一种阻尼式分段液压滑阀副结构制造技术

技术编号:44654075 阅读:19 留言:0更新日期:2025-03-17 18:45
本发明专利技术公开了一种阻尼式分段液压滑阀副结构,涉及电液伺服阀技术领域,在一阀芯两端引入阻尼腔体,通过调整细长孔大小来改变阀芯运动阻尼,提高阀芯的抗干扰能力,同时通过嵌入式流量计实现阀芯位移的监测和故障诊断。所述阻尼式分段液压滑阀副结构包括:第一阀芯、第二阀芯、第三阀芯、阀套、细长孔、嵌入式流量计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电液伺服阀,尤其涉及一种阻尼式分段液压滑阀副结构


技术介绍

1、电液伺服阀是一种液压放大元件,也是一种控制元件,广泛应用于航空、航天、航海等领域的电液伺服控制系统中。两级电液伺服阀主要由先导级和滑阀级组成。滑阀级是将先导级的压力控制转换成滑阀副之间的相对运动,形成一定的流量窗口,从而形成对控制对象的流量或者压力控制。在实际使用过程中,伺服阀先导级的压力波动、滑阀级进油压力脉动、滑阀级回油压力脉动、滑阀级液流扰动、极端振动环境、极端加速度环境等扰动都会使得伺服阀阀芯出现抖动,进而使得输出曲线出现抖动,使得控制精度降低,控制难度加大,严重时发生啸叫,目前还没有相关的滑阀副结构能够改善滑阀副的抖动。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本专利技术的目的是提供一种阻尼式分段液压滑阀副结构,在一阀芯两端引入阻尼腔体,通过调整细长孔大小来改变阀芯运动阻尼,提高阀芯的抗干扰能力。

2、为达到上述目的,本专利技术提供的阻尼式分段液压滑阀结构采用如下技术方案:

3、一种阻尼式分段液压滑阀副结构,包括:第一阀芯、第二阀芯、第三阀芯、阀套、细长孔、嵌入式流量计;

4、所述第一阀芯左右对称,呈圆柱结构,外圆面上设有第一凸肩、第二凸肩、第三凸肩、第四凸肩、第五凸肩、第六凸肩、第七凸肩,左右端面对称设有一台阶盲孔,所述第二阀芯和第三阀芯结构完全相同,为t字结构,由第一圆柱和第二圆柱组成,所述阀套呈圆柱结构,设有中空内孔,所述第二阀芯的第一圆柱与阀套内孔间隙配合,所述第二阀芯的第二圆柱与第一阀芯的端面台阶盲孔间隙配合,所述第一阀芯的外圆上的第一至第七凸肩与阀套内孔间隙配合,所述第三阀芯与第一阀芯、阀套的配合结构与第二阀芯配合结构完全相同,所述第二阀芯的第一圆柱与第一阀芯的第一凸肩之间的腔体构成第一阻尼腔,所述第三阀芯的第一圆柱与第一阀芯的第七凸肩之间的腔体构成第二阻尼腔,所述第一阻尼腔与第二阻尼腔相连通,并在相连通的通道上串联有细长孔、嵌入式流量计,所述第一阀芯向左运动挤压第一阻尼腔中的流体并升高第一阻尼腔的压力至pa,释放第二阻尼腔中的流体并降低第二阻尼腔的压力至pb,流体q从第一阻尼腔经过细长孔、嵌入式流量计进入第二阻尼腔中,类似的,所述第一阀芯向右运动挤压第二阻尼腔中的流体并升高第二阻尼腔的压力至pb,释放第一阻尼腔中的流体并降低第一阻尼腔的压力至pa,流体q从第二阻尼腔经过细长孔、嵌入式流量计进入第一阻尼腔中,通过改变细长孔的孔径d来调整压力pa和pb,达到改变第一阀芯运动阻尼的效果,所述压力pa、pb、流体q和细长孔的孔径d满足公式1中的关系:

5、

6、式中,c为流量系数,ρ为流体密度;

