CN112984198A - 基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀 - Google Patents

Abstract

基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀，包括从左至右依次设置的双向比例电磁铁、推杆中置式滚子联轴节和2D半桥式电液比例换向阀本体，2D半桥式电液比例换向阀本体包括阀体、阀套以及阀芯，阀体的左端安装有一个双向比例电磁铁，阀芯的左端安装有一个推杆中置式滚子联轴节，阀芯通过推杆中置式滚子联轴节连接双向比例电磁铁。本发明采用阀芯双自由度的二维液压放大机构，将阀芯的旋转做为先导级，阀芯的轴向移动作为功率级，把导控级与功率级集成于单个阀芯上，结构简单、加工成本低并且大幅度提高了功率重量比。

Description

基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀

技术领域

本发明涉及流体传动及控制领域中电液比例控制技术用的方向控制阀，尤其涉及基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀。

背景技术

液压传动技术从19世纪50年代开始将帕斯卡原理应用到各种起重机、压力机上算起已经有接近两百年的历史了，现阶段，已经将液压技术与微电子技术结合起来，在尽可能小的空间中传递出尽可能大的功率并进行精确地控制，液压技术已经在实现高效率、大功率、低噪声、高速、高压、高度集成化、智能化等各方面都取得了重大进展，重点应用于军事武器、航空航天、船舶海洋、钢铁冶炼、锻造铸造等工业场合，甚至在某些领域中都占有压倒性的优势，比如，世界上生产的95％以上的工程机械和自动化生产线、90％的数控加工中心都采用了液压传动，可见液压技术已经成为衡量一个国家工业发达程度的标准之一。

近几年，随着液压技术与微电子技术和计算机技术相结合，并且不断提高和改进液压元件的性能，液压技术发展突飞猛进，在液压***的比例控制、伺服控制以及数字控制等方面也取得了越来越多的成就。电液伺服技术自上世纪四十年代出现以来，因响应快、功率-重量比大、精度高等特点在机电传动与控制中占据了高端位置。特别是近代社会，由于工业革命的推动和整个工业技术的发展，主要是在军事武器和航空航天领域的发展，促使电液伺服技术也迅猛发展，使得这门技术不仅在元件和***方面，还是在理论方面都逐渐日益完善和成熟。最初，电液伺服技术首先是在飞机上得到了应用，后来由于电磁学的发展，出现了快速响应的永磁力矩马达和力马达，形成了电液伺服阀。随着工业社会的发展，紧接着又出现了喷嘴挡板阀和射流管阀。19世纪60年代后，各种结构的电液伺服阀相继出现，响应速度提高，功能日益完善，并且广泛应用于国防工业中，比如，导弹的自动控制***，舰艇的操舵装置，装甲坦克的稳定***等。同时，在精密机床、工程机械、矿山机械等一般机械工业中也得到了广泛应用。

电液伺服阀虽然快速性好，控制精度高，***响应快，但对油液的清洁度要求却非常高，再加上对关键零部件的加工和装配精度的要求也十分苛刻，这就增加了电液伺服阀的生产成本，所以人们普遍希望能有一种加工制造成本低、性能可靠、抗污染能力强、响应特性和控制精度均满足控制***实际需要的技术，在此背景下电液比例技术应运而生。电液比例技术的关键控制元件是电液比例阀，电液比例阀的性能是介于普通液压阀和电液伺服阀之间。电液伺服阀所需液压油清洁度标准需要达到Nas-3级，而电液比例阀只需达到Nas-5级即可，所以其抗污染性能优于电液伺服阀，并且结构简单，加工制造精度要求低，价格相对便宜。在现代工业上，几乎所有的压力阀、流量阀、方向阀都可以找到相应的电液比例产品，由于电液比例阀的显著优点，所以在工业生产中得到了越来越广泛的应用。

电液比例阀主要包括电液比例压力阀、电液比例方向阀、电液比例流量阀，它们的共同点都是拥有比例式电-机械转换器，即比例电磁铁(力马达)，起到关键的控制作用。电液比例方向阀主要指的是电液比例换向阀，一般的电液比例换向阀是由一个直动式比例减压阀和一个液动换向阀组成，其中比例减压阀作为先导级，液动换向阀作为其功率级。电液比例减压阀在比例电磁铁的推动下，控制阀开口大小，以其出口压力作为控制信号驱动液动换向阀的主阀芯运动，也就是说比例电磁铁的输入电流与先导阀开口大小成比例，先导阀开口大小与控制压力成比例，即电磁力与控制压力成比例，控制压力又与主阀芯位移成比例，这样可以通过改变输入电磁铁的控制电流去控制液流的方向和流量的大小。

