CN108716489B - 一种电液压力伺服阀功率级结构 - Google Patents

Abstract

一种电液压力伺服阀功率级结构，阀套安装在阀体内，阀芯安装在阀套内，堵头装在阀套的两端，两个关节滑杆分别设置在阀芯的两端，关节滑杆一端的球头设置在阀芯端面内孔中，另一端的球头设置在堵头内孔中，关节滑杆一端的球头与阀芯端面内孔配合把阀芯分割为反馈腔和控制腔，两个关节滑杆与阀芯端面内孔和堵头内孔组成两组独立的滑阀副。本发明采用带两组独立配合副的功率级滑阀结构，代替现有的层层配合结构，减少了零件选配环节，大大降低了加工难度。

Description

一种电液压力伺服阀功率级结构

技术领域

本发明涉及一种电液压力伺服阀功率级结构。

背景技术

电液压力伺服阀在压力控制精度要求较高的液压伺服***中应用广泛，其对压力精度的控制是一般比例压力阀所无法相比的，所以电液压力伺服阀在某些领域有着不可替代的作用。

电液压力伺服阀按控制输出的压力腔数可分单边压力输出和双边压力输出两种。单边压力输出类似于比例减压阀，双边压力输出则可对第一、第二输出腔的压差进行精确控制。

电液压力伺服阀按反馈方式分又可分为电压力反馈、喷挡反用力矩反馈、阀芯反作用压力反馈三种结构形式。电液压力伺服阀性能与滑阀级结构和反馈方式密切相关，电压力反馈为采用压力传感器来检测压力并反馈到输入端构成闭环控制；喷挡反用力矩反馈为把作用输出腔的压力引到反馈喷嘴，反馈喷嘴对马达的反作用力与控制喷嘴对马达作用力相平衡构成反馈控制；阀芯反作用压力反馈为把阀芯分隔成控制腔和反馈腔两组腔室，控制腔与阀体的前置级相连，反馈腔与输出腔相连，前置级压力发生变化后经控制腔控制阀芯开口，使得输出腔压力变化，反馈腔及时反馈输出腔压力并作用在阀芯反馈端面，与控制腔力平衡构成闭环控制。

采用压力传感器的电反馈结构，其控制精度较高，但成本高，空间结构大，在环境相对恶劣或空间结构紧凑***上受到限制。喷挡反用力矩反馈的电液压力伺服阀因输出腔采用反馈喷嘴压力反馈，伺服阀抗污染能力差，一般油源清洁度场合不适用。采用阀芯反作用压力反馈结构紧凑、抗污染能力强，如图1所示，目前常规的结构形式为通过把阀芯2做成阶梯的方式并与镶嵌的端盖配磨，把阀芯分成反馈腔5和控制腔9，阀芯需与阀套1和镶嵌端盖6内孔同时配磨，端盖外圆4又需与阀套内孔10再配磨，阀芯、阀套、镶嵌端盖需经层层综合配合，精度要求极高，加工效率非常低下。总体来说，电液压力伺服阀因制造成本高、抗污染能力差，限制了其在大多通用型领域的应用。

发明内容

本发明提供一种电液压力伺服阀功率级结构，采用两组独立的线接触配合副的功率级滑阀结构，代替现有的需要层层配磨的圆柱面配合结构，减少了零件选配环节，大大降低了加工难度。

为了达到上述目的，本发明提供一种电液压力伺服阀功率级结构，包含：

阀体，其上设置有第一前置级孔和第二前置级孔；

阀套，其安装在阀体内；

阀芯，其安装在阀套内，阀芯可在阀套内部运动，阀芯两端内部设置通油小孔；

多个阀套密封圈，其设置在阀套与阀体之间，该阀套密封圈将阀套分割成高压腔、低压腔、第一输出腔、第二输出腔、第一控制腔、以及第二控制腔，高压腔为进油输入，低压腔为回油输出，第一输出腔通过阀芯上的通油小孔连通到阀芯第一反馈腔，第二输出腔通过阀芯上的通油小孔连通到阀芯第二反馈腔，第一控制腔连接第一前置级孔，第二控制腔连接第二前置级孔；

