CN200968336Y - 新型两级电液伺服阀 - Google Patents

Abstract

一种新型两级电液伺服阀，涉及液压伺服控制***。超磁致伸缩力马达通过力马达连接件与液压放大器的阀体连接，在前置级滑阀复位弹簧的预压缩力作用下，超磁致伸缩力马达的力马达驱动杆与液压放大器的前置级滑阀保持接触，力马达连接件和阀体之间设置有密封圈，位移机械反馈机构安装在液压放大器的阀体上相应的孔内，在反馈弹簧的预压缩力作用下，位移机械反馈机构的反馈杆与液压放大器的功率级滑阀上的圆锥段保持接触，在前置级阀套复位弹簧的预压缩力作用下，液压放大器的前置级阀套与位移机械反馈机构的反馈杆上的圆锥段保持可靠接触。本实用新型的响应速度快，输出流量基本能满足目前各种功率级别液压伺服***的要求。

Description

新型两级电液伺服阀

技术领域

本实用新型涉及液压伺服控制***使用的一种电液伺服阀。

背景技术

电液伺服阀作为液压伺服控制***中关键控制元件，通常由力马达(或力矩马达)、液压放大器、反馈机构三部分组成。目前各种类型的电液伺服阀，其力马达(或力矩马达)均是根据电磁原理，将输入的电控制信号转换为机械的力或力矩输出，驱动液压放大器产生液压输出信号即流量和压力，控制液压缸或液压马达驱动负载按照液压伺服控制***的要求工作。这种利用电磁原理工作的力马达(或力矩马达)的响应速度比较快，一般其固有频率可达数百上千赫兹，由其直接驱动液压放大器构成的电液伺服阀称为单级电液伺服阀。单级电液伺服阀的响应速度可达上百赫兹。由于这种力马达(或力矩马达)的固有缺陷是输出力比较小，一般最大为几十牛顿，因此单级电液伺服阀的液压输出功率也很小，只能在小功率特殊场合使用。对于液压输出功率要求较大场合，目前的电液伺服阀普遍采用增加液压前置放大级(简称前置级)的方案，将力马达(或力矩马达)的输出经前置级放大后再去控制液压功率放大级(简称功率级)，以实现电液伺服阀的大功率输出。由此构成二级和三级电液伺服阀，也统称为多级电液伺服阀。通过增加前置级虽然使电液伺服阀的输出功率得到提高，但同时却降低电液伺服阀的响应速度。因此目前输出功率较大的多级电液伺服阀，其响应频率一般为几十赫兹，最大的到上百赫兹。

近年来，随着一类具有超磁致伸缩性能的稀土功能材料的发展，出现了一种称为超磁致伸缩力马达。与目前电液伺服阀的力马达(或力矩马达)相比，这种超磁致伸缩力马达的主要优点是：其响应速度快，其固有频率可达数千赫兹；输出驱动力大，可达数百牛顿至上千牛顿。但由于以下主要技术问题，使这种超磁致伸缩力马达在电液伺服阀上的尚未得到实际应用：第一是这种超磁致伸缩力马达的控制线圈绕组在工作中会产生的较大热量，这些热量若不能有效的加以控制，将使超磁致伸缩力马达的超磁致伸缩材料产生很大的热形变，热形变最大时可能与超磁致伸缩力马达的机械位移输出量级相当，使超磁致伸缩力马达的机械位移输出精度远远达不到电液伺服阀的技术要求。第二是这种超磁致伸缩力马达在一定结构范围内其输出机械位移量较小，在电液伺服阀上使用一般只适合用来直接驱动前置级，需要增加功率级构成两级电液伺服阀，以满足电液伺服阀较大输出功率的要求。这种使用超磁致伸缩力马达的电液伺服阀的反馈机构若采用电反馈式方案，将使电液伺服阀的结构十分复杂和庞大，工作可靠性也将受到影响；若采用机械反馈式方案，由于超磁致伸缩力马达的输出驱动力很大，对于目前常用的电液伺服阀结构方案，已知的各种形式的机械反馈结构均无法实现。

