[發明專利]一種大流量高頻響比例伺服閥

有效

• 申請號: 201510513410.0
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN105156386B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 吳凜;湛從昌;陳奎生;文小莉;周嬌
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F16K31/124
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于比例伺服閥技術領域。具體涉及一種大流量高頻響比例伺服閥。

背景技術

在液壓系統中，比例伺服閥是不可或缺的元件之一。比例伺服閥按輸入的電信號能連續地按比例對油液的壓力、流量和方向進行控制。如在注塑機注射系統、大型鍛壓機快排系統等要求比例伺服閥具有大流量、快響應的特點。大流量比例伺服閥按其先導控制方式主要有以下類型：噴嘴擋板伺服閥先導級和射流管伺服閥先導級。噴嘴擋板伺服閥對工作介質要求高、流量恢復低（50%）和響應頻率較低，而射流管式伺服閥具有抗污染能力強和穩定性高等優點，后者得到了廣泛地應用。但射流管式伺服閥的輸出信號線性度較差時不利于對執行機構的控制，射流反力會影響閥的工作效率和動態性能，主閥芯的質量與頻率響應有直接聯系。

發明內容

本發明旨在克服上述技術缺陷，目的是提供一種結構簡單、維修方便、抗污染能力強、線性度高和靈敏度高的大流量高頻響比例伺服閥。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：所述大流量高頻響比例伺服閥包括上閥體、下閥體、位移自適應組合體和閥芯組合體，上閥體和下閥體間設有活塞底座，上閥體、活塞底座和下閥體通過螺栓同中心線地連接為整體。

所述上閥體的結構是：由上向下依次同軸線地設有上部空腔、中部空腔和下部空腔；上部空腔的上端同軸線地固定裝有彈性密封支承件，射流管的下部穿過彈性密封支承件同軸線地位于上部空腔內，射流管的上部固定有銜鐵組件。

上閥體設有右油道和左油道；上部空腔內壁的下部對稱地設有右油道的上油口和左油道的上油口，右油道的下油口與下部空腔的下部相通，左油道的下油口與下部空腔的上端相通。

上閥體的前后兩側水平地設有導線通孔和上泄油孔，導線通孔的一個孔口位于中間空腔內壁的上部處，導線通孔的另一個孔口位于上閥體的一側的外壁處。上泄油孔的一個孔口位于中間空腔內壁的上部處，上泄油孔的另一個孔口位于上閥體的另一側外壁處。

所述下閥體的結構是：中心位置處由上端面至靠近下端面設有圓柱形腔體，下閥體的下端面同軸線地設有與圓柱形腔體相通的排油孔，圓柱形腔體的直徑與排油孔的直徑比為1︰(0.6~0.8)。圓柱形腔體(19)內壁的上部水平地設有下泄油孔(24)，圓柱形腔體的下端裝有閥座，緊貼閥座的上環形面的圓柱形腔體內壁設有環形槽和進油孔，進油孔沿徑向方向與環形槽相通。

所述閥芯組合體由受控組件、活塞和螺母組成。受控組件的結構是：主閥芯的上平面同軸線的固定有連接桿。所述主閥芯為空心圓柱體，空心圓柱體的下部為圓錐臺狀，圓錐臺的錐角為60°~90°，主閥芯的直徑與下閥體的圓柱形腔體的內徑的名義尺寸相同，主閥芯的圓柱面加工有3~5條均壓槽。所述連接桿由上向下依次分為上活塞桿段、螺紋桿段和下活塞桿段，上活塞桿段的直徑︰螺紋桿段的螺紋外徑︰下活塞桿段的直徑之比為1︰(1.10~1.15)︰(1.20~1.25)。上活塞桿段的上端面沿軸線開有導向孔，上活塞桿段的直徑與上閥體的中部空腔的直徑的名義尺寸相同。所述活塞和螺母與螺紋桿段螺紋連接，活塞的圓柱面加工有3~5條均壓槽。活塞的直徑與上閥體的下部空腔的直徑的名義尺寸相同。

所述位移自適應組合體的結構是：接收器的下端面與位移傳感器的上端面同軸線固定連接。所述接收器為圓柱體，接收器的半徑與上閥體的上部空腔的內壁半徑的名義尺寸相同。接收器設有接收器右油道和接收器左油道，接收器右油道的上油口位于接收器的上平面，接收器右油道的下油口位于接收器下部同側的圓柱面。接收器右油道的下油口與上閥體的上部空腔的右油道的上油口相通，接收器右油道與上閥體的上部空腔的右油道構成右控制油道。接收器右油道和接收器左油道對稱布置，同理，接收器左油道與上閥體的上部空腔的左油道構成左控制油道。接收器右油道和接收器左油道之間的夾角為30°~60°，接收器右油道和接收器左油道的截面呈等腰三角形，兩個等腰三角形的頂角相對設置，兩個上油口的頂點為同一點。

所述大流量高頻響比例伺服閥的內部結構是：閥芯組合體的下活塞桿段活動地穿過活塞底座的中心通孔，閥芯組合體的主閥芯活動地裝入下閥體的圓柱形腔體內，閥芯組合體的上活塞桿段活動地裝入上閥體的中部空腔的下部，閥芯組合體的活塞活動地裝入上閥體的下部空腔。位移自適應組合體的接收器固定地安裝在上閥體的上部空腔內，位移自適應組合體的位移傳感器穿過上閥體的中部空腔活動地插入閥芯組合體的上活塞桿段的導向孔內。

所述接收器的材質為硬質合金。

所述所述活塞底座的中心位置處設有通孔，通孔的內徑與閥芯組合體的下活塞桿段的外徑的名義尺寸相同。