由于一般的电液比例换向阀拥有一个直动式比例减压阀作为其先导级，所以其体积较大，制造成本较高，因为比例减压阀的存在，也降低了电液比例换向阀的响应速度，并且先导式比例换向阀无法在零导控压力下工作，直动式比例换向阀虽能在零压条件下工作，但由于比例电磁铁行程的限制，又无法适应大流量场合，所以需要对导控级的结构进行创新。在此基础上，浙江工业大学阮健等提出了一种基于阀芯双自由度(2D)的电液比例换向阀将导控级与功率级合二为一，通过压扭联轴器将2D阀与比例电磁铁结合在一起，减小了阀体的体积，结构紧凑，抗污染能力强。在零压条件下，也可按直动式比例换向阀原理工作，同时兼具了直动式和先导式电液比例换向阀的优点，并且拥有良好的动态响应特性。该阀主要问题在于采用两个比例电磁铁和两个压扭联轴器，使得阀体的轴向尺寸非常大，对安装空间的要求高，结构也比较复杂。传统的半桥式联轴节大多采用滚珠丝杠组件或弹性簧片组件。滚珠丝杠型联轴节需要准确控制螺旋升角的大小，否则就会出现卡死现象，而且会使得丝杠磨损严重，零件寿命缩短，维护成本增加；弹性簧片联轴器由于弹性元件的存在，这会对电液比例换向阀的响应特性造成较大影响，并且由于簧片工作过程中受到弯矩作用，也会影响零件寿命，需要定期更换。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀。

本发明采用的技术方案是：基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀，包括从左至右依次设置的双向比例电磁铁(1)、推杆中置式滚子联轴节和2D半桥式电液比例换向阀本体，2D半桥式电液比例换向阀本体包括阀体(7)、阀套(8)以及阀芯(9)，阀体(7)的左端安装有一个双向比例电磁铁(1)，阀芯(9)的左端安装有一个推杆中置式滚子联轴节，阀芯(9)通过推杆中置式滚子联轴节连接双向比例电磁铁(1)；

所述推杆中置式滚子联轴节包括从左至右依次设置的左斜翼动子(4)、左推动体(15)、内斜翼动子(17)、右推动体(18)以及右斜翼动子(5)，左推动体(15)与左斜翼动子(4)直接接触，左推动体(15)左端设有水平向左的延伸杆，延伸杆穿过左斜翼动子(4)的中心孔、左弹簧(12)、支撑端盖(3)、比例电磁铁底座(2)后与双向比例电磁铁(1)螺纹连接，以避免双向比例电磁铁(1)在推拉过程中与左推动体(15)发生相对的轴向位移；右推动体(18)与右斜翼动子(5)直接接触，阀芯(9)的左端向左穿过插装端盖(6)、右弹簧(20)、右斜翼动子(5)的中心孔、右推动体(18)后与内斜翼动子(17)连接；左推动体(15)与右推动体(18)通过螺钉连为一体形成推动体；左斜翼动子(4)、右斜翼动子(5)的上下两端分别设有直线轴承(16)，直线轴承(16)套设在直线轴承导轨(19)上并安装于支撑端盖(3)和插装端盖(6)之间，使得左斜翼动子(4)在推动体的推动作用下保持水平直线运动；左斜翼动子(4)、右斜翼动子(5)、内斜翼动子(17)的两侧翼面都有一定的倾斜角度β，且都呈以垂直于水平面的轴为中心轴的180°阵列特征；内斜翼动子(17)每一侧翼面的上下表面均设有滚子支撑(13)，滚子(14)安装在滚子支撑(13)的槽中，滚子(14)的轴线平行于对应的翼面，并通过滚子卡簧(22)限制滚子(14)的轴向位移；当内斜翼动子(17)处在中位状态时，在左弹簧(12)和右弹簧(20)的作用下，滚子(14)紧贴在左斜翼动子(4)和右斜翼动子(5)的两侧翼面上；内斜翼动子(17)可旋转的置于左斜翼动子(4)、右斜翼动子(5)之间；