与这种超磁致伸缩力马达有关的专利为：申请号为200420021147的中国专利是一种实用新型专利，实用新型名称为超磁致伸缩微位移致动器。该专利提供的驱动器由于是一种原理性方案，且对于由驱动线圈和偏置线圈所产生的影响超磁致伸缩棒输出位移精度的热量，该驱动器采用了一种称为相变材料进行控制，因此在实际应用中，要达到参数真正匹配而需要进行设计计算比较复杂，同时还可能造成驱动器结构过于复杂，因此在电液伺服阀上难以得到实际应用。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术当中的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种响应速度更快，流量范围广的新型两级电液伺服阀。

(二)技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的新型两级电液伺服阀的方案为：

本实用新型的新型两级电液伺服阀包括超磁致伸缩力马达、液压放大器、位移机械反馈机构，其中超磁致伸缩力马达通过力马达连接件与液压放大器的阀体连接，力马达连接件和阀体之间设置有密封圈，位移机械反馈机构安装在液压放大器的阀体上。

本实用新型提供的新型两级电液伺服阀，其超磁致伸缩力马达的方案解决了三个主要技术问题：第一是线圈绕组产生的热量控制问题；第二是超磁致伸缩棒产生的热形补偿问题；第三是超磁致伸缩力马达控制磁场和偏置磁场的不均匀影响超磁致伸缩棒位移输出能力的问题。本实用新型的超磁致伸缩力马达由力马达连接件，预压弹簧，力马达驱动杆，热变形补偿套管，超磁致伸缩棒，线圈骨架，线圈绕组，线圈定位螺母，力马达外罩组件，前置级零位调整螺钉，力马达冷却液排放螺钉，密封件，螺栓组件等组成。本实用新型通过液压放大器提供液压工作介质对超磁致伸缩力马达进行循环冷却，从而实现了对线圈绕组产生热量的控制，使超磁致伸缩力马达内部的工作温度基本保持不变，因此超磁致伸缩棒的热形变量基本不发生变化。对于超磁致伸缩棒产生的热形变，本实用新型的超磁致伸缩力马达主要采用热变形补偿套管变进行实时补偿，使超磁致伸缩力马达的位移输出精度能满足电液伺服阀的要求。本实用新型的超磁致伸缩力马达只设置了一个线圈绕组，所需的控制磁场和偏置磁场由同一个线圈绕组产生，偏置磁场由加在线圈绕组上的常值电信号提供，控制磁场由叠加在常值偏置电信号的控制电信号提供。这种方案能够使线圈绕组内径基本达到最小，有利于线圈绕组在超磁致伸缩棒棒上产生较均匀的控制磁场，从而使超磁致伸缩棒的位移输出能力得到充分利用，同时还简化了力超磁致伸缩马达的结构和体积。

本实用新型提供的新型两级电液伺服阀，其液压放大器的方案解决了三个主要技术问题：第一是由于超磁致伸缩力马达具有输出位移小而输出力大的特点，前置级输出液压功率如何满足电液伺服阀输出液压功率从小到大的大范围变化所带来的问题；第二是由于超磁致伸缩力马达具有输出力大的特点，在实现功率级滑阀到前置级的位移机械反馈时，反馈环节无法直接驱动前置级滑阀的问题；第三是液压放大器向超磁致伸缩力马达提供冷却用液压工作介质的问题。本实用新型的液压放大器采用两极滑阀式结构方案，由阀体，前置级阀套，前置级滑阀复位弹簧，前置级滑阀，前置级阀套复位弹簧，功率级压紧螺钉A，功率级滑阀零位调整螺钉，功率级滑阀弹簧支撑件，功率级滑阀对中弹簧，功率级滑阀，功率级阀套，功率级压紧螺钉B，密封件，堵头等组成。由于本实用新型液压放大器的前置级采用流量增益和压力增益高的滑阀式结构，因此前置级的输出液压功率范围较大，能够满足电液伺服阀小功率到达功率大范围内变化的要求。功率级滑阀上设置有一个圆锥段，通过该圆锥段驱动与其接触的反馈杆，将功率级滑阀的位移按照一定比例缩小为反馈杆轴线方向上的位移，可实现功率级滑阀位移的一次大小和方向转换；反馈杆上设置了一个圆锥段，通过该圆锥段驱动的与其接触的前置级阀套，将反馈杆的位移按照一定比例缩小为前置级阀套轴线方向上的位移，可实现功率级滑阀位移的二次大小和方向转换。由于当反馈的位移加在前置级阀套上使其与前置级滑阀运动方向同向时，该反馈作用与功率级滑阀对前置级滑阀的负反馈是等效的，因此本实用新型采用将功率级滑阀的位移反馈到前置级阀套的方案，解决了因超磁致伸缩力马达的输出驱动力很大，直接反馈驱动前置级滑阀很难实现的问题。本实用新型将液压放大器前置级的回油液压工作介质输出到超磁致伸缩力马达，可以实现对超磁致伸缩力马达的冷却。

