[實用新型]一種新型高頻壓電旋動式兩級電液伺服閥

有效

• 申請號: 201921817515.5
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN210799551U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 朱玉川;陳曉明;吳昌文;江裕雷
• 申請（專利權）人: 南京航啟電液控制設備有限公司
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F16K31/02;B05B1/16
• 代理公司: 南京瑞華騰知識產權代理事務所(普通合伙) 32368
• 代理人: 梁金娟

本實用新型公開了一種新型高頻壓電旋動式兩級電液伺服閥。它包括壓電旋動執行器、射流分配組件和功率級滑閥組件，壓電旋動執行器用以根據輸入的電壓信號產生相應的水平方向的旋動角度，并將旋動角度傳遞給射流分配組件，射流分配組件根據旋動角度完成前置級的射流矢量控制，射流分配組件包括呈偏心設置的反饋桿，反饋桿的下端插至所述功率級滑閥組件的閥芯的配合孔內，反饋桿將閥芯的直線運動轉化為旋動反饋，以實現伺服閥前置級與功率級的機械反饋。本發明散熱性好、加工難度小、執行器功耗較小、制造成本低，滿足機械設計原理，可以實現高頻動作，進一步增加伺服閥的使用頻寬，前置級液動力較小、裝配更為緊湊、泄漏更小、控制精度更高。

技術領域

本發明涉及兩級電液伺服閥領域，具體涉及一種新型高頻壓電旋動式兩級電液伺服閥。

背景技術

液壓伺服控制系統廣泛應用于高精度、高響應、高功率密度比的航空航天動力控制領域。伺服閥是高性能的液壓伺服控制系統中使用的主要功率調節元件，常見的伺服閥通常為兩級裝置，第一級是利用力矩馬達微小偏轉實現液壓放大器流量壓力分配，第二級是用于實現執行元件精準控制的功率級滑閥結構。隨著智能材料的高速發展，高響應、大頻寬的智能材料是驅動伺服閥前置級的最佳選擇之一。常規電液伺服閥的力矩馬達存在加工制造成本高、裝配工藝難度大，頻響提升難度大等特點，運用智能材料的可控形變實現前置級的精密驅動成為力矩馬達的替代方案。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種新型高頻壓電旋動式兩級電液伺服閥。

為實現上述目的，本發明提供了一種新型高頻壓電旋動式兩級電液伺服閥，包括由上向下依次可拆卸固定的壓電旋動執行器、射流分配組件和功率級滑閥組件，所述壓電旋動執行器用以根據輸入的電壓信號產生相應的水平方向的旋動角度，并將所述旋動角度傳遞給射流分配組件，所述射流分配組件根據旋動角度完成前置級的射流矢量控制，進而控制所述功率級滑閥組件工作，所述射流分配組件包括在其下側呈偏心設置的反饋桿，所述反饋桿的下端插至所述功率級滑閥組件的閥芯的配合孔內，所述反饋桿將閥芯的直線運動轉化為旋動反饋，以實現伺服閥前置級與功率級的機械反饋。

進一步的，所述壓電旋動執行器包括支撐外環、設置在支撐外環內側中部的旋動主軸和若干連接在支撐外環內側與旋動主軸之間的壓電彎曲片，所述壓電彎曲片外端與支撐外環固定連接，且其內端與旋動主軸滑動連接，所述壓電彎曲片通電后產生偏振彎曲并驅動旋動主軸產生相應的旋動角度，所述支撐外環下側設有密封座，所述旋動主軸穿插密封座設置。

進一步的，所述射流分配組件包括異形射流盤，所述異形射流盤上設有射流入口、射流左出口和射流右出口，所述異形射流盤中部設有可轉動的偏轉控制桿，所述偏轉控制桿的上端與旋動主軸螺紋連接，所述反饋桿偏心設置在偏轉控制桿的下側，所述射流入口與射流左出口以及射流右出口之間的偏轉控制桿上設有連通槽，所述偏轉控制桿未轉動時，所述射流左出口和射流右出口對稱設置在連通槽的中線的兩側，當所述偏轉控制桿隨旋動主軸轉動時，所述連通槽與射流左出口和射流右出口形成不一致的矢量夾角，進而完成前置級的射流矢量控制。

進一步的，所述射流分配組件還包括與支撐外環可拆卸固定連接的壓緊端蓋，所述異形射流盤設置在壓緊端蓋中部內側，且其上下兩側分別設有上壓板和下壓板，所述偏轉控制桿穿插上壓板和下壓板設置；所述偏轉控制桿與異形射流盤間隔形成泄流口，所述下壓板上與射流左出口、射流右出口、射流入口和泄流口的對應位置分別設有通孔，以使所述射流左出口、射流右出口、射流入口和泄流口分別與功率滑閥組件上的左負載容腔、右負載容腔、供油口和回油口對應相通。

進一步的，所述連通槽的橫截面呈梯形狀，其開口較大的一側朝向射流入口設置，開口較小的一側朝向射流左出口和射流右出口設置。

進一步的，所述支撐外環內側設有安裝槽，所述壓電彎曲片的外端螺栓固定在所述安裝槽內，所述旋動主軸外側與壓電彎曲片對應位置設有限位槽，所述壓電彎曲片的內端滑動連接在所述限位槽內。