所述阀芯(9)可转动并可轴向移动地设置在阀套(8)的内孔中，阀体(7)的内孔上依次开设有T口、A口、P口、B口、T口，两个T口通过阀体(7)上的过流通道相连通，P口为进油口，此处压力为***压力，阀芯(9)上设有5个台阶，阀芯(9)中部的两个台阶之间形成高压油区，随着阀芯(9)的移动从A口或B口向***供油；阀芯(9)的中部和左端各开设了一个分别与P口和左侧敏感腔(g)相通的第一高压孔(a)和第二高压孔(b)，使得左侧敏感腔(g)恒通高压，阀芯(9)的右端台阶上分别开设了一个与P口接通的第三高压孔(c)和一个与T口接通的低压槽(f)，在阀套(8)右端的内表面上开设有一对轴对称的直槽感受通道(e)，直槽感受通道(e)的一端与右敏感腔(h)相通，另一端与第三高压孔(c)和低压槽(f)构成液压阻力半桥，阻力半桥通过直槽感受通道(e)控制右敏感腔(h)中油液的压力。

进一步，所述双向比例电磁铁(1)通过螺钉与比例电磁铁底座(2)固定连接，比例电磁铁底座(2)的右端与支撑端盖(3)固定连接；支撑端盖(3)的右端与插装端盖(6)固定连接，插装端盖(6)的右端与阀套(8)螺纹旋紧；插装端盖(6)与阀体(7)通过螺钉连接在一起，阀芯(9)和内斜翼动子(17)通过两个紧定螺钉固定相对位置。

进一步，所述阀套(8)的内孔右侧设有堵头(10)，堵头(10)通过固定销(11)固定在阀套(8)内，以防止油液从2D阀的右侧泄露；阀芯(9)外套设有同心环(21)，以保证阀芯(9)在阀套(8)内孔中的定位。

进一步，所述内斜翼动子每一侧翼面的上下表面为钳形，滚子支撑(13)通过内斜翼动子的钳形表面进行定位，并用螺钉连接在内斜翼动子(17)上。

本发明的有益效果是：

1、本发明所设计的二维半桥式电液比例换向阀，只需一个新型的推杆中置式滚子联轴节和一个双向比例电磁铁，减小了大约30％的安装空间，对安装空间的要求低，减小了电液比例阀的轴向尺寸，结构也比较简单，维护方便。

2、本发明所设计的二维半桥式电液比例换向阀采用了推杆中置式滚子新型联轴节，解决了传统的滚珠丝杠型半桥式联轴节由于螺纹升角选用不当造成卡死的问题，解决了弹性簧片联轴节由于存在弹性元件，响应速度慢的问题。推杆中置式滚子联轴节类属于机械式联轴节，滚子和斜翼面是直接线接触，所以响应速度快，而且滚子在滚子槽中处于滚动状态，减小了摩擦，零件之间的磨损小，联轴节的使用寿命长。

3、本发明所设计的二维半桥式电液比例换向阀，由于推动体布置在左右斜翼动子的中间，所以推杆中置式滚子联轴节可以实现双向压扭，与双向的线性电-机械转换器配合使用，可以实现双向比例控制的功能。

4、本发明所设计的二维半桥式电液比例换向阀相对于传统的先导式电液控制元件而言，由于传统的先导式比例阀功率级主阀芯的动作依赖于稳定的先导压力，所以在零压条件下，传统的先导式电液比例换向阀无法正常工作，而二维电液比例换向阀在零压条件下，可按直动式比例阀的工作原理工作；在正常工作压力条件下可按导控式比例阀的工作原理工作，成功实现了直动-导控一体化设计。

5、本发明所设计的二维半桥式电液比例换向阀，采用阀芯双自由度的二维液压放大机构，将阀芯的旋转做为先导级，阀芯的轴向移动作为功率级，把导控级与功率级集成于单个阀芯上，结构简单、加工成本低并且大幅度提高了功率重量比。

附图说明

图1为基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀的装配示意图；

图2为推杆中置式滚子新型联轴节的***示意图；

图3为左斜翼动子4的结构示意图；

图4为右斜翼动子5的结构示意图；

图5为内斜翼动子17的结构示意图；

图6为滚子支撑13的结构示意图；

图7为推动组件的左半部分-左推动体15的结构示意图；

图8为推动组件的右半部分-右推动体18的结构示意图；

图9为推杆中置式滚子新型联轴节与阀芯9的装配示意图；

图10为比例电磁铁底座2的结构示意图；

图11为支撑端盖3的结构示意图；

图12为插装端盖6的结构示意图；

图13为推杆中置式滚子新型联轴节在中位时的受力状态示意图；

图14a～图14c为二维半桥式电液比例换向阀的工作原理示意图，其中，图14a为二维半桥式电液比例换向阀中位平衡状态的示意图，图14b为二维半桥式电液比例换向阀在比例电磁铁通电后阀芯转动的示意图，图14c为二维半桥式电液比例换向阀阀芯轴向移动并达到新平衡状态的示意图。

