[發明專利]一種多冗余的軸配流伺服閥

有效

• 申請號: 202110308031.3
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112855648B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 何斌;張玄;訚耀保;李雙路;郭文康
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F16K11/085
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種多冗余的軸配流伺服閥，其特征在于，包括軸配流閥體定子(5)、通過冷裝配的方式安裝在軸配流閥體定子(5)內的軸配流閥閥套(4)以及可旋轉地安裝在軸配流閥閥套(4)內的軸配流閥芯轉子(2)，該軸配流伺服閥由上至下由多組密封圈依次分割為互不連通的三個密封區域，所述的軸配流閥體定子(5)側壁上對應三個密封區域分別開設i組工作油口A/B、一個供油口(P0)以及一個回油口(T0)，i＝2、3或4，所述的軸配流閥芯轉子(2)沿軸向開設多個供油通道(P)和一個回油通道(T)，并且在軸配流閥芯轉子(2)對應三個密封區域內分別設置用以與供油通道(P)和回油通道(T)連通的溝槽和流道，其中部分工作油口作為主工作油口與對應的外部執行機構連通，其余的工作油口作為冗余，供油口(P0)和回油口(T0)分別與外部油源連通，通過轉動軸配流閥芯轉子(2)，分別實現供油通道(P)和回油通道(T)分別與工作油口A/B之間的連續比例連通控制，進而實現外部執行機構的連續不同比例速度控制。

2.根據權利要求1所述的一種多冗余的軸配流伺服閥，其特征在于，所述的軸配流閥閥套(4)上對應三個密封區域分別開設與工作油口A/B、供油口(P0)以及回油口(T0)對應的圓孔。

3.根據權利要求2所述的一種多冗余的軸配流伺服閥，其特征在于，所述的回油通道(T)位于軸配流閥芯轉子(2)的中心處，其深度依次穿過第一密封區域和第二密封區域到達第三密封區域，實現與回油口(T0)的連通，所述的多個供油通道(P)分別均勻開設在回油通道(T)周圍，其深度穿過第一密封區域到達第二密封區域，實現與供油口(P0)的連通。

4.根據權利要求3所述的一種多冗余的軸配流伺服閥，其特征在于，每組工作油口A/B設置在第一密封區域的第一水平設定位置處，并且軸配流閥芯轉子(2)外表面在對應第一密封區域內沿周向均勻開設結構相同的2i個溝槽，相鄰溝槽間通過未開槽區段分割使得不互相連通，其中，奇數序號的溝槽的中心與對應的供油通道(P)通過流道連通，偶數序號的溝槽的中心均與中心的回油通道(T)通過流道連通，每個未開槽區段在圓周方向弧長及軸向尺寸均大于工作油口的底徑，用以實現轉動過程中對工作油口的封堵。

5.根據權利要求4所述的一種多冗余的軸配流伺服閥，其特征在于，沿軸配流閥芯轉子(2)外表面周向展開，每個溝槽的形狀均由兩個共底邊的三角形組成，使得每個溝槽的寬度和深度由兩邊向中心逐漸增大。

6.根據權利要求3所述的一種多冗余的軸配流伺服閥，其特征在于，所述的軸配流閥芯轉子(2)外表面在對應第二密封區域內全周向開槽，使得i個供油通道(P)通過全周向開槽的間隙與供油口(P0)連通。

7.根據權利要求3所述的一種多冗余的軸配流伺服閥，其特征在于，所述的軸配流閥芯轉子(2)外表面在對應第三密封區域內全周向開槽，使得中心的回油通道(T)通過全周向開槽的間隙與回油口(T0)連通。

8.根據權利要求4所述的一種多冗余的軸配流伺服閥，其特征在于，所述的溝槽的組數i的取值為4。

9.根據權利要求8所述的一種多冗余的軸配流伺服閥，其特征在于，當i的取值為4時，在第一密封區域的第一水平設定位置處，4組工作油口在軸配流閥體定子(5)上沿周向每隔45°依次設置，每個溝槽對應的圓心角范圍為39°，每個未開槽區段對應的圓心角為6°。

10.根據權利要求1所述的一種多冗余的軸配流伺服閥，其特征在于，該軸配流伺服閥的調節范圍為-90/i°～+90/i°，當軸配流閥芯轉子(2)通過伺服電機或步進電機驅動在調節范圍內轉動，實現左中右三位機能之間的連續切換，當出現一組工作油口故障時，通過選擇到其余任一組工作油口完成安全切換。