CN102213243A - 一种复合式高频大流量伺服阀 - Google Patents
一种复合式高频大流量伺服阀 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102213243A CN102213243A CN2011101458066A CN201110145806A CN102213243A CN 102213243 A CN102213243 A CN 102213243A CN 2011101458066 A CN2011101458066 A CN 2011101458066A CN 201110145806 A CN201110145806 A CN 201110145806A CN 102213243 A CN102213243 A CN 102213243A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shoulder
- electromagnetic transducer
- memory alloy
- magnetic control
- control memory
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Servomotors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种复合式高频大流量伺服阀。其技术方案是:该伺服阀由复合式流量阀的两端分别与复合式磁控马达的左半部分和右半部分连接组成。在左壳体[3]内从左到右依次同中心地装有第一电磁转换器[2]和位移传感器[44];阀芯[5]活动地装入固定在阀体[8]内的阀套[11]中;在右壳体[17]内从左到右依次同中心地装有角位移传感器[37]、第二电磁转换器[19]、左滑动轴承[35]、齿轮轴[28]和右滑动轴承[29],齿轮轴[28]的一侧装有与齿轮轴[28]啮合的齿条[31];复合式流量阀的阀芯[5]的一端与第一磁控记忆合金[45]的端面相接触,另一端与第二磁控记忆合金[36]固定连接。本发明具有频率响应高、可靠性高、流量大、体积小、泄漏量小、结构紧凑和精度高的特点。
Description
技术领域
本发明属于伺服阀技术领域,尤其涉及一种复合式高频大流量伺服阀。
背景技术
高频电液伺服***的发展趋势是向着1000Hz以上响应频率发展,以适应新产品开发过程中的振动环境试验、材料疲劳试验等方面的需求。电液伺服***工作频率的高低主要取决于伺服阀响应频率的高低。
目前,先进的高频伺服阀多采用喷嘴-挡板式和射流管式两种结构。喷嘴-挡板式的特点是结构简单、体积小、运动惯量小,所需要的驱动力小,无摩擦,灵敏度高;但其中位泄漏量大,输出流量小;固定节流孔的孔径和喷嘴挡板之间的间隙小,易堵塞,抗污染能力差;适用于小信号工作,常用作两级伺服阀的前置放大级。射流管式的射流管孔径及射流管喷嘴与接收器之间的间隙交喷嘴挡板式大,抗污让和抗堵塞的能力有所增强;射流喷嘴有失效对中功能,放大器效率高;但是结构复杂,加工调试难、运动件惯量大,射流管的引压管刚度差,易振动,性能较难把握,常用作两级伺服阀的前置放大级。
目前,伺服阀主要采用的有传统式的步进电机、动圈式力马达、动铁式力马达、永磁力矩马达以及比例电磁铁。但是传统式电-机转换器工作频率和输出力远不能满足高频伺服阀的要求。
与传统电-机转换器相比,采用新型材料的电-机械转换器,普遍具有高频响、高精度和结构紧凑的优点。虽然目前还各自存在一些关键技术需要解决,但新型功能材料的应用和发展,给电-机转换器的发展提供了新方法,从而给电液伺服阀的技术发展发展提供了新的途径。
磁控记忆合金是一种新型材料,兼有超磁致伸缩材料响应快、记忆合金形变大和输出力大等特点,但是,磁控记忆合金具有变形恢复困难的特点,目前常用的解决方法有两种:一是通过沿元件变形伸长方向施加磁场来实现,但所需磁场的励磁功率过大。二是沿变形方向放置复位弹簧,该方法虽然易于实现,但会使磁控记忆合金元件输出力降低,定位误差较大,且动态响应速度减缓。以上两种方法很难满足实际的要求。
目前,已公开有2D高频数字换向阀技术(徐梓斌,李胜,阮健.2D高频数字换向阀[J].液压与气动,2008(9):79-81),该数字换向阀在阀芯上开有沟槽,通过两个伺服电机驱动阀芯,分别使阀芯轴向运动和旋转运动,使沟槽和阀套上窗口构成的面积发生周期性变化,能够有效提高换向频率,从而提高激振***的激振频率。但是该阀的节流面积由沟槽和阀套上窗口构成,主要通过旋转运动改变输入输出方向,在工作过程中输出波形有限,而且在单一方向上的流量不能够连续,使得应用范围受到限制。
发明内容
本发明旨在克服上述技术缺陷,目的是提供一种频率响应高、可靠性高、流量大、体积小、泄漏量小、结构紧凑和精度高的复合式高频大流量伺服阀。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:该复合式高频大流量伺服阀由复合式流量阀的两端分别与复合式磁控马达的左半部分和复合式磁控马达的右半部分连接组成。
复合式磁控马达的左半部分结构是:在左壳体内从左到右依次同中心地装有第一电磁转换器和位移传感器,第一电磁转换器固定安装在左壳体的内壁,第一磁控记忆合金穿过第一电磁转换器的中心孔,左调零螺钉通过左壳体与第一磁控记忆合金的左端面相接触;位移传感器通过第一支架固定安装在左壳体的内壁,复合式流量阀的阀芯的左端穿过位移传感器与第一磁控记忆合金的右端面相接触。
复合式磁控马达的右半部分结构是:在右壳体内从左到右依次同中心地装有角位移传感器、第二电磁转换器、左滑动轴承、齿轮轴和右滑动轴承,齿轮轴的一侧装有与齿轮轴啮合的齿条。