附图标记说明：1、双向比例电磁铁；2、比例电磁铁底座；3、支撑端盖；4、左斜翼动子；5、右斜翼动子；6、插装端盖；7阀体；8、阀套；9、阀芯；10、堵头；11、固定销；12、左弹簧；13、滚子支撑；14、滚子；15、左推动体；16、直线轴承；17、内斜翼动子；18、右推动体；19、直线轴承导轨；20、右弹簧；21、同心环；22、滚子卡簧；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照附图，基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀，包括从左至右依次设置的双向比例电磁铁1、推杆中置式滚子联轴节和2D半桥式电液比例换向阀本体，2D半桥式电液比例换向阀本体包括阀体7、阀套8以及阀芯9，阀体7的左端安装有一个双向比例电磁铁1，阀芯9的左端安装有一个推杆中置式滚子联轴节，阀芯9通过推杆中置式滚子联轴节连接双向比例电磁铁1；

所述推杆中置式滚子联轴节包括从左至右依次设置的左斜翼动子4、左推动体15、内斜翼动子17、右推动体18以及右斜翼动子5，左推动体15与左斜翼动子4直接接触，左推动体15左端设有水平向左的延伸杆，延伸杆穿过左斜翼动子4的中心孔、左弹簧12、支撑端盖3、比例电磁铁底座2后与双向比例电磁铁1螺纹连接，以避免双向比例电磁铁1在推拉过程中与左推动体15发生相对的轴向位移；右推动体18与右斜翼动子5直接接触，阀芯9的左端向左穿过插装端盖6、右弹簧20、右斜翼动子5的中心孔、右推动体18后与内斜翼动子17连接；左推动体15与右推动体18通过螺钉连为一体形成推动体；左斜翼动子4、右斜翼动子5的上下两端分别设有直线轴承16，直线轴承16套设在直线轴承导轨19上并安装于支撑端盖3和插装端盖6之间，使得左斜翼动子4在推动体的推动作用下保持水平直线运动；左斜翼动子4、右斜翼动子5、内斜翼动子17的两侧翼面都有一定的倾斜角度β，且都呈以垂直于水平面的轴为中心轴的180°阵列特征；内斜翼动子17每一侧翼面的上下表面均设有滚子支撑13，滚子14安装在滚子支撑13的槽中，滚子14的轴线平行于对应的翼面，并通过滚子卡簧22限制滚子14的轴向位移；当内斜翼动子17处在中位状态时，在左弹簧12和右弹簧20的作用下，滚子14紧贴在左斜翼动子4和右斜翼动子5的两侧翼面上；内斜翼动子17可旋转的置于左斜翼动子4、右斜翼动子5之间；

2D半桥式电液比例换向阀的本体包括阀体7、阀套8、阀芯9、同心环21、堵头10、固定销11，所述阀芯9可转动并可轴向移动地设置在阀套8的内孔中，阀套8的内孔右侧设有堵头10，堵头10通过固定销11固定在阀套8内，以防止油液从2D阀的右侧泄露；阀芯9外套设有同心环21，以保证阀芯9在阀套8内孔中的定位。通过螺钉将双向比例电磁铁1固定在比例电磁铁底座2上，比例电磁铁底座2与支撑端盖3通过螺钉连接在一起，通过螺钉将支撑端盖3固定在插装端盖6上，阀套8与插装端盖6通过螺纹旋紧，而插装端盖6与阀体7通过螺钉连接在一起，2D阀的阀芯9和内斜翼动子17通过两个紧定螺钉固定相对位置。阀体7的内孔上依次开设有T口、A口、P口、B口、T口，两个T口通过阀体7上的过流通道相连通，P口为进油口，此处压力为***压力，阀芯9上设有5个台阶，阀芯9中部的两个台阶之间形成高压油区，随着阀芯9的移动从A口或B口向***供油；阀芯9的中部和左端各开设了一个分别与P口和左侧敏感腔g相通的第一高压孔a和第二高压孔b，使得左侧敏感腔g恒通高压，阀芯9的右端台阶上分别开设了一个与P口接通的第三高压孔c和一个与T口接通的低压槽f，在阀套8右端的内表面上开设有一对轴对称的直槽感受通道e，直槽感受通道e的一端与右敏感腔h相通，另一端与第三高压孔c和低压槽f构成液压阻力半桥，阻力半桥通过直槽感受通道e控制右敏感腔h中油液的压力。左弹簧12和右弹簧20分别安装于推杆中置式滚子联轴节的两侧，主要实现双向比例电磁铁1的输出力与位移的转换，当双向比例电磁铁1在不通电时，起到消除间隙和主阀轴向开口处于零位对中的作用。