本实用新型提供的新型两级电液伺服阀，其位移机械反馈机构包括反馈弹簧调节螺钉，反馈弹簧，反馈杆。具有以下特点：目前前置级为滑阀式的电液伺服阀，一般只能采取位移电反馈方案，使伺服阀的结构复杂，尺寸增大，且在某些对电子类器件的可靠性影响很大场合如导弹、火箭的推力矢量电液伺服控制***，电反馈的可靠性很难得到保证。本实用新型采用集成在液压放大器阀体内的机械式反馈方案，使电液伺服阀的结构紧凑并具有较高的可靠性。

本实用新型提供的新型两级电液伺服阀，其工作原理为：当新型两级电液伺服阀的输入控制电信号为零时，超磁致伸缩力马达对液压放大器前置级滑阀位移输出为零，加在功率级滑阀两端的前置级输出压力相等，电液伺服阀处于零位状态，对外的输出为零。当电液伺服阀的输入控制电信号不为零时，超磁致伸缩力马达将产生一个位移输出驱动前置级滑阀有一开口量，使加在功率级滑阀两端的前置级输出压力有一个压差，功率级滑阀在此压差的驱动下开始运动。在功率级滑阀上的圆锥段与反馈弹簧的作用下，反馈杆将同时沿其轴线运动，反馈杆的位移通过反馈杆上的圆锥段及前置级阀套复位弹簧的作用，驱动前置级阀套产生与前置级滑阀运动方向同向的位移，使前置级滑阀开口量减小，从而使加在功率级滑阀两端的前置级输出压差减小。当前置级输出压差与作用在功率级滑阀上弹簧力平衡时，功率级滑阀将停止在某一位置，电液伺服阀将有与输入控制电信号相对应的输出流量和压力。

(三)有益效果

本实用新型所述的新型两级电液伺服阀的优点和积极效果是：这种新型两级电液伺服阀与目前的电液伺服阀相比在两个方面性能有较大的提高：第一是响应速度更快，目前的电液伺服阀，小流量的响应速度即其幅频带宽一般在200Hz左右，大流量的一般为几十Hz。本实用新型的提供的新型两级电液伺服阀，小流量的幅频带宽能够达到400Hz以上，大流量的幅频带宽在100Hz以上。第二是在保证响应速度的基本不降低前提下，本实用新型提供的新型两级电液伺服阀的方案基本能满足目前各种功率级别液压伺服***的要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图；

图2是本实用新型的超磁致伸缩力马达结构原理图；

图3是本实用新型的力马达连接件的三视图；

图4是本实用新型的热变形补偿套管的三视图；

图5是本实用新型的液压放大器结构原理图；

图6是本实用新型的阀体结构示意图；

图7是本实用新型的前置级阀套的三视图；

图8是本实用新型的功率级滑阀的三视图；

图9是本实用新型的位移机械反馈机构结构原理图；

图10是本实用新型的反馈杆的阀体结构示意图。

图中1.超磁致伸缩力马达，2.液压放大器，3.位移机械反馈机构，4.阀体，5.反馈弹簧调节螺钉，6.反馈弹簧，7.反馈杆，8.前置级阀套，9.前置级滑阀复位弹簧，10.前置级滑阀，11.前置级阀套复位弹簧，12.力马达连接件，13.预压弹簧，14.力马达驱动杆，15.热变形补偿套管，16.超磁致伸缩棒，17.线圈骨架，18.线圈绕组，19.线圈定位螺母，20.力马达外罩组件，21.前置级零位调整螺钉，22.功率级压紧螺钉A，23.功率级滑阀零位调整螺钉，24.功率级滑阀弹簧支撑件，25.功率级滑阀对中弹簧，26.功率级滑阀，27.功率级阀套，28.功率级压紧螺钉B，29.力马达冷却液排放螺钉，30.密封件，31.堵头，32.螺栓组件。