第二电磁转换器固定安装在右壳体的内壁,第二磁控记忆合金穿过第二电磁转换器的中心孔,第二磁控记忆合金右端与齿轮轴左端同中心地固定连接;角位移传感器通过第二支架固定安装在右壳体的内壁,复合式流量阀的阀芯右端穿过角位移传感器与第二磁控记忆合金左端固定连接;齿轮轴的左端活动装入左滑动轴承内,左滑动轴承通过第三支架固定安装在右壳体的内壁,齿轮轴右端活动装入右滑动轴承内,右滑动轴承通过第四支架固定安装在右壳体的内壁,右壳体的右端固定装有端盖,右调零螺钉通过端盖与齿轮轴的右端面相接触。
齿条和齿轮轴的齿轮相互啮合,齿条的上端活动地装入上固定件的中心孔内,上固定件固定安装在第三电磁转换器的下端,第三电磁转换器固定安装在右壳体内的上方;齿条的下端活动地装入下固定件的中心孔,下固定件固定安装在第四电磁转换器上端,第四电磁转换器固定安装在右壳体内的下方。
第三磁控记忆合金穿过第三电磁转换器的中心孔,第三磁控记忆合金的下端面与齿条的上端面同中心地相接触,上调零螺钉通过右壳体的上壳体与第三磁控记忆合金的上端面相接触;第四磁控记忆合金穿过第四电磁转换器的中心孔,第四磁控记忆合金的上端面与齿条的下端面同中心地相接触,下调零螺钉通过右壳体的下壳体与第四磁控记忆合金的上端面相接触。
第一电磁转换器的线圈、第二电磁转换器的线圈、第三电磁转换器的线圈、第四电磁转换器的线圈、位移传感器和角位移传感器分别外接控制器。
复合式流量阀的结构是:阀体内固定装有阀套,阀体的左端装有左端盖,阀体的右端装有右端盖,阀芯的两端分别穿过左端盖和右端盖同中心地活动装入阀套内。
在阀体上均匀地设有左环形槽、中间环形槽和右环形槽,阀套上均匀地设有4~8条素线,阀套上的每条素线分别设有左窗口、中间窗口和右窗口,每个左窗口、中间窗口和右窗口分别与左环形槽、中间环形槽和右环形槽相对应;阀芯的轴上设有左台肩、中台肩和右台肩,左台肩、中台肩和右台肩分别与阀套的内壁为动配合;左台肩的右侧面和左窗口的右侧面位于一个平面上,中台肩的左侧面和中间窗口的左侧面位于一个平面上,中台肩的右侧面和中间窗口的右侧面位于一个平面上,右台肩的左侧面和右窗口的左侧面位于一个平面上;左台肩圆柱面的右侧边缘处均匀地分布有4~8个左台肩方形槽,中台肩圆柱面的左侧边缘处均匀地分布有4~8个中台肩左方形槽,中台肩圆柱面的右侧边缘处均匀地分布有4~8个中台肩右方形槽,右台肩圆柱面的左侧边缘处均匀地分布有4~8个右台肩方形槽。
在阀芯的安装位置处,每个左台肩方形槽的右侧面和对应的左窗口的左侧面共一条直线,每个右台肩方形槽的左侧面和对应的右窗口的右侧面共一条直线,每个中台肩左方形槽的安装位置同对应的右台肩方形槽,每个中台肩右方形槽的安装位置同对应的左台肩方形槽。
所述的第一电磁转换器和第二电磁转换器的结构相同,第三电磁转换器和第四电磁转换器的结构相同,均由永磁体、铁芯和线圈组成,铁芯左边孔的左侧设有永磁体,铁芯右边孔的右侧绕有线圈,铁芯的中心设有中心孔;第一电磁转换器和第二电磁转换器的中心孔与第一磁控记忆合金和第二磁控记忆合金为动配合,第三电磁转换器和第四电磁转换器的中心孔与第三磁控记忆合金和第四磁控记忆合金为动配合。
所述的第一磁控记忆合金和第二磁控记忆合金为相同尺寸的圆柱形;第三磁控记忆合金和第四磁控记忆合金为相同尺寸的圆柱形。
所述的左窗口、中间窗口和右窗口的窗口均为方形,左窗口和右窗口的边长相等,左窗口的边长为中间窗口的边长0.6~1.0倍。
所述的中间环形槽的宽为左环形槽的宽的1.0~1.6倍,左环形槽和右环形槽的宽相等,左环形槽的宽为阀体内径的0.6~0.8倍。
所述的左台肩、中台肩和右台肩的直径相等,左台肩与右台肩的宽相等,右台肩的宽为右台肩直径的0.6~0.8倍,中台肩的宽为中台肩直径的0.6~0.7倍。
所述的第一电磁转换器、第二电磁转换器、第三电磁转换器和第四电磁转换器的结构相同,第一电磁转换器和第二电磁转换器的尺寸相同,第三电磁转换器和第四电磁转换器的尺寸相同,均由永磁体、铁芯和线圈组成,铁芯的左边孔左边设有永磁体,铁芯右边孔的右边绕有线圈,铁芯的中心开有中心孔;第一电磁转换器的中心孔与第一磁控记忆合金为动配合,第二电磁转换器的中心孔与第二磁控记忆合金为动配合,第三电磁转换器的中心孔与第三磁控记忆合金为动配合,第四电磁转换器的中心孔与第四磁控记忆合金为动配合。
所述的第一磁控记忆合金和第二磁控记忆合金为相同尺寸的圆柱形;第三磁控记忆合金和第四磁控记忆合金为相同尺寸的圆柱形。
所述的上固定件和下固定件结构相同,其结构是:矩形钢板的质心处同中心地设有中心孔和环形凸台,环形凸台的内径与中心孔的直径相同。
所述的齿条的上端和下端均为圆柱形。
由于采用以上方案,本发明由复合式流量阀和复合式磁控马达组成。复合式磁控马达通过控制第一电磁转换器和第二电磁转换器中的磁场变化以及第三电磁转换器和第四电磁转换器中的磁场变化,使第一磁控记忆合金和第二磁控记忆合金在变化的磁场中一个伸长推动另一个缩短,从而带动阀芯轴向往复移动,同时使第三磁控记忆合金和第四在磁控记忆合金在变化磁场中一个伸长推动另一个缩短,带动齿条往复移动从而带动齿轮的摆动,进而带动阀芯往复摆动,使复合式磁控马达能够驱动阀芯进行两种运动,使运动更加方便。且结构相对紧凑、简单。另外,由于磁控记忆合金的输出力大,一对在变化的磁场中变化的磁控记忆合金所需要磁场的励磁功率较小。且由于磁控记忆合金具有高频响和高精度的特点,使用一对变化的磁控记忆合金相互推动,能够保证复合式高频伺服阀的高频响和高精度。