两个堵头，其安装在阀套的两端，用于限制阀芯的运动；堵头与阀套之间设置有多个堵头密封圈；

两个关节滑杆，其分别设置在阀芯的两端，关节滑杆一端的球头设置在阀芯端面内孔中，另一端的球头设置在堵头内孔中，关节滑杆一端的球头与阀芯端面内孔配合把阀芯分割为反馈腔和控制腔，两个关节滑杆与阀芯端面内孔和堵头内孔组成两组独立的滑阀副。

所述的球头与阀芯端面内孔和堵头内孔均为间隙配合，在阀芯运动过程中关节滑杆的球头与阀芯端面内孔和堵头内孔均保持间隙配合。

所述的阀芯上具有多个节流边，所述的阀套上具有多个节流方孔，节流边和节流方孔组成节流口，每个节流口都与高压腔或低压腔联通，用于控制流量。

所述的阀体的两端通过端盖及螺钉组件固定。

本发明具有以下优点：

1、将关节滑杆与阀芯端面内孔和堵头内孔构成独立的两组滑阀副，可根据阀芯端面内孔尺寸来选配关节滑杆和堵头，关节滑杆为标准件，选配方便；

2、阀芯、阀套、堵头不需要再层层研配，减少了大量单配加工环节，加工难度大大降低，功率级可批量生产。

附图说明

图1是背景技术中电液压力伺服阀的结构示意图。

图2是本发明提供的一种电液压力伺服阀功率级结构的结构剖视图。

图3是滑阀副的结构示意图。

具体实施方式

以下根据图2～图3，具体说明本发明的较佳实施例。

要克服电液压力伺服阀制造成本高，加工效率低的缺点，又要满足抗污染能力强、结构紧凑、可靠性高特点，使得电液压力伺服阀有更广阔的应用空间，就必须有良好的功率级设计方案。

如图2所示，本发明提供一种电液压力伺服阀功率级结构，包含：

阀体19，其上设置有第一前置级孔16和第二前置级孔21；

阀套1，其安装在阀体19内；

阀芯17，其安装在阀套1内，阀芯17可在阀套1内部运动，阀芯17两端内部设置通油小孔20；

多个阀套密封圈13，其设置在阀套1与阀体19之间，该阀套密封圈13将阀套1分割成高压腔32、低压腔30、第一输出腔31、第二输出腔29、第一控制腔14、以及第二控制腔23，高压腔32为进油输入，低压腔30为回油输出，第一输出腔31通过阀芯17上的通油小孔20连通到阀芯第一反馈腔15，第二输出腔29通过阀芯17上的通油小孔20连通到阀芯第二反馈腔22，第一控制腔14连接第一前置级孔16，第二控制腔23连接第二前置级孔21；

两个堵头25，其安装在阀套1的两端，用于限制阀芯17的运动；堵头25与阀套1之间设置有多个堵头密封圈33；

两个关节滑杆26，其分别设置在阀芯17的两端，如图3所示，关节滑杆26一端的球头35设置在阀芯端面内孔34中，另一端的球头35设置在堵头内孔36中，球头35与阀芯端面内孔34和堵头内孔36均为间隙配合，两个关节滑杆26与阀芯端面内孔34和堵头内孔36组成两组独立的滑阀副，在阀芯17运动过程中关节滑杆26的球头35与阀芯端面内孔34和堵头内孔36均保持间隙配合，关节滑杆26一端的球头35与阀芯端面内孔34配合后，把阀芯17分割为反馈腔（内腔）和控制腔（外腔）。

所述的阀芯17上具有直径较大部分和直径较小部分，直径较大部分与直径较小部分之间的端面形成了四个节流边28，所述的阀套1上具有四个节流方孔27，所述的高压腔32和低压腔30分别与节流方孔27联通，节流边28和节流方孔27组成节流口，随着阀芯17的左右移动，节流口会被全部遮挡，或部分遮挡，或全部打开，从而可以控制进油和出油的流量，从而控制输出压力。