7、进一步的,第一阀芯工作行程确定,流体q为定值,当细长孔的孔径d越小,压力pa与pb的差值越大,第一阀芯的运动阻尼越大,当细长孔的孔径d越大,压力pa与pb的差值越小,第一阀芯的运动阻尼越小;

8、进一步的,所述流量q通过嵌入式流量计获得,根据第一阀芯的外径d可以计算得到第一阀芯的位移x,并满足公式2中的关系:

9、

10、进一步的,所述第一阀芯的第一凸肩与第二凸肩之间的腔体构成第一控制腔,所述第一阀芯的第六凸肩与第七凸肩之间之间的腔体构成第二控制腔,所述第一控制腔与第二控制腔与射流管伺服阀或喷挡伺服阀或偏转板伺服阀的前置级连接,所述第一阀芯的第二凸肩与第三凸肩的腔体构成第一进油腔,所述第一阀芯的第五凸肩与第六凸肩之间的腔体构成第二进油腔,所述第一进油腔与第二进油腔连通,与进油口连接,所述第一阀芯的第三凸肩与第四凸肩之间的腔体构成第一回油腔,所述第一阀芯的第四凸肩与第五凸肩之间的腔体构成第二回油腔,所述第一回油腔与第二回油腔连通,与回油口连接,所述第一阀芯的第三凸肩与第一负载口正对,所述第一阀芯的第五凸肩与第二负载口正对;

11、进一步的,所述第一阀芯的台阶盲孔中设置了控制油口,与第一控制腔、第二控制腔连通,第一控制腔和第二控制腔中的压力作用在台阶盲孔中的第一台阶面和第二台阶面上,驱动第一阀芯左右运动;

12、进一步的,所述台阶盲孔中的第一台阶面还可用于第一阀芯行程的限位,当第一台阶面与第二阀芯、第三阀芯的第二圆柱端面接触,第一阀芯运动到极限位置,此时第二台阶面仍然能够接受第一控制腔和第二控制腔中的压力,避免第一阀芯运动瞬间吸死;

13、本专利技术相比于现有的滑阀结构,具有以下优势:

14、(1)通过分段式滑阀结构设计,引入带细长孔的阻尼腔结构,可以有效解决阀芯抖动以及抖动引起的啸叫问题,并细长孔孔径可调,适用不同负载工况;

15、(2)在阻尼腔结构中引入嵌入式流量计结构,可以间接得到阀芯的位移,起到位移监测,故障诊断作用。

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【技术保护点】

1.一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,包括:包括:第一阀芯、第二阀芯、第三阀芯、阀套、细长孔、嵌入式流量计;所述的第一阀芯滑动设置在所述的阀套内,所述的第二阀芯与第三阀芯设置在阀套内部两端,第二阀芯与第三阀芯外圆柱面与阀套间隙配合,第二阀芯与第三阀芯端面设置圆柱段,分别与第一阀芯两端的台阶盲孔间隙配合,第二阀芯与第一阀芯一侧端面之间形成第一阻尼腔F1,第三阀芯与第一阀芯另一侧端面之间形成第一阻尼腔F2,所述第一阻尼腔F1与第二阻尼腔F2相连通,并在两个阻尼腔相连通的通道上串联细长孔、嵌入式流量计。

2.根据权利要求1所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,所述第一阀芯左右对称,呈圆柱结构,外圆面上设有第一凸肩、第二凸肩、第三凸肩、第四凸肩、第五凸肩、第六凸肩、第七凸肩,左右端面对称设有一端面台阶盲孔。

3.根据权利要求2所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,所述第二阀芯和第三阀芯结构完全相同,为T字结构,由第一圆柱和第二圆柱组成。

4.根据权利要求3所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,所述阀套呈圆柱结构,设有中空内孔,所述第二阀芯的第一圆柱与阀套内孔间隙配合,所述第二阀芯的第二圆柱与第一阀芯的左端面台阶盲孔间隙配合,所述第一阀芯的外圆上的第一至第七凸肩与阀套内孔间隙配合,所述第三阀芯的第一圆柱与阀套内孔间隙配合,所述第三阀芯的第二圆柱与第一阀芯的右端面台阶盲孔间隙配合,所述第一阀芯的外圆上的第一至第七凸肩与阀套内孔间隙配合。