复合式流量阀的阀口过流面积由两部分构成,第一部分为左台肩、右台肩和中台肩的边缘和其分别对应的左窗口、右窗口和中间窗口构成,第二部分由左台肩方形槽、右台肩方形槽、中台肩左方形槽和中台肩右方形槽和其分别对应的左窗口、右窗口和中间窗口构成。阀芯不仅往复轴向运动使阀口过流面积发生变化,而且阀芯的往复摆动能够实现阀芯方形槽与阀套窗口相配合的阀口过流面积发生变化,阀口过流面积为两部分阀口面积之和,所以能够提高流量阀的流量,而且流量阀在单个方向上的流量连续,具备伺服阀的一般特性,使得该流量阀能够用于伺服阀。该流量阀能够由两部分运动共同控制流量,而且由于阀芯为细长结构转动惯量小,又处于液压油良好的润滑状态中,旋转响应频率较高,从而能够提高用该流量阀组成的伺服阀的频率响应。由于流量阀可以在两个方向上运动,能够有效防止阀芯在单方向产生故障而使伺服阀不能工作,增加了用该流量阀组成的伺服阀的可靠性。由于复合式流量阀的过流面积相对于普通直动阀芯大,所以在流量相同的情况下,体积较小。又由于采用直动式阀体结构,结构简单,安装方便,而且保留了普通直动式阀体抗污染能力强,泄流量小的优点。
因此,本发明具有频率响应高、可靠性高、流量大、体积小、泄漏量小、结构紧凑和精度高的特点。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图;
图2为图1中电磁转换器2、19、31和34的结构示意图;
图3为图1中上、下固定件26、30的结构示意图;
图4为图1的K-K向视示意图;
图5为图1的H-H向视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述,并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种复合式高频大流量伺服阀。该复合式高频大流量伺服阀如图1所示:由复合式流量阀的两端分别与复合式磁控马达的左半部分和复合式磁控马达的右半部分连接组成。
复合式磁控马达的左半部分结构是:在左壳体3内从左到右依次同中心地装有第一电磁转换器2和位移传感器44,第一电磁转换器2固定安装在左壳体3的内壁,第一磁控记忆合金45穿过第一电磁转换器2的中心孔,左调零螺钉通过左壳体3与第一磁控记忆合金45的左端面相接触;位移传感器44通过第一支架4固定安装在左壳体3的内壁,复合式流量阀的阀芯5的左端穿过位移传感器44与第一磁控记忆合金45的右端面相接触。
复合式磁控马达的右半部分结构是:在右壳体17内从左到右依次同中心地装有角位移传感器37、第二电磁转换器19、左滑动轴承35、齿轮轴28和右滑动轴承29,齿轮轴28的一侧装有与齿轮轴28啮合的齿条31。
第二电磁转换器19固定安装在右壳体17的内壁,第二磁控记忆合金36穿过第二电磁转换器19的中心孔,第二磁控记忆合金36右端与齿轮轴28左端同中心地固定连接;角位移传感器37通过第二支架18固定安装在右壳体17的内壁,复合式流量阀的阀芯5右端穿过角位移传感器37与第二磁控记忆合金36左端固定连接;齿轮轴28的左端活动装入左滑动轴承35内,左滑动轴承35通过第三支架20固定安装在右壳体17的内壁,齿轮轴28右端活动装入右滑动轴承29内,右滑动轴承29通过第四支架25固定安装在右壳体17的内壁,右壳体17的右端固定装有端盖24,右调零螺钉27通过端盖24与齿轮轴28的右端面相接触。
齿条31和齿轮轴28的齿轮相互啮合,齿条31的上端活动地装入上固定件26的中心孔内,上固定件26固定安装在第三电磁转换器21的下端,第三电磁转换器21固定安装在右壳体17内的上方;齿条31的下端活动地装入下固定件30的中心孔,下固定件30固定安装在第四电磁转换器34上端,第四电磁转换器34固定安装在右壳体17内的下方。齿条31的上端和下端均为圆柱形。
第三磁控记忆合金23穿过第三电磁转换器21的中心孔,第三磁控记忆合金23的下端面与齿条31的上端面同中心地相接触,上调零螺钉22通过右壳体17的上壳体与第三磁控记忆合金23的上端面相接触;第四磁控记忆合金32穿过第四电磁转换器34的中心孔,第四磁控记忆合金32的上端面与齿条31的下端面同中心地相接触,下调零螺钉33通过右壳体17的下壳体与第四磁控记忆合金32的上端面相接触。
第一电磁转换器2的线圈、第二电磁转换器19的线圈、第三电磁转换器21的线圈、第四电磁转换器34的线圈、位移传感器44和角位移传感器37分别外接控制器。
复合式流量阀的结构是:阀体8内固定装有阀套11,阀体8的左端装有左端盖43,阀体8的右端装有右端盖16,阀芯5的两端分别穿过左端盖43和右端盖16同中心地活动装入阀套11内。
在阀体8上均匀地设有左环形槽7、中间环形槽10和右环形槽14,阀套11上均匀地设有4~8条素线,阀套11上的每条素线分别设有左窗口42、中间窗口40和右窗口13,每个左窗口42、中间窗口40和右窗口13分别与左环形槽7、中间环形槽10和右环形槽14相对应;阀芯5的轴上设有左台肩6、中台肩38和右台肩15,左台肩6、中台肩38和右台肩15分别与阀套11的内壁为动配合;左台肩6的右侧面和左窗口42的右侧面位于一个平面上,中台肩38的左侧面和中间窗口40的左侧面位于一个平面上,中台肩38的右侧面和中间窗口40的右侧面位于一个平面上,右台肩15的左侧面和右窗口13的左侧面位于一个平面上;左台肩6圆柱面的右侧边缘处均匀地分布有4个左台肩方形槽41,中台肩38圆柱面的左侧边缘处均匀地分布有4个中台肩左方形槽9,中台肩38圆柱面的右侧边缘处均匀地分布有4个中台肩右方形槽39,右台肩15圆柱面的左侧边缘处均匀地分布有4个右台肩方形槽12。
如图4和图5所示:在阀芯5的安装位置处,每个左台肩方形槽41的右侧面和对应的左窗口42的左侧面共一条直线,每个右台肩方形槽12的左侧面和对应的右窗口13的右侧面共一条直线,每个中台肩左方形槽9的安装位置同对应的右台肩方形槽12,每个中台肩右方形槽39的安装位置同对应的左台肩方形槽41。
所述的第一电磁转换器2和第二电磁转换器19的结构相同,如图2所示,第三电磁转换器21和第四电磁转换器34的结构相同,均由永磁体46、铁芯47和线圈48组成,铁芯46左边孔的左侧设有永磁体46,铁芯47右边孔的右侧绕有线圈48,铁芯47的中心设有中心孔;第一电磁转换器2和第二电磁转换器19的中心孔与第一磁控记忆合金45和第二磁控记忆合金36为动配合,第三电磁转换器21和第四电磁转换器34的中心孔与第三磁控记忆合金23和第四磁控记忆合金32为动配合。
