驱式比例伺服阀更容易获得更高的阀芯驱动力，因此相比较于直驱式比例伺服阀，旋转直驱式比例伺服阀具有体积优势，但是与机械反馈式伺服阀相比，旋转直驱阀体积依然比较大。
13、随着驱动技术的发展，现代液压伺服驱动控制系统对伺服阀的体积、精度和响应速度等要求不断提高，尤其在机器人领域，传统伺服阀已无法满足多自由度液压机器人的要求。因此，开发出体积更小、响应更快的伺服阀已成为当前的重要任务。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中伺服阀体积较大的问题，提供一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀，在阀体内设置拓扑流道，在同样阀体包络尺寸下，流道通流能力提升、且零部件更少，因此体积更小。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀，包括：
3、阀体，在所述阀体内开设有第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道，其中：所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道均包括一个进油口和多个出油口，即存在多条分支流道，所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道的进油口分别与外部高压油和外部回油连通，所述第三拓扑流道和所述第四拓扑流道均包括一个进油口和一个出油口，所述第三拓扑流道和所述第四拓扑流道的进油口分别与外部被控油缸的第一油腔和第二油腔连通；
4、阀套，固定设置在所述阀体内，所述阀套为圆筒状结构，在所述阀套上开设有与所述第一拓扑流道的多个出油口连通的多个第一油道孔、与所述第二拓扑流道的多个出油口连通的多个第二油道孔、与所述第三拓扑流道的出油口连通的第三油道孔、以及与所述第四拓扑流道的出油口连通的第四油道孔；
5、阀芯，活动穿设在所述阀套内，所述阀芯具有能够完全封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔的第一环状凸台和第二环状凸台、以及两条环状流道，两条所述环状流道分别与所述第三油道孔和所述第四油道孔连通；
6、阀芯驱动源，与所述阀芯连接，所述阀芯驱动源带动所述阀芯在所述阀套内沿轴向滑动，使所述第一环状凸台和第二环状凸台部分封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔。
7、在本专利技术的一个实施例中，所述第一油道孔和所述第二油道孔设置在同一直线上，所述第三油道孔与所述第四油道孔设置在同一直线上，所述第一油道孔和第二油道孔与所述第三油道孔和第四油道孔设置的方向垂直。
8、在本专利技术的一个实施例中，所述第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道的进油口均设置在同一侧，所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道随所述阀体的包络尺寸弯曲设置在所述阀体内，所述第三拓扑流道和所述第四拓扑流道为直通流道。
9、在本专利技术的一个实施例中，所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道均具有四个出油口；
10、对应所述出油口在所述阀套上开设与四个第一油道孔和四个第二油道孔，其中：两个所述第一油道孔和两个所述第二油道孔设置在所述阀体的同一侧，另外两个所述第一油道孔和两个所述第二油道孔对应设置在所述阀体的另一侧，位于同一侧两个所述第一油道孔位于所述阀体的两端，两个所述第二油道孔位于所述阀体的中间位置；
11、对应所述第一油道孔和第二油道孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述第一油道孔和所述第二油道孔设置在同一直线上，所述第三油道孔与所述第四油道孔设置在同一直线上，所述第一油道孔和第二油道孔与所述第三油道孔和第四油道孔设置的方向垂直。
3.根据权利要求2所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道的进油口均设置在同一侧，所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道随所述阀体的包络尺寸弯曲设置在所述阀体内，所述第三拓扑流道和所述第四拓扑流道为直通流道。
4.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道的截面积相同，所述截面积最小应满足：
6.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述阀套上还开设有供所述阀芯驱动源穿过的通孔，所述阀芯驱动源的输出端从所述
7.根据权利要求6所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述阀芯驱动源包括：
8.根据权利要求7所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述阀芯处于初始状态的时候，所述第一环状凸台和第二环状凸台能够完全封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔，所述阀芯在所述阀芯驱动源的带动下水平移动的后，所述第一环状凸台和第二环状凸台部分封堵所述第一油道孔和所述第二油道孔，根据所述阀芯的移动距离，改变封堵面积，能够改变所述第一油道孔和所述第二油道孔中的流量。
9.根据权利要求7所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述偏心轴杆的末端设置有球头，所述阀芯上设置有供所述球头插入的传动孔，所述球头与所述传动孔之间存在间隙，所述球头能够在所述传动孔中转动。
10.根据权利要求7所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：在所述阀芯驱动源内还设置有传感器，所述传感器能够实时检测所述电机中转子的转动角度。
...【技术特征摘要】
1.一种具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述第一油道孔和所述第二油道孔设置在同一直线上，所述第三油道孔与所述第四油道孔设置在同一直线上，所述第一油道孔和第二油道孔与所述第三油道孔和第四油道孔设置的方向垂直。
3.根据权利要求2所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道的进油口均设置在同一侧，所述第一拓扑流道和所述第二拓扑流道随所述阀体的包络尺寸弯曲设置在所述阀体内，所述第三拓扑流道和所述第四拓扑流道为直通流道。
4.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述第一拓扑流道、第二拓扑流道、第三拓扑流道、第四拓扑流道的截面积相同，所述截面积最小应满足：
6.根据权利要求1所述的具有拓扑三维随形流道的伺服阀，其特征在于：所述阀套上还开设有供所述阀芯驱...
【专利技术属性】
技术研发人员：李东昱，闫政涛，卿意，
申请(专利权)人：苏州海卓伺服驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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