具体实施方式

下面结合附图，进一步详细说明本实用新型所述的新型两级电液伺服阀的具体实施方式，但不用来限制本实用新型的保护范围。

参考图1、2、5、9。本实用新型所提供的新型两级电液伺服阀由超磁致伸缩力马达1、液压放大器2、位移机械反馈机构3三部分组成。在实现本实用新型时，超磁致伸缩力马达1通过力马达连接件12的螺纹33安装在两级滑阀式液压放大器2的阀体4上，位移机械反馈机构3整体安装在两级滑阀式液压放大器2的阀体4上的孔51中。

在实现本实用新型时，新型两级电液伺服阀的装配步骤为：

按照图2组装好超磁致伸缩力马达1；

将位移机械反馈机构3除了反馈弹簧调节螺钉5外的其他零件按照图1和图9装配到液压放大器2的阀体4上；

按照图5组装好液压放大器2；

将超磁致伸缩力马达1按照图1装配到液压放大器2的阀体4上；

将位移机械反馈机构3的反馈弹簧调节螺钉5按照图1和图9装配到液压放大器2的阀体4上。

在实现本实用新型时，新型两级电液伺服阀的零位调整步骤为：

按照新型两级电液伺服阀的装配步骤完成新型两级电液伺服阀的装配；

调整液压放大器2的前置级滑阀10的零位，具体步骤为：

去掉液压放大器2的堵头31，阀体4上的两个前置级滑阀零位调整工艺孔50分别与流量传感器相接；

用试验工装堵住新型两级电液伺服阀的两个输出口71；

调整试验***的供油压力为低压例如5MPa左右，并向新型电液伺服阀输入液压工作介质；

对新型两级电液伺服阀的超磁致伸缩力马达1输入恒值直流偏置电信号；

测量上述两个流量传感器的流量；

根据流量的测量值判断前置级滑阀零位偏移的方向，从而确定前置级滑阀10位置应该调整的方向；

调节超磁致伸缩力马达1的前置级零位调整螺钉21并实时观察两个流量传感器的实测值，直到其相等为止，完成前置级滑阀10零位的调整；

将液压放大器2的堵头31装配回新型两级电液伺服阀；

去掉新型两级电液伺服阀的输出口的试验工装。

调整液压放大器2的功率级滑阀26的零位，具体步骤为：

将新型两级电液伺服阀两个输出口71分别与流量传感器相接；

调整试验***的供油压力为低压例如5～10MPa，并向新型电液伺服阀输入液压工作介质；

对新型两级电液伺服阀的超磁致伸缩力马达1输入恒值直流偏置电信号；

检测上述两个流量传感器的实测流量；

根据流量实测值判断液压放大器2的功率级滑阀26的零位偏移方向，从而确定功率级滑阀26的位置应调整的方向；

调节功率级滑阀零位调整螺钉20并实时观察两个流量传感器的实测值，直到其相等为止，完成功率级滑阀26零位的调整。

在实现本实用新型时，力马达连接件12应具有图3所示特征：力马达连接件12与液压放大器2的阀体4采用螺纹方式进行连接，力马达连接件12嵌入阀体4的部分设置外螺纹33，而阀体4相应的安装孔为螺纹孔34。力马达连接件12与阀体4之间用密封圈进行密封。力马达连接件12与阀体4接触的端部平面上应设置图4所示环形槽36，环形槽36内设置有若干通孔37，环形槽36用以沟通槽内通孔37与阀体4的回油管路35。环形槽36的结构尺寸及通孔37的通径和数量应满足下面条件：环形槽36的过流面积即其截面积应不小于液压放大器2的前置级在最大回油流量时，前置级滑阀10节流窗口的过流面积；通孔37的总截面积应不小于液压放大器2的前置级在最大回油流量时，前置级滑阀10节流窗口过流面积的2倍。