所述的第一磁控记忆合金45和第二磁控记忆合金36为相同尺寸的圆柱形;第三磁控记忆合金23和第四磁控记忆合金32为相同尺寸的圆柱形。
所述的左窗口42、中间窗口40和右窗口13的窗口均为方形,左窗口42和右窗口13的边长相等,左窗口42的边长为中间窗口40的边长0.6~0.7倍。
所述的中间环形槽10的宽为左环形槽7的宽的1.0~1.2倍,左环形槽7和右环形槽14的宽相等,左环形槽7的宽为阀体8内径的0.6~0.7倍。
所述的左台肩6、中台肩38和右台肩15的直径相等,左台肩6与右台肩15的宽相等,右台肩15的宽为右台肩15直径的0.6~0.7倍,中台肩38的宽为中台肩38直径的0.6~0.65倍。
所述的第一电磁转换器2、第二电磁转换器19、第三电磁转换器21和第四电磁转换器34的结构相同,第一电磁转换器2和第二电磁转换器19的尺寸相同,第三电磁转换器21和第四电磁转换器34的尺寸相同,均由永磁体46、铁芯47和线圈48组成,铁芯47的左边孔左边设有永磁体46,铁芯47右边孔的右边绕有线圈48,铁芯47的中心开有中心孔;第一电磁转换器2的中心孔与第一磁控记忆合金45为动配合,第二电磁转换器19的中心孔与第二磁控记忆合金36为动配合,第三电磁转换器21的中心孔与第三磁控记忆合金23为动配合,第四电磁转换器34的中心孔与第四磁控记忆合金32为动配合。
所述的第一磁控记忆合金45和第二磁控记忆合金36为相同尺寸的圆柱形;第三磁控记忆合金23和第四磁控记忆合金32为相同尺寸的圆柱形。
所述的上固定件26和下固定件30结构相同,其结构如图3所示:矩形钢板的质心处同中心地设有中心孔和环形凸台,环形凸台的内径与中心孔的直径相同。
实施例2
一种复合式高频大流量伺服阀。结构如图1所示:除下述技术参数外,其余同实施例1。
在阀体8上均匀地设有左环形槽7、中间环形槽10和右环形槽14,阀套11上均匀地设有5~8条素线,阀套11上的每条素线分别设有左窗口42、中间窗口40和右窗口13,每个左窗口42、中间窗口40和右窗口13分别与左环形槽7、中间环形槽10和右环形槽14相对应。
左台肩6圆柱面的右侧边缘处均匀地分布有5~8个左台肩方形槽41,中台肩38圆柱面的左侧边缘处均匀地分布有5~8个中台肩左方形槽9,中台肩38圆柱面的右侧边缘处均匀地分布有5~8个中台肩右方形槽39,右台肩15圆柱面的左侧边缘处均匀地分布有5~8个右台肩方形槽12。
左窗口42的边长为中间窗口40的边长0.7~1.0倍;中间环形槽10的宽为左环形槽7的1.2~1.6倍,左环形槽7和右环形槽14的宽相等,左环形槽7的宽为阀体8内径的0.7~0.8倍;左台肩6、中台肩38和右台肩15的直径相等,左台肩6与右台肩15的宽相等,右台肩15的宽为右台肩15直径的0.7~0.8倍,中台肩38的宽为中台肩38直径的0.65~0.7倍。
本具体实施方式由复合式流量阀和复合式磁控马达组成。复合式磁控马达通过控制第一电磁转换器2和第二电磁转换器19中的磁场变化以及第三电磁转换器21和第四电磁转换器34中的磁场变化,使第一磁控记忆合金45和第二磁控记忆合金36在变化的磁场中一个伸长推动另一个缩短,从而带动阀芯5轴向往复移动,同时使第三磁控记忆合金23和第四在磁控记忆合金32在变化磁场中一个伸长推动另一个缩短,带动齿条31往复移动从而带动齿轮轴28的摆动,进而带动阀芯5往复摆动,使复合式磁控马达能够驱动阀芯5进行两种运动,使运动更加方便。且结构相对紧凑、简单。另外,由于磁控记忆合金的输出力大,一对在变化的磁场中变化的磁控记忆合金所需要磁场的励磁功率较小。且由于磁控记忆合金具有高频响和高精度的特点,使用一对变化的磁控记忆合金相互推动,能够保证复合式高频伺服阀的高频响和高精度。
复合式流量阀的阀口过流面积由两部分构成,第一部分为左台肩6、右台肩15和中台肩38的边缘和其分别对应的左窗口42、右窗口13和中间窗口40构成,第二部分由左台肩方形槽41、右台肩方形槽12、中台肩左方形槽9和中台肩右方形槽39和其分别对应的左窗口42、右窗口13和中间窗口40构成。阀芯不仅往复轴向运动使阀口过流面积发生变化,而且阀芯5的往复摆动能够实现阀芯方形槽与阀套窗口相配合的阀口过流面积发生变化,阀口过流面积为两部分阀口面积之和,所以能够提高流量阀的流量,而且流量阀在单个方向上的流量连续,具备伺服阀的一般特性,使得该流量阀能够用于伺服阀。该流量阀能够由两部分运动共同控制流量,而且由于阀芯5为细长结构转动惯量小,又处于液压油良好的润滑状态中,旋转响应频率较高,从而能够提高用该流量阀组成的伺服阀的频率响应。由于复合式流量阀可以在两个方向上运动,能够有效防止阀芯5在单方向产生故障而使伺服阀不能工作,增加了用该流量阀组成的伺服阀的可靠性。由于复合式流量阀的过流面积相对于普通直动阀芯大,所以在流量相同的情况下,体积较小。又由于采用直动式阀体结构,结构简单,安装方便,而且保留了普通直动式阀体抗污染能力强,泄流量小的优点。
因此,本发明具有频率响应高、可靠性高、流量大、体积小、泄漏量小、结构紧凑和精度高的特点。
Claims (10)
1.一种复合式高频大流量伺服阀,其特征在于该复合式高频大流量伺服阀由复合式流量阀的两端分别与复合式磁控马达的左半部分和复合式磁控马达的右半部分连接组成;
复合式磁控马达的左半部分结构是:在左壳体[3]内从左到右依次同中心地装有第一电磁转换器[2]和位移传感器[44],第一电磁转换器[2]固定安装在左壳体[3]的内壁,第一磁控记忆合金[45]穿过第一电磁转换器[2]的中心孔,左调零螺钉[1]通过左壳体[3]与第一磁控记忆合金[45]的左端面相接触;位移传感器[44]通过第一支架[4]固定安装在左壳体[3]的内壁,复合式流量阀的阀芯[5]的左端穿过位移传感器[44]与第一磁控记忆合金[45]的右端面相接触;