5.根据权利要求4所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,所述第二阀芯的第一圆柱与第一阀芯的第一凸肩之间的腔体构成第一阻尼腔F1,所述第三阀芯的第一圆柱与第一阀芯的第七凸肩之间的腔体构成第二阻尼腔F2。

6.根据权利要求4所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,细长孔的孔径d、第一阻尼腔F1与第二阻尼腔F2之间流体的流量Q满足一下关系:

7.根据权利要求6所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,所述流量Q通过嵌入式流量计获得,根据第一阀芯1的外径D可通过一下公式计算得到第一阀芯的位移X,即:

8.根据权利要求6所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,所述第一阀芯的第一凸肩与第二凸肩之间的腔体构成第一控制腔C1,所述第一阀芯的第六凸肩与第七凸肩之间的腔体构成第二控制腔C2,所述第一控制腔C1与第二控制腔C2与射流管伺服阀或喷挡伺服阀或偏转板伺服阀的前置级连接,所述第一阀芯的第二凸肩与第三凸肩之间的腔体构成第一进油腔P1,所述第一阀芯的第五凸肩与第六凸肩之间的腔体构成第二进油腔P2,所述第一进油腔P1与第二进油腔P2连通,与进油口连接,所述第一阀芯的第三凸肩与第四凸肩之间的腔体构成第一回油腔R1,所述第一阀芯的第四凸肩与第五凸肩之间的腔体构成第二回油腔R2,所述第一回油腔R1与第二回油腔R2连通,与回油口连接,所述第一阀芯的第三凸肩与第一负载口A正对,所述第一阀芯的第五凸肩与第二负载口B正对。

9.根据权利要求8所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,所述第一阀芯两端分别设置控制油口,其中一端的控制油口分别连通对应的台阶盲孔以及第一控制腔C1,另一端的控制油口分别连通对应的台阶盲孔以及第二控制腔C2。

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【技术特征摘要】

1.一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,包括:包括:第一阀芯、第二阀芯、第三阀芯、阀套、细长孔、嵌入式流量计;所述的第一阀芯滑动设置在所述的阀套内,所述的第二阀芯与第三阀芯设置在阀套内部两端,第二阀芯与第三阀芯外圆柱面与阀套间隙配合,第二阀芯与第三阀芯端面设置圆柱段,分别与第一阀芯两端的台阶盲孔间隙配合,第二阀芯与第一阀芯一侧端面之间形成第一阻尼腔f1,第三阀芯与第一阀芯另一侧端面之间形成第一阻尼腔f2,所述第一阻尼腔f1与第二阻尼腔f2相连通,并在两个阻尼腔相连通的通道上串联细长孔、嵌入式流量计。

2.根据权利要求1所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,所述第一阀芯左右对称,呈圆柱结构,外圆面上设有第一凸肩、第二凸肩、第三凸肩、第四凸肩、第五凸肩、第六凸肩、第七凸肩,左右端面对称设有一端面台阶盲孔。

3.根据权利要求2所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,所述第二阀芯和第三阀芯结构完全相同,为t字结构,由第一圆柱和第二圆柱组成。

4.根据权利要求3所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,所述阀套呈圆柱结构,设有中空内孔,所述第二阀芯的第一圆柱与阀套内孔间隙配合,所述第二阀芯的第二圆柱与第一阀芯的左端面台阶盲孔间隙配合,所述第一阀芯的外圆上的第一至第七凸肩与阀套内孔间隙配合,所述第三阀芯的第一圆柱与阀套内孔间隙配合,所述第三阀芯的第二圆柱与第一阀芯的右端面台阶盲孔间隙配合,所述第一阀芯的外圆上的第一至第七凸肩与阀套内孔间隙配合。

5.根据权利要求4所述的一种阻尼式液压滑阀副结构,其特征在于,所述第二阀芯的第一圆柱与...

【专利技术属性】
技术研发人员:江裕雷原佳阳杨瀚浩马小良
申请(专利权)人:中航工业南京伺服控制系统有限公司
类型:发明
国别省市:

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