二维半桥式电液比例换向阀的双向比例电磁铁1所选用的是市场上成熟的商用产品，推杆中置式滚子联轴节的主要作用是将双向比例电磁铁1产生的轴向位移转换为阀芯的旋转运动。

本发明实施的工作原理如图14a～14c所示。当二维电液比例换向阀的比例电磁铁1不通电时，如图14a所示，此时推动体(左推动体15和右推动体18的组合体)处于中位，左弹簧12产生的弹簧力F_t1和右弹簧20产生的弹簧力F_t2将左斜翼动子4和右斜翼动子5紧紧地压在推动体两侧，此时推动体处于受力平衡状态。弹簧力通过左斜翼动子4和右斜翼动子5传递到内斜翼动子17上，并且分解为两个能够驱动内斜翼动子17以及阀芯9转动的力F₁和F₃，由于内斜翼动子17的斜翼面和左斜翼动子4的斜翼面以及右斜翼动子5的斜翼面均是以中心轴为中心的180°阵列布置，所以内斜翼动子17会受到两个大小相等，方向相反的力偶矩作用，则内斜翼动子17也处于平衡状态。当二维电液比例换向阀的双向比例电磁铁1向左输出一个F_m的拉力时，如图14b所示，那么左弹簧12会进一步被压缩，此时左斜翼动子4与内斜翼动子17之间的约束力F₁将会消失，由于左弹簧12和右弹簧20在初始中位时都是处于压缩状态的，所以右弹簧20会推动右斜翼动子5在导轨19的导向作用下向左运动，因为F₁消失，所以由弹簧分力F₃形成的力偶矩会驱动内斜翼动子17和阀芯9逆时针方向(从右向左看)旋转Δθ，随着阀芯9的转动，阀套8最右端内表面上的直槽感受通道e与阀芯9最右侧台阶上的高压孔c和低压槽f的通流面积会发生相应的变化，其中，高压孔c与直槽感受通道e的过流面积增大，低压槽f与直槽感受通道e的过流面积减小，所以右敏感腔h中的油液压力就会增高，而左敏感腔g中的油液压力保持不变，则阀芯9由于压差的作用被推动着向左移动Δx，如图14c所示。随着阀芯9的左移，内斜翼动子17上的滚子14会再次碰到左斜翼动子4的斜翼面，那么内斜翼动子17会再次受到左斜翼动子4斜翼面的约束力F₁的作用并向顺时针方向回旋，直到F₁增大到再次与F₃相等的时候，内斜翼动子17和阀芯9停止转动，并会在一个新的位置上再次达到平衡，此时油A口为供油口，油口B为回油口，控制执行机构做出相应的动作。当二维电液比例换向阀的双向比例电磁铁1接收到回归中位的信号后，就会向右输出一个大小相等的电磁推力F_m，这个电磁推力F_m作用到右斜翼动子5上并使右弹簧20再次回到在中位状态下的压缩量，则左弹簧12推动左斜翼动子4使得内斜翼动子17和阀芯9顺时针方向旋转Δθ，然后因为高低压槽过流面积的变化形成的压力差，会推动阀芯9向右运动Δx，滚子14再次碰到右斜翼动子5开始向逆时针方向回旋，直到高低压槽过流面积再次相同时，阀芯9停止旋转，回到中位状态。需要特别指出的是，在2D电液比例阀处于零压的工况下，将无法利用左敏感腔g和右敏感腔h的压力差驱动阀芯9轴向移动。但此时，由于阀腔内无油液流动，阀芯9不受液动力和卡紧力的影响，阀芯9可由双向比例电磁铁1所产生的电磁推力直接驱动，此时，二维电液比例换向阀的工作原理与直动式比例阀一致。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (4)

1.基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀，其特征在于：包括从左至右依次设置的双向比例电磁铁(1)、推杆中置式滚子联轴节和2D半桥式电液比例换向阀本体，2D半桥式电液比例换向阀本体包括阀体(7)、阀套(8)以及阀芯(9)，阀体(7)的左端安装有一个双向比例电磁铁(1)，阀芯(9)的左端安装有一个推杆中置式滚子联轴节，阀芯(9)通过推杆中置式滚子联轴节连接双向比例电磁铁(1)；