复合式磁控马达的右半部分结构是:在右壳体[17]内从左到右依次同中心地装有角位移传感器[37]、第二电磁转换器[19]、左滑动轴承[35]、齿轮轴[28]和右滑动轴承[29],齿轮轴[28]的一侧装有与齿轮轴[28]啮合的齿条[31];
第二电磁转换器[19]固定安装在右壳体[17]的内壁,第二磁控记忆合金[36]穿过第二电磁转换器[19]的中心孔,第二磁控记忆合金[36]右端与齿轮轴[28]左端同中心地固定连接;角位移传感器[37]通过第二支架[18]固定安装在右壳体[17]的内壁,复合式流量阀的阀芯[5]右端穿过角位移传感器[37]与第二磁控记忆合金[36]左端固定连接;齿轮轴[28]的左端活动装入左滑动轴承[35]内,左滑动轴承[35]通过第三支架[20]固定安装在右壳体[17]的内壁,齿轮轴[28]右端活动装入右滑动轴承[29]内,右滑动轴承[29]通过第四支架[25]固定安装在右壳体[17]的内壁,右壳体[17]的右端固定装有端盖[24],右调零螺钉[27]通过端盖[24]与齿轮轴[28]的右端面相接触;
齿条[31]和齿轮轴[28]的齿轮相互啮合,齿条[31]的上端活动地装入上固定件[26]的中心孔内,上固定件[26]固定安装在第三电磁转换器[21]的下端,第三电磁转换器[21]固定安装在右壳体[17]内的上方;齿条[31]的下端活动地装入下固定件[30]的中心孔,下固定件[30]固定安装在第四电磁转换器[34]上端,第四电磁转换器[34]固定安装在右壳体[17]内的下方;
第三磁控记忆合金[23]穿过第三电磁转换器[21]的中心孔,第三磁控记忆合金[23]的下端面与齿条[31]的上端面同中心地相接触,上调零螺钉[22]通过右壳体[17]的上壳体与第三磁控记忆合金[23]的上端面相接触;第四磁控记忆合金[32]穿过第四电磁转换器[34]的中心孔,第四磁控记忆合金[32]的上端面与齿条[31]的下端面同中心地相接触,下调零螺钉[33]通过右壳体[17]的下壳体与第四磁控记忆合金[32]的上端面相接触;
第一电磁转换器[2]的线圈、第二电磁转换器[19]的线圈、第三电磁转换器[21]的线圈、第四电磁转换器[34]的线圈、位移传感器[44]和角位移传感器[37]分别外接控制器。
复合式流量阀的结构是:阀体[8]内固定装有阀套[11],阀体[8]的左端装有左端盖[43],阀体[8]的右端装有右端盖[16],阀芯[5]的两端分别穿过左端盖[43]和右端盖[16]同中心地活动装入阀套[11]内;
在阀体[8]上均匀地设有左环形槽[7]、中间环形槽[10]和右环形槽[14],阀套[11]上均匀地设有4~8条素线,阀套[11]上的每条素线分别设有左窗口[42]、中间窗口[40]和右窗口[13],每个左窗口[42]、中间窗口[40]和右窗口[13]分别与左环形槽[7]、中间环形槽[10]和右环形槽[14]相对应;阀芯[5]的轴上设有左台肩[6]、中台肩[38]和右台肩[15],左台肩[6]、中台肩[38]和右台肩[15]分别与阀套[11]的内壁为动配合;左台肩[6]的右侧面和左窗口[42]的右侧面位于一个平面上,中台肩[38]的左侧面和中间窗口[40]的左侧面位于一个平面上,中台肩[38]的右侧面和中间窗口[40]的右侧面位于一个平面上,右台肩[15]的左侧面和右窗口[13]的左侧面位于一个平面上;左台肩[6]圆柱面的右侧边缘处均匀地分布有4~8个左台肩方形槽[41],中台肩[38]圆柱面的左侧边缘处均匀地分布有4~8个中台肩左方形槽[9],中台肩[38]圆柱面的右侧边缘处均匀地分布有4~8个中台肩右方形槽[39],右台肩[15]圆柱面的左侧边缘处均匀地分布有4~8个右台肩方形槽[12];
在阀芯[5]的安装位置处,每个左台肩方形槽[41]的右侧面和对应的左窗口[42]的左侧面共一条直线,每个右台肩方形槽[12]的左侧面和对应的右窗口[13]的右侧面共一条直线,每个中台肩左方形槽[9]的安装位置同对应的右台肩方形槽[12],每个中台肩右方形槽[39]的安装位置同对应的左台肩方形槽[41]。
2.根据权利要求1所述的复合式高频大流量伺服阀,其特征在于所述的第一电磁转换器[2]和第二电磁转换器[19]的结构相同,第三电磁转换器[21]和第四电磁转换器[34]的结构相同,均由永磁体[46]、铁芯[47]和线圈[48]组成,铁芯[46]左边孔的左侧设有永磁体[46],铁芯[47]右边孔的右侧绕有线圈[48],铁芯[47]的中心设有中心孔;第一电磁转换器[2]和第二电磁转换器[19]的中心孔与第一磁控记忆合金[45]和第二磁控记忆合金[36]为动配合,第三电磁转换器[21]和第四电磁转换器[34]的中心孔与第三磁控记忆合金[23]和第四磁控记忆合金[32]为动配合。
3.根据权利要求1或2所述的复合式高频大流量伺服阀,其特征在于所述的第一磁控记忆合金[45]和第二磁控记忆合金[36]为相同尺寸的圆柱形;第三磁控记忆合金[23]和第四磁控记忆合金[32]为相同尺寸的圆柱形。
4.根据权利要求1所述的复合式高频大流量伺服阀,其特征在于所述的左窗口[42]、中间窗口[40]和右窗口[13]的窗口均为方形,左窗口[42]和右窗口[13]的边长相等,左窗口[42]的边长为中间窗口[40]的边长0.6~1.0倍。
5.根据权利要求1所述的复合式高频大流量伺服阀,其特征在于所述的中间环形槽[10]的宽为左环形槽[7]的宽的1.0~1.6倍,左环形槽[7]和右环形槽[14]的宽相等,左环形槽[7]的宽为阀体[8]内径的0.6~0.8倍。
6.根据权利要求1所述的复合式高频大流量伺服阀,其特征在于所述的左台肩[6]、中台肩[38]和右台肩[15]的直径相等,左台肩[6]与右台肩[15]的宽相等,右台肩[15]的宽为右台肩[15]直径的0.6~0.8倍,中台肩[38]的宽为中台肩[38]直径的0.6~0.7倍。
