[發明專利]一種間隙自動補償型水下旋轉伺服閥

在審

• 申請號: 202010840103.4
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112065794A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 吳德發;王希;馬云祥;劉銀水;王振耀;王聚財;程謙;關子威
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B20/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 胡秋萍;李智

1.一種間隙自動補償型水下旋轉伺服閥，其特征在于，所述水下旋轉伺服閥包括：下端蓋(10)、閥體(30)、閥芯(20)、碟簧(150)、推力球軸承(40)、壓蓋(50)、上端蓋(60)和旋轉執行機構；

下端蓋(10)的小端(13)上均勻分布油口A、B、P、T，下端蓋(10)的大端(11)與閥體(30)底端固定連接；

閥體(30)與閥芯(20)間隙配合，閥體(30)的頂端與上端蓋(60)固定連接；

閥芯(20)的粗端(21)上均勻分布油口A、B、P、T，并與下端蓋(10)上的四個油口對應，使得當伺服閥處于零位時，油口A、B、P、T相互隔離，當閥芯逆時針旋轉時，油口P與A連通，油口B與T連通，當閥芯順時針旋轉時，油口P與B連通，油口A與T連通；閥芯(20)的粗端(21)上具有環形凹槽(23)，用于安裝碟簧(150)；閥芯(20)的細端(22)與旋轉執行機構的輸出軸間隙配合；碟簧(150)與上端蓋(60)之間裝有推力球軸承(40)和壓蓋(50)；

壓蓋(50)與推力球軸承(40)緊密接觸，推力球軸承(40)與碟簧(150)緊密接觸，碟簧(150)與閥芯(20)之間形成預壓力，使得閥芯與下端蓋的小端緊密結合，補償了閥芯與下端蓋(10)之間的配合間隙；

下端蓋(10)和閥體(30)之間形成靜密封，閥體(30)和壓蓋(50)之間形成靜密封，閥體(30)和上端蓋(60)之間形成靜密封，閥芯(20)與壓蓋(50)之間形成動密封；

閥體(30)的內腔為圓柱形臺階孔，分為底端段(31)和密封段(32)；

下端蓋(10)為三階臺階軸，包括大端(11)、中端(12)和小端(13)；大端(11)通過螺釘與閥體(30)的底端面螺紋孔固定，中端(12)與底端段(31)相配合；小端(13)的端面上具有對稱均勻分布的第一回油口(13T)、第一換向油口(13A)、第二換向油口(13B)和第一進油口(13P)，其中，第一回油口(13T)和第一進油口(13P)關于小端的端面中心對稱，第一換向油口(13A)和第二換向油口(13B)關于大端端面中心為對稱，小端中心具有第二回油口(13D)；中端(12)端面上具有環形槽(12E)，環形槽(12E)內具有第三回油口(12F)；第一回油口(13T)、第一換向油口(13A)、第二換向油口(13B)和第一進油口(13P)的結構尺寸完全相同，均為直孔加斜孔的結構；第一回油口(13T)、第二回油口(13D)和第三回油口(12F)通過內部流道相連，使得泄露的流量從第三回油口(12F)和第二回油口(13D)流入第一回油口(13T)。

2.如權利要求1所述的水下旋轉伺服閥，其特征在于，旋轉執行結構包括：減速器(70)、電機(80)、電機封裝殼體(90)、旋轉變壓器(100)、電機封裝端蓋(110)、水密接插件(120)和充油接口(130)；電機(80)前端與減速器(70)固連，電機(80)后端與旋轉變壓器(100)固連；電機(80)、減速器(70)以及旋轉變壓器(100)整體裝入電機封裝殼體(90)中，減速器(70)前端具有螺紋孔，通過螺釘與上端蓋(60)小端固定；電機封裝端蓋(110)通過螺釘與電機封裝殼體(90)固定；水密接插件(120)與電機封裝端蓋(110)螺紋連接，安裝于電機封裝端蓋(110)上端；充油接口(130)與電機封裝端蓋(110)螺紋連接，安裝于電機封裝端蓋(110)上端，用于往封裝殼體里面注油，并與外部的壓力平衡器相連，從而保證電機內壓力與外部環境壓力一致，并且隨著海深的改變實現對深海壓力的自適應補償。

3.如權利要求1或2所述的水下旋轉伺服閥，其特征在于，閥芯(20)的粗端與閥體(30)內腔圓柱面之間形成環形配合間隙。