力马达连接件12嵌入到阀体4的部分应设置图4所示一组的通孔38，用以沟通前置级阀套复位弹簧11在阀体4上的安装腔39和预压弹簧13在力马达连接件12上的安装孔41。通孔38的数量及通径应满足下面条件：通孔38的总截面积应不小于液压放大器2的前置级在最大回油流量时，前置级滑阀10节流窗口的过流面积。力马达连接件12上设置矩形法兰盘40(也可根据情况设置为圆形)与热变形补偿套管15通过螺栓组件32进行连接，法兰盘40的端面上设置有密封用环形槽42，用于在力马达连接件12和热变形补偿套管15之间安装密封件30。

在实现本实用新型时，力马达连接件12与液压放大器2的阀体4也可采用法兰方式进行连接。参考图3，此时应将力马达连接件12上的结构特征螺纹33去掉并增加结构特征法兰盘70，法兰盘70形状可为矩形或圆形，大小根据实际情况确定，法兰盘70上的连接用通孔应均匀布置，一般为4个，当然也可以根据具体情况设置；与此对应，在阀体4与力马达连接件12的法兰盘70接触的面上，应设置位置和数量相同的螺纹孔。

在实现本实用新型时，超磁致伸缩力马达1的热变形补偿套管15应具有图4所示特征：热变形补偿套管15与力马达连接件12连接端设置有法兰盘43；法兰盘43的形状及用于安装螺栓组件32的通孔的位置和数量应与力马达连接件12的法兰盘40一致。热变形补偿套管15设置有法兰盘43，法兰盘43两面分别设置一个环形槽44和45，环形槽44内设置有一组通孔46。环形槽44用以沟通槽内通孔46。环形槽44的过流面积即其截面积应不小于液压放大器2的前置级在最大回油流量时，前置级滑阀10节流窗口的过流面积；通孔46的总截面积应不小于液压放大器2的前置级在最大回油流量时，前置级滑阀10节流窗口过流面积的2倍。环形槽45用于在热变形补偿套管15和力马达外罩组件20之间安装密封件30。在热变形补偿套管15上安装有线圈骨架17，线圈骨架17左端与热变形补偿套管15的法兰盘接触，右端与安装在热变形补偿套管15尾端的线圈定位螺母19接触，线圈绕组18安装在线圈骨架17上，力马达外罩组件20安装在线圈绕组18外部，通过螺栓组件32与力马达连接件12及热变形补偿套管15连接在一起；力马达冷却液排放螺钉29安装在力马达外罩组件20上。热变形补偿套管15与线圈骨架17接触的套管外表面为阶梯结构47，阶梯结构47与线圈骨架17内孔面之间形成一个周向间隙，为超磁致伸缩力马达的液压冷却介质提供通道。热变形补偿套管15尾部靠近阶梯部位周向均匀设置一组通孔51，以使液压冷却介质流入热变形补偿套管15的内部空间，对安装在热变形补偿套管15内的超磁致伸缩棒16进行冷却。阶梯结构47与线圈骨架17内孔面之间周向间隙的过流面积即其截面积应不小于液压放大器2的前置级在最大回油流量时，前置级滑阀10节流窗口的过流面积；通孔51的通径和数量应满足下面条件：所有通孔的总截面积应不小于液压放大器2的前置级在最大回油流量时，前置级滑阀10节流窗口过流面积的2倍。热变形补偿套管15的内部空间沿周向均匀设置了4个支撑靴50，支撑靴50与超磁致伸缩棒16之间的间隙较小，可实现对超磁致伸缩棒16的径向定位和轴向导向，支撑靴50之间形成液压冷却介质的通道。通道的截面积应不小于液压放大器2的前置级在最大回油流量时，前置级滑阀10节流窗口过流面积的2倍。热变形补偿套管15的尾部阶梯轴上设置外螺纹48，用于安装线圈定位螺母19，实现对线圈骨架17的固定。热变形补偿套管15的尾部沿轴线设置内螺纹通孔49，用于安装前置级零位调整螺钉21。