7.根据权利要求1所述的复合式高频大流量伺服阀,其特征在于所述的第一电磁转换器[2]、第二电磁转换器[19]、第三电磁转换器[21]和第四电磁转换器[34]的结构相同,第一电磁转换器[2]和第二电磁转换器[19]的尺寸相同,第三电磁转换器[21]和第四电磁转换器[34]的尺寸相同,均由永磁体[46]、铁芯[47]和线圈[48]组成,铁芯[47]的左边孔左边设有永磁体[46],铁芯[47]右边孔的右边绕有线圈[48],铁芯[47]的中心开有中心孔;第一电磁转换器[2]的中心孔与第一磁控记忆合金[45]为动配合,第二电磁转换器[19]的中心孔与第二磁控记忆合金[36]为动配合,第三电磁转换器[21]的中心孔与第三磁控记忆合金[23]为动配合,第四电磁转换器[34]的中心孔与第四磁控记忆合金[32]为动配合。
8.根据权利要求1所述的复合式高频大流量伺服阀,其特征在于所述的第一磁控记忆合金[45]和第二磁控记忆合金[36]为相同尺寸的圆柱形;第三磁控记忆合金[23]和第四磁控记忆合金[32]为相同尺寸的圆柱形。
9.根据权利要求1所述的复合式高频大流量伺服阀,其特征在于所述的上固定件[26]和下固定件[30]结构相同,其结构是:矩形钢板的质心处同中心地设有中心孔和环形凸台,环形凸台的内径与中心孔的直径相同。
10.根据权利要求1所述的复合式高频大流量伺服阀,其特征在于所述的齿条[31]的上端和下端均为圆柱形。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110145806.6A CN102213243B (zh) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | 一种复合式高频大流量伺服阀 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110145806.6A CN102213243B (zh) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | 一种复合式高频大流量伺服阀 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102213243A true CN102213243A (zh) | 2011-10-12 |
CN102213243B CN102213243B (zh) | 2014-03-26 |
Family
ID=44744699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110145806.6A Expired - Fee Related CN102213243B (zh) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | 一种复合式高频大流量伺服阀 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102213243B (zh) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103216639A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-07-24 | 大连理工大学 | 一种流量连续无级可调式旋转伺服阀 |
CN103603987A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-02-26 | 武汉科技大学 | 一种基于磁控记忆合金的双向驱动高速开关阀 |
CN103615572A (zh) * | 2013-04-27 | 2014-03-05 | 浙江工业大学 | 预拉-预扭型简化全桥式2d电液比例换向阀 |
CN104948523A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-09-30 | 淮海工学院 | 一种具有压力和温度电反馈补偿以及数显装置的液压调速阀 |
CN105156386A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-16 | 武汉科技大学 | 一种大流量高频响比例伺服阀 |
CN105626612A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-06-01 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种高集成度数字伺服阀 |
CN108885931A (zh) * | 2016-04-13 | 2018-11-23 | Eto电磁有限责任公司 | 无电流的单稳态的电磁伺服设备及其应用 |
CN109556670A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-04-02 | 中国航发西安动力控制科技有限公司 | 一种高精度流量计量机构 |
CN110219846A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-09-10 | 浙江大学城市学院 | 一种面向二维阀的高速驱动装置 |
CN110319238A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-10-11 | 安徽理工大学 | 一种大流量电液比例换向激振两用阀 |
