壓力伺服閥反饋機構的製作方法
2023-05-09 20:21:36 4
專利名稱:壓力伺服閥反饋機構的製作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種壓力伺服閥,特別是一種壓力伺服閥的組件。
背景技術:
現有的壓力伺服閥包括有力矩馬達、前置級液壓放大器和功率級液壓 放大器,如前置級為射流放大器,當控制電流輸入力矩馬達後,其射流管 在力矩馬達的磁力作用下產生偏轉,隨之其接受器的兩接受孔的垂疊面積
發生改變,因而改變壓力伺服的輸出壓力;如前置級為噴嘴擋板式放大器, 當控制電流輸入力矩馬達後,在力矩馬達的磁力作用下,擋板到兩側嘴噴 之間的距離發生變化,同理也改變壓力伺閥的輸出壓力,上述這些壓力伺 服閥的特點是,結構簡單,調試方便,但是卻存在下列缺點
1、 對於前置級為射流式放大器的伺服閥,射放大器的位移——-壓差 特性為非線性對輸出特性有負面影響;
2、 由於工作條件或環境條件變化導致前置級液壓放大器的位移^~ 壓差特性變化時,壓力伺服閥的自調節能力差,並直接影響閥的輸出;
3、 與流量伺服閥不同,壓力伺服閥需要噴嘴有較大的輸出位移,力 矩馬達的運動是開環的,很難提高壓力伺服閥的壓力控制性能和精度;
4、 力矩馬達的特徵直接影響壓力伺服閥的壓力輸出,因此對力矩馬 達的一致性、滯環和線性度要求嚴格。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是,提供一種壓力伺服閥反饋機構,它能改善壓力伺服閥的非線性,提高壓力伺服閥自調節能力和控制精度。 本實用新型解決的技術問題採用的技術方案是:壓力伺服閥反饋機構 包括力矩馬達、射流放大器和主閥,其特點是在力矩馬達和射流放大器的 下方設置有反饋機構,在反饋機構的下方設置有主閥,反饋機構包括有控 制閥組和反饋杆組,該反饋杆組的一端連接有控制閥組的滑閥組件,該反 饋杆組另一端連接有射流放大器的射流管,射流放大器的接受器對應連接 有控制閥組的孔道,控制閥組的滑閥組件兩端分別設置有左、右彈簧組件, 控制閥組對應連接有主閥的孔道。當力矩馬達輸入正控制電流時,射流管 偏轉,接受器左、右接受孔腔內形成恢復壓力,該壓力與輸入電流產生的 電磁力矩成正比,該壓力作用在反饋機構控制閥組的滑閥組件閥芯端面 上,並使該閥芯受力移動,從而帶動反饋組的杆體偏轉並產生反饋力矩使 力矩馬達lf、定在一個特定的位置上,反饋深度由彈簧剛度、滑閥組件閥芯 受力面積和反饋組杆體剛度決定。
本實用新型在壓力伺服閥上設置力矩馬達的力反饋機構,其積極效果
是
1、 改善射流放大器的位置——壓差特性的非線性;
2、 工作條件或環境條件變化時,閥能自適應調節,保證壓力輸出穩
定;
3、 力矩馬達的運動控制呈局部閉環,可明顯提高閥的控制性能和精
4、 可適當降低對力矩馬達輸出一致性、滯環和線性度等的要求,從 而降低調試難度,降低製品成本,具有良好經濟性。
5圖1是本實用新型壓力伺服閥反饋機構縱剖視示意圖(一)。 圖2是本實用新型壓力伺服閥反饋機構縱剖視示意圖(二)。 圖3是圖1中A向示意圖。
具體實施方式
參照圖l、 2、 3,壓力伺服閥反饋機構包括力矩馬達1、射流放大器 2、反饋機構3和主閥4;力矩馬達1和射流管21呈驅動連接,射流放大 器2的接受器22以過盈配合壓固在反饋機構3的控制閥組31,力矩馬達 1固定在反饋機構3的控制閥組31,控制閥組31固定在主閥4,該主閥4 是滑閥式結構,該閥一側分別設置有和反饋機構3控制閥組31連接的接 口和流道,其另一側分別設置有和供油、負載、回油等系統組成連接的接 口和流道。
反饋機構3,是本實用新型特有的結構,包括有控制閥組31和反饋 杆組32。
控制閥組31包括有閥體311、左、右油路312、 312'左、右腔313、 313'、左右彈簧組件314、 314'、滑閥組件315,整個控制閥組31是以穿 伸於閥體311的螺栓固定在主閥4的主閥體上(如圖l、 2所示);