在实现本实用新型时，液压放大器2的阀体4应具有图6所示特征：阀体4上安装前置级阀套8的孔52的轴线、功率级阀套27的孔54轴线互相平行、分别与位移机械反馈机构3的孔56为一台阶孔，孔56的轴线应相互垂直且共面；前置级滑阀10的供油管路57在阀体4内与功率级滑阀26的供油管路58相通。前置级滑阀10的回油管路35应单独设置，不允许与功率级滑阀26的回油管路59相通，以免功率级滑阀26的回油因其压力偏高而影响前置级滑阀10的回油对超磁致伸缩力马达1的冷却。阀体4上设置有两个前置级滑阀零位调整工艺孔55，该孔为螺纹孔，分别与前置级滑阀10的两个输出管60路相通，电液伺服阀工作时，这两个前置级滑阀零位调整工艺孔用堵头31封堵。当力马达去掉螺纹33而增加法兰盘70时，阀体4上的螺纹孔34应该为光孔。阀体4可设计成图6所示的整体式结构，也可根据情况设计成分体式结构，即由上下两部分组成。例如可按图6所示，沿A-A面分开，上面部分用于安装前置级液压放大器、超磁致伸缩力马达1及位移机械反馈机构3，称为上阀体；下面部分安装功率级液压放大器，称为下阀体。上阀体和下阀体可用螺钉连接；安装接触面上应设置密封装置，密封方式一般为端面密封。阀体4由上阀体和下阀体两部分组成时，前述前置级滑阀零位调整工艺孔应设置在上阀体上。

在实现本实用新型时，液压放大器2的前置级阀套7应具有图9所示特征：前置级阀套8为一端开口一端封闭的管件，封闭端设置有与反馈杆7上的圆锥段53接触的短轴62，短轴端部为光滑球面61。前置级阀套8在工作时是运动的，为了减小其运动的摩擦，在结构尺寸允许的情况下，其外圆柱面上节流窗口之外的其他部位应尽量设计成台阶式的结构以减小与阀体4的接触面积。前置级阀套8与阀体4之间不设置密封件，以免影响前置级阀套8的运动灵活性。

在实现本实用新型时，液压放大器2的功率级滑阀26应具有图8所示特征：功率级滑阀26设置有四个台阶63，在左端两个台阶之间设置有光滑的圆锥段64；功率级滑阀26的每个台阶的外圆柱面上设置有3～5条断面为矩形的环形均压槽65；功率级滑阀26两端设置有对功率级滑阀对中弹簧25进行导向的短轴66。功率级阀套27安装在阀体4的孔54中，左右两端分别由功率级压紧螺钉B28和功率级压紧螺钉A22压紧定位，功率级滑阀26安装在功率级阀套27内，左右两端分别与功率级滑阀对中弹簧25接触，对中弹簧25由功率级滑阀弹簧支撑件24支撑，功率级滑阀弹簧支撑件24由安装在其右端的功率级滑阀零位调整螺钉23支撑。

在实现本实用新型时，位移机械反馈机构3的反馈杆7应具有图10所示特征：反馈杆7小径部分与液压放大器2的功率级滑阀26上的圆锥段64接触的端部为球面67；反馈杆7大径部分设置有两个台阶68，两个台阶之间设置有光滑的圆锥段53；反馈杆7顶部设置有对反馈弹簧6进行导向的短轴69，短轴与反馈弹簧6的单边间隙应不小于0.2mm，以避免反馈杆7运动时可能与反馈弹簧6之间产生摩擦。

