[發(fā)明專利]一種多冗余的軸配流伺服閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110308031.3
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112855648B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何斌;張玄;訚耀保;李雙路;郭文康
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F16K11/085
• 代理公司: 上?？剖⒅R產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發(fā)明涉及一種多冗余的軸配流伺服閥，包括軸配流閥體定子、通過冷裝配的方式安裝的軸配流閥閥套以及可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸配流閥閥套內(nèi)的軸配流閥芯轉(zhuǎn)子，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(qū)域，所述的軸配流閥體定子側(cè)壁上對應(yīng)三個密封區(qū)域分別開設(shè)i組工作油口A/B、一個供油口以及一個回油口，所述的軸配流閥芯轉(zhuǎn)子沿軸向開設(shè)多個供油通道和一個回油通道，并且在軸配流閥芯轉(zhuǎn)子對應(yīng)三個密封區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置用以與供油通道和回油通道連通的溝槽和流道，其中部分工作油口作為主工作油口與對應(yīng)的外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)連通，其余的工作油口作為冗余。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有軸配流、減小摩擦、安全冗余、連續(xù)性切換等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流體控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種多冗余的軸配流伺服閥。

背景技術(shù)

目前電液伺服閥種類很多，主要有雙噴嘴擋板式電液伺服閥、射流伺服閥、直動式電液伺服閥、電反饋電液伺服閥以及動圈式/動鐵式/單噴嘴電液伺服閥。噴嘴擋板式電液伺服閥的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)簡單，制造精密，特性可預(yù)知，無死區(qū)、無摩擦副，靈敏度高，擋板慣量小、動態(tài)響應(yīng)高；缺點(diǎn)是擋板與噴嘴間距小，抗污染能力差；射流伺服閥的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在：噴口尺寸大，抗污染性能好，容積效率高，失效對中，靈敏度高，分辨力高；缺點(diǎn)是加工難度大，工藝復(fù)雜。

電液伺服閥和電液比例閥是液壓控制系統(tǒng)的核心元件，其對精度的要求較高，隨之帶來檢測和維護(hù)成本的提高，在使用過程中，由于管路、液壓元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、過濾裝置、泵源、以及系統(tǒng)中壓力沖擊等產(chǎn)生的污染顆粒造成伺服閥閥芯磨損，從而造成伺服閥性能變差甚至不能正常工作，若解決磨損伺服閥需要整體更換或采用冗余(備用)伺服閥，但磨損伺服閥除閥芯閥體外，其它部件還存在使用價(jià)值，造成資源的浪費(fèi)。

航空航天和軍事領(lǐng)域則出現(xiàn)了高可靠性的多冗余度電液伺服閥通常采用多余度電控部分，這種多冗余度設(shè)計(jì)不能解決先導(dǎo)及主閥芯機(jī)械磨損的問題，而若采用將多只伺服閥安裝在同一個閥塊上共用供油/回油/工作油路通道的方法，也需要考慮如何斷開磨損伺服閥對替代伺服閥對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種多冗余的軸配流伺服閥。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種多冗余的軸配流伺服閥，包括軸配流閥體定子、通過冷裝配的方式安裝在軸配流閥體定子內(nèi)的軸配流閥閥套以及可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸配流閥閥套內(nèi)的軸配流閥芯轉(zhuǎn)子，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(qū)域，所述的軸配流閥體定子側(cè)壁上對應(yīng)三個密封區(qū)域分別開設(shè)i組工作油口A/B、一個供油口以及一個回油口，所述的軸配流閥芯轉(zhuǎn)子沿軸向開設(shè)多個供油通道和一個回油通道，并且在軸配流閥芯轉(zhuǎn)子對應(yīng)三個密封區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置用以與供油通道和回油通道連通的溝槽和流道，其中部分工作油口作為主工作油口與對應(yīng)的外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)連通，其余的工作油口作為冗余，供油口和回油口分別與外部油源連通，通過轉(zhuǎn)動軸配流閥芯轉(zhuǎn)子，分別實(shí)現(xiàn)供油通道和回油通道分別與工作油口A/B之間的連續(xù)比例連通控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連續(xù)不同比例速度控制。

所述的軸配流閥閥套上對應(yīng)三個密封區(qū)域分別開設(shè)與工作油口A/B、供油口以及回油口對應(yīng)的圓孔。

所述的回油通道位于軸配流閥芯轉(zhuǎn)子的中心處，其深度依次穿過第一密封區(qū)域和第二密封區(qū)域到達(dá)第三密封區(qū)域，實(shí)現(xiàn)與回油口的連通，所述的多個供油通道分別均勻開設(shè)在回油通道周圍，其深度穿過第一密封區(qū)域到達(dá)第二密封區(qū)域，實(shí)現(xiàn)與供油口的連通。

每組工作油口A/B設(shè)置第一密封區(qū)域的第一水平設(shè)定位置處，并且軸配流閥芯轉(zhuǎn)子外表面在對應(yīng)第一密封區(qū)域內(nèi)沿周向均勻開設(shè)結(jié)構(gòu)相同的2i個溝槽，相鄰溝槽間通過未開槽區(qū)段分割使得不互相連通，其中，奇數(shù)序號的溝槽的中心與對應(yīng)的供油通道通過流道連通，偶數(shù)序號的溝槽的中心均與中心的回油通道通過流道連通，每個未開槽區(qū)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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動過程中對工作油口的封堵。