进一步，所述的阀体19的两端通过端盖24及螺钉组件12固定。

本发明提供的电液压力伺服阀功率级结构的工作原理如下：

将阀芯17的中间槽与马达的反馈杆18相连，第一控制腔14通过第一前置级孔16与马达部分前置级相连，第二控制腔23通过第二前置级孔21与马达部分前置级相连，第一输出腔31和第二输出腔29连接外部执行器（比如液压缸或液压马达），第一输出腔31通过阀芯17上的通油小孔20连通到阀芯第一反馈腔15，第二输出腔29通过阀芯17上的通油小孔20连通到阀芯第二反馈腔22，反馈腔与阀芯外端的控制腔压力平衡，构成压力反馈。起始位置时，因电液压力伺服阀马达不工作，经第一前置级孔16到阀芯外端面第一控制腔14的压力与经第二前置级孔21到第二控制腔23的压力相等，阀芯17处于阀套1的中间位置。电液压力伺服阀马达工作时（有电流信号输入），第一控制腔14和第二控制腔23之间会产生压差，压差大小与输入电流信号成比例关系，压差推动阀芯17运动，阀芯四个节流边28与阀套节流方孔27形成的节流口打开，第一输出腔31和第二输出腔29之间便产生压差。与此同时，第一输出腔31和第二输出腔29产生的压差通过阀芯17内部通油小孔20被反馈到阀芯两端的第一反馈腔15和第二反馈腔22，由阀芯内腔（第一反馈腔15和第二反馈腔22）产生的作用力与由阀芯外腔（第一控制腔14、第二控制腔23）对阀芯作用力方向相反且大小相等，所以阀芯17处于平衡状态。

本发明具有以下优点：

1、将关节滑杆与阀芯端面内孔和堵头内孔构成独立的两组滑阀副，可根据阀芯端面内孔尺寸来选配关节滑杆和堵头，关节滑杆为标准件，选配方便；

2、阀芯、阀套、堵头不需要再层层研配，减少了大量单配加工环节，加工难度大大降低，功率级可批量生产。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种电液压力伺服阀功率级结构，其特征在于，包含：

阀体（19），其上设置有第一前置级孔（16）和第二前置级孔（21）；

阀套（1），其安装在阀体（19）内；

阀芯（17），其安装在阀套（1）内，阀芯（17）可在阀套（1）内部运动，阀芯（17）两端内部设置通油小孔（20）；

多个阀套密封圈（13），其设置在阀套（1）与阀体（19）之间，该阀套密封圈（13）将阀套（1）分割成高压腔（32）、低压腔（30）、第一输出腔（31）、第二输出腔（29）、第一控制腔（14）、以及第二控制腔（23），高压腔（32）为进油输入，低压腔（30）为回油输出，第一输出腔（31）通过阀芯（17）上的通油小孔（20）连通到阀芯第一反馈腔（15），第二输出腔（29）通过阀芯（17）上的通油小孔（20）连通到阀芯第二反馈腔（22），第一控制腔（14）连接第一前置级孔（16），第二控制腔（23）连接第二前置级孔（21）；

两个堵头（25），其安装在阀套（1）的两端，用于限制阀芯（17）的运动；堵头（25）与阀套（1）之间设置有多个堵头密封圈（33）；

两个关节滑杆（26），其分别设置在阀芯（17）的两端，关节滑杆（26）一端的球头（35）设置在阀芯端面内孔（34）中，另一端的球头（35）设置在堵头内孔（36）中，关节滑杆（26）一端的球头（35）与阀芯端面内孔（34）配合把阀芯（17）分割为反馈腔和控制腔，两个关节滑杆（26）与阀芯端面内孔（34）和堵头内孔（36）组成两组独立的滑阀副。

2.如权利要求1所述的电液压力伺服阀功率级结构，其特征在于，所述的球头（35）与阀芯端面内孔（34）和堵头内孔（36）均为间隙配合，在阀芯（17）运动过程中关节滑杆（26）的球头（35）与阀芯端面内孔（34）和堵头内孔（36）均保持间隙配合。

3.如权利要求1所述的电液压力伺服阀功率级结构，其特征在于，所述的阀芯（17）上具有多个节流边（28），所述的阀套（1）上具有多个节流方孔（27），节流边（28）和节流方孔（27）组成节流口，每个节流口都与高压腔（32）或低压腔（30）联通，用于控制流量。

4.如权利要求1所述的电液压力伺服阀功率级结构，其特征在于，所述的阀体（19）的两端通过端盖（24）及螺钉组件（12）固定。

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