所述推杆中置式滚子联轴节包括从左至右依次设置的左斜翼动子(4)、左推动体(15)、内斜翼动子(17)、右推动体(18)以及右斜翼动子(5)，左推动体(15)与左斜翼动子(4)直接接触，左推动体(15)左端设有水平向左的延伸杆，延伸杆穿过左斜翼动子(4)的中心孔、左弹簧(12)、支撑端盖(3)、比例电磁铁底座(2)后与双向比例电磁铁(1)螺纹连接，以避免双向比例电磁铁(1)在推拉过程中与左推动体(15)发生相对的轴向位移；右推动体(18)与右斜翼动子(5)直接接触，阀芯(9)的左端向左穿过插装端盖(6)、右弹簧(20)、右斜翼动子(5)的中心孔、右推动体(18)后与内斜翼动子(17)连接；左推动体(15)与右推动体(18)通过螺钉连为一体形成推动体；左斜翼动子(4)、右斜翼动子(5)的上下两端分别设有直线轴承(16)，直线轴承(16)套设在直线轴承导轨(19)上并安装于支撑端盖(3)和插装端盖(6)之间，使得左斜翼动子(4)在推动体的推动作用下保持水平直线运动；左斜翼动子(4)、右斜翼动子(5)、内斜翼动子(17)的两侧翼面都有一定的倾斜角度β，且都呈以垂直于水平面的轴为中心轴的180°阵列特征；内斜翼动子(17)每一侧翼面的上下表面均设有滚子支撑(13)，滚子(14)安装在滚子支撑(13)的槽中，滚子(14)的轴线平行于对应的翼面，并通过滚子卡簧(22)限制滚子(14)的轴向位移；当内斜翼动子(17)处在中位状态时，在左弹簧(12)和右弹簧(20)的作用下，滚子(14)紧贴在左斜翼动子(4)和右斜翼动子(5)的两侧翼面上；内斜翼动子(17)可旋转的置于左斜翼动子(4)、右斜翼动子(5)之间；

所述阀芯(9)可转动并可轴向移动地设置在阀套(8)的内孔中，阀体(7)的内孔上依次开设有T口、A口、P口、B口、T口，两个T口通过阀体(7)上的过流通道相连通，P口为进油口，此处压力为***压力，阀芯(9)上设有5个台阶，阀芯(9)中部的两个台阶之间形成高压油区，随着阀芯(9)的移动从A口或B口向***供油；阀芯(9)的中部和左端各开设了一个分别与P口和左侧敏感腔(g)相通的第一高压孔(a)和第二高压孔(b)，使得左侧敏感腔(g)恒通高压，阀芯(9)的右端台阶上分别开设了一个与P口接通的第三高压孔(c)和一个与T口接通的低压槽(f)，在阀套(8)右端的内表面上开设有一对轴对称的直槽感受通道(e)，直槽感受通道(e)的一端与右敏感腔(h)相通，另一端与第三高压孔(c)和低压槽(f)构成液压阻力半桥，阻力半桥通过直槽感受通道(e)控制右敏感腔(h)中油液的压力。

2.如权利要求1所述的基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀，其特征在于：所述双向比例电磁铁(1)通过螺钉与比例电磁铁底座(2)固定连接，比例电磁铁底座(2)的右端与支撑端盖(3)固定连接；支撑端盖(3)的右端与插装端盖(6)固定连接，插装端盖(6)的右端与阀套(8)螺纹旋紧；插装端盖(6)与阀体(7)通过螺钉连接在一起，阀芯(9)和内斜翼动子(17)通过两个紧定螺钉固定相对位置。

3.如权利要求1所述的基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀，其特征在于：所述阀套(8)的内孔右侧设有堵头(10)，堵头(10)通过固定销(11)固定在阀套(8)内，以防止油液从2D阀的右侧泄露；阀芯(9)外套设有同心环(21)，以保证阀芯(9)在阀套(8)内孔中的定位。

4.如权利要求1所述的基于推杆中置式滚子联轴节的二维半桥电液比例换向阀，其特征在于：所述内斜翼动子每一侧翼面的上下表面为钳形，滚子支撑(13)通过内斜翼动子的钳形表面进行定位，并用螺钉连接在内斜翼动子(17)上。

Images