在实现本实用新型时，参考图8和图10，反馈杆3上圆锥段53的锥角为α₁，功率级滑阀26上圆锥段64的锥角为α₂。α₁、α₂的设置方法为：假设功率级滑阀26至前置级滑阀10的位移反馈系数为K_fb，则α₁、α₂应满足下式：

tgα₁·tgα₂＝K_fb

根据上式可设置α₁、α₂时，一般应使α₂＜α₁。

在实现本实用新型时，参考图1和图5，液压放大器2的前置级滑阀10除了可通过前置级滑阀复位弹簧9的预压缩力与超磁致伸缩力马达1的力马达驱动件14保持可靠接触的方式外，还可采用采用直接固定的方式如螺纹连接方式、过盈配合方式等，与力马达驱动件14连接在一起，此时前置级滑阀复位弹簧9可以去掉。当采用直接固定的方式与力马达驱动件14连接时，应在将超磁致伸缩力马达1安装在阀体4上之前，先将前置级滑阀10安装在超磁致伸缩力马达1的力马达驱动件14上，然后将超磁致伸缩力马达1安装到阀体4上。

以上为本实用新型的最佳实施方式，依据本实用新型公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到的一些雷同、替代方案，均应落入本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种新型两级电液伺服阀，包括超磁致伸缩力马达(1)、液压放大器(2)、位移机械反馈机构(3)，其特征在于：超磁致伸缩力马达(1)通过力马达连接件(12)与液压放大器(2)的阀体(4)连接，力马达连接件(12)和阀体(4)之间设置有密封圈(31)，位移机械反馈机构(3)安装在液压放大器(2)的阀体(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种新型两级电液伺服阀，其特征是：超磁致伸缩力马达(1)包括力马达连接件(12)，预压弹簧(13)，力马达驱动杆(14)，热变形补偿套管(15)，超磁致伸缩棒(16)，线圈骨架(17)，线圈绕组(18)，线圈定位螺母(19)，力马达外罩组件(20)，前置级零位调整螺钉(21)，力马达冷却液排放螺钉(29)，密封件(30)，螺栓组件(32)；超磁致伸缩棒(16)安装于热变形补偿套管(15)中，预压弹簧(13)在安装于力马达连接件(12)与力马达驱动杆(14)之间，力马达驱动杆(14)与超磁致伸缩棒(16)左端接触，前置级零位调整螺母(21)安装在热变形补偿套管(15)尾部，并与超磁致伸缩棒(16)的右端接触，线圈骨架(17)安装在热变形补偿套管(15)上，左端与热变形补偿套管(15)的法兰盘接触，右端与安装在热变形补偿套管(15)尾端的线圈定位螺母(19)接触，线圈绕组(18)安装在线圈骨架(17)上，力马达外罩组件(20)安装在线圈绕组(18)外部，通过螺栓组件(32)与力马达连接件(12)及热变形补偿套管(15)连接在一起；力马达冷却液排放螺钉(29)安装在力马达外罩组件(20)上。

3.根据权利要求2所述的一种新型两级电液伺服阀，其特征是：力马达连接件(12)安装在液压放大器的阀体(4)的螺纹孔(34)内的部分设置有外螺纹(33)，力马达连接件(12)与阀体(4)外表面接触的端面上设置有一环形槽(36)，环形槽(36)内设置有一组通孔(37)沟通液压放大器(2)的前置级回油管(35)，在螺纹(33)部分的端面上设置一组通孔(38)沟通液压放大器(2)的阀体(4)上前置级复位弹簧(11)的安装腔(39)，力马达连接件(12)设置有法兰盘(40)，力马达连接件(12)设置有预压弹簧的安装孔(41)，力马达连接件(12)在法兰盘(40)端面设置有密封用环形槽(42)。

4.根据权利要求2所述的一种新型两级电液伺服阀，其特征是：热变形补偿套管(15)设置有法兰盘(43)，法兰盘(43)两面分别设置上设置有环形槽(44)和(45)，环形槽(44)设置有一组通孔(46)，与线圈骨架(17)接触的套管外表面为阶梯结构(47)，热变形补偿套管(15)尾部设置有外螺纹(48)，尾部端面上沿热变形补偿套管(15)的轴线设置有一个内螺纹通孔(49)，热变形补偿套管(15)的内部腔体沿周向均匀设置了4个支撑靴(50)，热变形补偿套管(15)在阶梯结构(47)靠近外螺纹(48)部位设置一组通孔(51)。