CN110617246A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-12-27 | 浙江工业大学 | 基于Halbach阵列双向磁悬浮联轴节的二维半桥式电液比例换向阀 |
CN111021446A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 一种基于磁控记忆合金的井下自动平巷装置 |
CN112324972A (zh) * | 2019-08-05 | 2021-02-05 | 伊希欧1控股有限公司 | 用于液压阀的致动器和液压阀 |
CN113418024A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-21 | 太原理工大学 | 一种电液比例节流流量复合控制方向阀 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5345963A (en) * | 1993-03-31 | 1994-09-13 | Honeywell Inc. | Modulating pressure regulator with shape memory alloy actuator |
US6151897A (en) * | 1999-04-06 | 2000-11-28 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Shape memory alloy actuator |
CN1752465A (zh) * | 2005-11-03 | 2006-03-29 | 武汉科技大学 | 一种数字输入式电液伺服阀 |
CN202082182U (zh) * | 2011-06-01 | 2011-12-21 | 武汉科技大学 | 一种冗余式高频大流量伺服阀 |
-
2011
- 2011-06-01 CN CN201110145806.6A patent/CN102213243B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5345963A (en) * | 1993-03-31 | 1994-09-13 | Honeywell Inc. | Modulating pressure regulator with shape memory alloy actuator |
US6151897A (en) * | 1999-04-06 | 2000-11-28 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Shape memory alloy actuator |
CN1752465A (zh) * | 2005-11-03 | 2006-03-29 | 武汉科技大学 | 一种数字输入式电液伺服阀 |
CN202082182U (zh) * | 2011-06-01 | 2011-12-21 | 武汉科技大学 | 一种冗余式高频大流量伺服阀 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李其朋: "直动式电液伺服阀关键技术的研究", 《浙江大学博士学位论文》 * |
黄浩等: "一种抗污染动圈电液伺服阀的设计研究", 《湖北工业大学学报》 * |
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103216639B (zh) * | 2013-03-28 | 2015-02-18 | 大连理工大学 | 一种流量连续无级可调式旋转伺服阀 |
CN103216639A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-07-24 | 大连理工大学 | 一种流量连续无级可调式旋转伺服阀 |
CN103615572A (zh) * | 2013-04-27 | 2014-03-05 | 浙江工业大学 | 预拉-预扭型简化全桥式2d电液比例换向阀 |
CN103615572B (zh) * | 2013-04-27 | 2015-12-30 | 浙江工业大学 | 预拉-预扭型简化全桥式2d电液比例换向阀 |
CN103603987A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-02-26 | 武汉科技大学 | 一种基于磁控记忆合金的双向驱动高速开关阀 |
CN103603987B (zh) * | 2013-12-03 | 2015-09-02 | 武汉科技大学 | 一种基于磁控记忆合金的双向驱动高速开关阀 |
CN105626612A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-06-01 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种高集成度数字伺服阀 |
CN104948523A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-09-30 | 淮海工学院 | 一种具有压力和温度电反馈补偿以及数显装置的液压调速阀 |
CN105156386A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-16 | 武汉科技大学 | 一种大流量高频响比例伺服阀 |
CN105156386B (zh) * | 2015-08-20 | 2017-04-12 | 武汉科技大学 | 一种大流量高频响比例伺服阀 |
