[發明專利]有限轉角力矩電機直接驅動的兩級滑閥式電液伺服閥

無效

• 申請號: 201410564115.3
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104405709A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 蔣大偉;姜昆鵬;劉健;陳萬榮
• 申請（專利權）人: 鎮江四聯機電科技有限公司
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種有限轉角力矩電機直接驅動的二級滑閥式電液伺服閥。

背景技術

電液伺服閥是集機電液和控制技術于一體的復雜元件。在電液伺服閥系統中，電液伺服閥是將系統的電氣部分和液壓部分聯系起來的接口元件，它能夠將輸入的微小電氣信號轉換為大功率的液壓信號(流量和壓力)輸出。電液伺服閥集中了電信號具有的傳遞快、線路連接方便、便于遙控、容易檢測、反饋、比較、校正等優點，以及液壓動力具有的輸出功率大、慣性小、反應快的諸多優點，作為電液伺服控制系統的一種關鍵控制元件，電液伺服閥的性能優劣直接決定著控制系統系能的好壞。正是由于電液伺服閥具有輸入功率小、功率放大比高、動態性能好等優點，已經廣泛應用于航空、航天、化工和冶金等領域。隨著電液伺服控制系統應用范圍的拓展，許多工程機械、大型實驗設備以及國防工業領域等對電液伺服閥提出了更高的要求。在目前的液壓系統中，傳統的兩級滑閥式電液伺服閥，雖然具有可靠性高、功率放大系數大等優點，但是，由于滑閥閥芯摩擦力大、滯環大和動態響應慢，所以這樣的指標已很難滿足快速電液伺服系統的要求，因此，這就需要使用高響應的兩級電液伺服閥。

發明內容

本實用發明的目的在于提供一種有限轉角力矩電機直接驅動的二級滑閥式電液伺服閥以及其伺服系統的控制方法，該裝置可以廣泛用于要求高精度、快響應等復雜情況下的場合。

設計由有限轉角力矩電機直接驅動的兩級滑閥式電液伺服閥主要包括兩部分。第一部分是設計閉環控制系統，使系統在有限轉角范圍內能夠有效實現良好的動態性能、定位精度以及穩定性。第二部分是設計與有限轉角力矩電機相結合的兩級滑閥式電液伺服閥，滿足實際應用過程中的性能要求。對于第一部分，閉環控制系統的設計思路是將計算機發出的指令傳送給控制電路，控制電路再將驅動信號傳送給有限轉角力矩電機。有限轉角力矩電機收到驅動信號后，通過傳動桿，將電機的旋轉運動轉變為伺服閥閥芯的直線運動。為了能夠精確控制閥芯的位移和位置，傳動桿上安裝有位置傳感器。位置傳感器將伺服閥閥芯的位置時刻反饋給控制電路，對計算機指令作出修正，從而對伺服閥進行實時控制。

對于第二部分設計與有限轉角力矩電機相結合的兩級滑閥式電液伺服閥，在電液伺服閥的各個環節中，由于磁滯性等原因，電-機械轉換器的響應速度最低，通常是整個電液伺服閥動態響應特性的主要延遲環節。電-機械轉換器性能的好壞將直接影響到電液伺服閥以及電液伺服系統的性能，有些指標甚至關系到伺服系統能否實現，特別是快速性指標。而傳統的電-機械轉換器很難滿足現代工業對電液伺服閥的要求，成為制約電液伺服閥進一步發展的障礙。

本實發明的有益效果：通過閉環控制系統控制有限轉角力矩電機，利用閉環控制系統實時控制有限轉角電機的轉動，可以有效提高系統在有限轉角范圍內的良好的動態性能、定位精度及穩定性。通過有限轉角力矩電機直接驅動兩級滑閥式電液伺服閥的發明設計，可以拓寬伺服閥的工作頻率范圍，提高響應速度。傳統的二級滑閥式電液伺服閥是利用電磁感應原理將電信號轉換為機械信號后，再驅動前置級閥芯從而帶動伺服閥工作，但由于滑閥閥芯摩擦力大、滯環大和動態響應慢等原因，使電液伺服閥的工作頻寬較低。而有限轉角力矩電機具有輸出力矩大、能夠在限定角度內精確定位、可靠性高頻帶寬等特點，用其直接驅動二級滑閥式電液伺服閥，可有效提高伺服閥的頻率響應。

附圖說明

圖1為本發明有限轉角力矩電機直接驅動的二級滑閥式電液伺服閥的整體結構示意圖。

圖2為本發明的系統控制示意圖。

具體實施方式