5.根据权利要求1所述的一种新型两级电液伺服阀，其特征是：液压放大器(2)包括阀体(4)，前置级阀套(8)，前置级滑阀复位弹簧(9)，前置级滑阀(10)，前置级阀套复位弹簧(11)，功率级压紧螺钉A(22)，功率级滑阀零位调整螺钉(23)，功率级滑阀弹簧支撑件(24)，功率级滑阀对中弹簧(25)，功率级滑阀(26)，功率级阀套(27)，功率级压紧螺钉B(28)，密封件(30)，堵头(31)；前置级阀套(8)安装在阀体(4)的孔(52)中，左端与反馈杆(7)上的圆锥段(53)接触，右端与前置级阀套复位弹簧(11)接触，前置级阀套复位弹簧(11)的右端与力马达连接件(12)接触，前置级滑阀复位弹簧(9)安装在前置级阀套(8)内孔中，其左端与前置级阀套(8)内孔底部接触，右端与前置级滑阀(10)左端接触，前置级滑阀(10)右端与超磁致伸缩力马达(1)的力马达连接件(12)左端接触，功率级阀套(27)安装在阀体(4)的孔(54)中，左右两端分别由功率级压紧螺钉B(28)和功率级压紧螺钉A(22)压紧定位，功率级滑阀(26)安装在功率级阀套(27)内，左右两端分别与功率级滑阀对中弹簧(25)接触，功率级滑阀(26)左端的功率级滑阀对中弹簧(25)由功率级压紧螺钉B(28)支撑，功率级滑阀(26)右端的功率级滑阀对中弹簧(25)由功率级滑阀弹簧支撑件(24)支撑，功率级滑阀弹簧支撑件(24)由安装在其右端的功率级滑阀零位调整螺钉(23)支撑，堵头(31)安装在阀体(4)上的前置级滑阀零位调整工艺孔(55)内。

6.根据权利要求5所述的一种新型两级电液伺服阀，其特征是：阀体(4)上安装前置级阀套(8)的孔(52)的轴线与安装功率级阀套(27)的孔(54)的轴线平行，且孔(52)及孔(54)的轴线与安装位移机械反馈机构(3)的孔(56)的轴线在同一平面内，并与孔(56)的轴线垂直，孔(56)为一台阶孔，前置级滑阀(10)的液压介质输入管道(57)与功率级滑阀(24)的液压介质输入管道(58)在阀体(4)内部沟通，阀体(4)上分别设置有前置级回油管路(35)及功率级回油管路(59)，两个管路不允许沟通，阀体(4)上设置有前置级滑阀零位调整工艺孔(55)，分别与前置级滑阀(10)的两个输出管路(60)相通，前置级滑阀零位调整工艺孔(55)为螺纹孔。

7.根据权利要求5所述的一种新型两级电液伺服阀，其特征是：前置级阀套(8)为一端开口一端封闭的管件，封闭端有与反馈杆(7)上的圆锥段接触的短轴(61)，短轴端部为光滑球面(62)。

8.根据权利要求5所述的一种新型两级电液伺服阀，其特征是：功率级滑阀(26)设置有四个台阶(63)，在左端两个台阶之间设置有一个光滑的圆锥段(64)，台阶(63)的外圆柱面上设置有3～5条断面为矩形的环形均压槽(65)，功率级滑阀(26)两端设置有短轴(66)。

9.根据权利要求1所述的一种新型两级电液伺服阀，其特征是：位移机械反馈机构(3)包括反馈弹簧调节螺钉(5)，反馈弹簧(6)，反馈杆(7)；反馈杆(7)安装在阀体(4)上左端垂直的孔(56)内，反馈杆(7)上部安装有反馈弹簧(6)，反馈弹簧(6)由安装在其上部的反馈弹簧调节螺钉(5)提供支撑。

10.根据权利要求9所述的一种新型两级电液伺服阀，其特征是：反馈杆(7)与功率级滑阀(26)上的圆锥段(64)接触的端部为光滑球面(67)，反馈杆(7)上设置有两个台阶(68)，两个台阶之间设置有圆锥段(53)，反馈杆(7)顶部设置有短轴(69)。

Images