CN108885931A (zh) * | 2016-04-13 | 2018-11-23 | Eto电磁有限责任公司 | 无电流的单稳态的电磁伺服设备及其应用 |
CN110617246B (zh) * | 2018-09-17 | 2024-03-26 | 浙江工业大学 | 基于Halbach阵列双向磁悬浮联轴节的二维半桥式电液比例换向阀 |
CN110617246A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-12-27 | 浙江工业大学 | 基于Halbach阵列双向磁悬浮联轴节的二维半桥式电液比例换向阀 |
CN109556670A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-04-02 | 中国航发西安动力控制科技有限公司 | 一种高精度流量计量机构 |
CN109556670B (zh) * | 2018-11-21 | 2020-12-29 | 中国航发西安动力控制科技有限公司 | 一种高精度流量计量机构 |
CN110219846A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-09-10 | 浙江大学城市学院 | 一种面向二维阀的高速驱动装置 |
CN110219846B (zh) * | 2019-05-23 | 2020-06-02 | 浙江大学城市学院 | 一种面向二维阀的高速驱动装置 |
CN112324972A (zh) * | 2019-08-05 | 2021-02-05 | 伊希欧1控股有限公司 | 用于液压阀的致动器和液压阀 |
CN110319238B (zh) * | 2019-08-05 | 2024-03-22 | 安徽理工大学 | 一种大流量电液比例换向激振两用阀 |
CN110319238A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-10-11 | 安徽理工大学 | 一种大流量电液比例换向激振两用阀 |
CN111021446A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 一种基于磁控记忆合金的井下自动平巷装置 |
CN111021446B (zh) * | 2019-12-23 | 2021-11-23 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 一种基于磁控记忆合金的井下自动平巷装置 |
CN113418024A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-21 | 太原理工大学 | 一种电液比例节流流量复合控制方向阀 |
CN113418024B (zh) * | 2021-06-16 | 2022-10-14 | 太原理工大学 | 一种电液比例节流流量复合控制方向阀 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102213243B (zh) | 2014-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102213243B (zh) | 一种复合式高频大流量伺服阀 | |
CN102168700B (zh) | 2d数字伺服阀的永磁零位保持机构 | |
CN102829010B (zh) | 直动型大流量方向流量伺服阀及应用该伺服阀的控制*** | |
CN105221508A (zh) | 一种伺服电机直驱型伺服阀 | |
CN103615573A (zh) | 预拉-预扭型全桥式2d电液比例换向阀 | |
CN103615572A (zh) | 预拉-预扭型简化全桥式2d电液比例换向阀 | |
CN206343909U (zh) | 气动三轴双工位变位机 | |
CN101737371B (zh) | 2d数字伺服阀的零位保持机构 | |
CN101799025B (zh) | 内反馈型增量式水液压节流数字阀 | |
CN202732551U (zh) | 一种电液步进缸 | |
CN110397634A (zh) | 一种低能耗高动态泵阀联合位置伺服***及其控制方法 | |
CN202707658U (zh) | 直动型大流量方向流量伺服阀及应用该伺服阀的控制*** | |
CN201513406U (zh) | 高频大流量2d数字伺服阀 | |
CN103775441B (zh) | 双电机驱动的电反馈大型伺服液压缸 | |
CN202082182U (zh) | 一种冗余式高频大流量伺服阀 | |
CN102207111B (zh) | 一种复合式流量阀 | |
CN203784007U (zh) | 一种单出杆对称数字伺服液压缸 | |
CN201443643U (zh) | 射流管电反馈式无阀套机械故障保险型电液伺服阀 | |
CN205136188U (zh) | 一种伺服电机直驱型伺服阀 | |
CN202091278U (zh) | 一种冗余式流量阀 | |
CN203656263U (zh) | 一种齿条移动式电液伺服阀 | |
CN102201757B (zh) | 一种复合式磁控马达 | |
CN101839267A (zh) | 自带泵一体化调速调压伺服油缸 | |
CN202082179U (zh) | 2d数字伺服阀的永磁零位保持机构 | |
CN202076956U (zh) | 一种冗余式磁控马达 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140326 Termination date: 20140601 |