[發明專利]帶阻尼節流器和液容的電液伺服閥

無效

• 申請號: 200910051005.6
• 申請日: 2009-05-12
• 公開（公告）號: CN101561001A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 訚耀保;孟偉
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F15B13/044
• 分類號: F15B13/044
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于機械工程的機械零件與傳動裝置和流體控制技術領域，具體涉及一種帶阻尼節流器和液容的電液伺服閥。

背景技術

液壓伺服控制技術發展至今已經廣泛應用于各種工業產品中，特別是航空航天飛行器的姿態控制大多采用液壓伺服機構控制。作為液壓伺服控制系統核心元件的電液伺服閥性能要求高，技術難度大。由于飛行器工作時的工作環境非常復雜，經常伴隨著振動、離心、沖擊等極限工況，使閥體與閥芯產生瞬間的非主動控制相對位移，導致閥體輸出流量壓力變得不穩定，嚴重時甚至會導致系統失控。

目前液壓伺服控制技術在汽車、飛機制造、火車車輛、機床、自動化生產線、機器人等方面得到了廣泛的應用。隨著宇航及國防軍工的發展，對伺服控制系統的要求越來越高，產品也都朝著高精度和高速度響應的方向發展。

為了增加電液伺服閥對振動、離心、沖擊等極限條件的抗干擾能力，目前采用的手段大多是通過非工作條件下對閥體進行各項性能指標的環境考核來獲得相關結構參數。該方法在對系統特性補償方面能取得一定效果，但所取得的參數沒有直接的理論依據，難于直接進行特性補償。這就導致越來越需要一種新原理的硬件方法來解決上述問題，實現電液伺服閥流量壓力的穩定輸出控制。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種帶阻尼節流器和液容的電液伺服閥，通過硬件措施來解決電液伺服閥對振動、離心、沖擊等極限條件抗干擾能力不強的問題，實現電液伺服閥流量壓力的穩定輸出控制。

為達到上述目的、本發明的解決方案是：

一種帶阻尼節流器和液容的電液伺服閥，包括主閥芯兩端的阻尼節流器，所述兩端的阻尼節流器與主閥芯端部及閥套組成一對幾何容腔，又與固定節流器、噴嘴及閥套共同組成一對幾何容腔，即液容。

所述兩端阻尼節流器開口形狀大小可對稱也可不對稱，開口量可視閥體控制壓力的大小及主閥輸出壓力流量大小情況確定。

所述兩端阻尼節流器是設置于二級控制閥的主閥芯和一級控制閥的噴嘴擋板之間的一對對稱的幾何容腔。

所述兩端阻尼節流器形狀包括：矩形、三角形、圓形。當然，節流口形狀采用不規則形狀、以及主閥芯兩端節流器形狀上不對應也是可以的。

所述兩端阻尼節流器是集成于同一個主閥芯和閥套的一體式結構。

本發明的帶阻尼節流器和液容的電液伺服閥，主閥芯和閥體之間增加了一對節流口，在主閥芯和噴嘴擋板之間的結構上，與閥套、主閥芯端部自然地形成容腔，又與噴嘴、擋板、固定節流器和閥套等零部件裝配后形成另一容腔，即節流口將原先由主閥芯、固定節流器、擋板、噴嘴和閥套形成的容腔分為兩個小容腔。通過這對節流器構成的兩對容腔組成對主閥芯運動特性的綜合補償結構。

具體的，本發明提出的帶阻尼節流器和液容的電液伺服閥，包括力矩馬達的電-力轉換部分、十字彈簧和銜鐵的力-位移轉換部分、噴嘴和擋板的一級放大器部分、反饋彈簧桿和閥芯、閥套、一對節流口和一對幾何容腔組成的主閥部分。主閥芯兩端處節流器和液容的大小可根據控制壓力大小、閥體輸入輸出的流量壓力以及閥體其他結構參數的變化情況確定。

進一步，所述的帶阻尼節流器和液容的控制方式是主閥芯兩端處的一對節流器開口大小可對稱也可不對稱。即，左邊的節流器開口大小可與右邊的節流器開口大小不同。

本發明在幾何結構上，具體而言，兩端節流器采取的形狀可以是矩形、圓形、三角形或其他形狀的節流器形式，兩端節流器采取的形狀也可不對稱。例如，左邊節流器采用三角形的節流口形狀，右邊采用圓形的節流口形狀。

本發明相關的主閥芯兩端分別采用一對節流器和兩對固定幾何容腔進行主閥芯運動特性的綜合補償。沒有任何補償措施的一般普通電液伺服閥，在外加振動、離心、沖擊等工況影響時，很容易產生振蕩，導致閥體輸出不穩定。本發明采用一對固定節流器，對稱地安裝在主閥芯的兩側，但節流器的開口大小和形狀可以不一致；同時在主閥芯的兩側和供油口、噴嘴擋板之間設置兩對幾何補償容腔。通過一對節流器和兩對幾何容腔的綜合補償方案改善了電液伺服閥的抗干擾能力，實現閥芯運動的平穩控制。

附圖說明

圖1是本發明的一種實施例的結構示意圖。

圖2是主閥芯右移時左端節流器兩邊流量壓力變化以液阻液容形式表述的過程示意圖。

圖3是主閥芯右移時右端節流器兩邊流量壓力變化以液阻液容形式表述的過程示意圖。

圖4是帶阻尼節流器和液容的電液伺服閥動態特性測試的示意圖。

圖5是本發明的一種實施例的部分示意圖。