閥體311是一塊狀體構件,該構件具有空腔,空腔內可容置左右彈簧 組件314、 314'和滑閥組件315,閥體311的空腔和左、右彈簧314、 314' 的調節端蓋3141、 3141'及滑閥組件315的兩端形成有密封的左、右腔 313、 313';該左、右腔313、 313'分別設置有連通主閥4 二接口的左、 右油路312、 312,;
左右彈簧組件314、 314', 二組件結構相同,分別設置在閥體31空 腔的兩端;左彈簧組件314包括左調節端蓋3141、左彈簧座3142和左彈簧3143;左調節端蓋3141以螺紋旋設在閥體311空腔的螺孔中,旋轉調
節端蓋3141可調節左彈簧3143的頂緊力,以獲得所需的反饋深度,其內 側設有密封圈,以保持右腔313密封性;左彈簧座3142,呈盤狀,其一 側支承左彈簧3143另一側的中心處突伸一錐狀體,其錐面和滑閥組件315 閥芯3153左端的左墊塊3151錐狀孔的錐面接觸,左彈簧座3142上錐面 的錐角小於左墊塊3151錐面的錐角,通常前者錐角為<75°後者錐角為 卯° ;左彈簧3143,為剛度較大的螺旋彈簧,其一端頂持於左調節端蓋 3141,另一端頂持於左墊塊3151;右彈簧組件314'包括有右調節端蓋 314'右彈簧座3142'和右彈簧3143',其結構和相應功能均和左彈簧組 件314相同;
滑閥組件315包括有左、右墊塊3151、 3151'閥芯3153和閥套3154; 閥套3154是一筒狀體,其外圓柱體上設有二凸肩並配有密封圈,相應兩 端均設置有壓緊螺母,可將閥套3154夾緊在閥體311空腔的配合孔中, 閥套3154的中部適當位置處挖設有孔,該孔內可過盈配合有射流放大器 2的接受器22,對應接受器22的左、右接受孔221、 222,在閥套3154 的軸向分別設置有左、右油孔3152、3152',即左接受孔221、左油孔3152、 左腔313、左油路312和主閥4的回油口 41相通,右接受孔222、右油孔 3152'、右腔313'和主閥4的控制腔相通;閥芯3153位於閥套3154的 中心孔內呈滑動配合,閥芯3153的軸向中部開設有小槽,該小槽內可插 入反饋杆組32的杆體322的底端,閥芯3153在小槽的軸向兩側設置有螺 孔,可分別設置調節螺釘323,在閥芯3153內孔的兩端分別固設有左、 右墊塊3151、 3151,,左、右墊塊3151、 3151,既用以傳遞左右彈簧3143、 3143'的作用力,同時也可以傳遞左、右腔313、 313'壓差的作用力, 因而其結構是外環面頂靠在閥芯3153的端面,其中部凸伸體插伸在閥芯3153的中心孔內呈緊配合。
反饋杆組32包括固定板321、杆體322和調節螺釘323,如圖2、 3 所示,其中固定板321可為一具有通孔的板體,該通孔套設在射流式放大 器2的射流管21端部,並焊固在該端部,固定板321也可為一具有套筒 的板體,該套筒設在射流管21端部焊固、緊配合或鉚固;杆體322可為 圓杆或其他類似杆體,其一端是焊固或鉚固在固定板321的一側(如圖3), 杆體322的另一端是插置於滑閥組件315閥芯3153的小槽並直抵閥芯 3153的中心孔底部,由於杆體322是側置在固定板321上,杆體322下 端是製成彎折形,以利杆體322插入閥芯3153;調節螺釘323是一設置 在閥芯3153中心孔內,並分別在杆體322端部兩側,旋動調節螺釘323, 可準確調節杆體322的定位,並可在調準後實現夾緊固定。
反饋機構的動作狀態;力矩馬達1無電流輸入時,射流放大器2的射 流管21的噴嘴和接受器22的左接受孔221相對,左右接受孔221、 222 的二孔腔無壓差,均等於回油壓力,即左接受孔221、左油孔3152、左油 腔313、左油路312、主閥4的左路40和主閥4的回油口 41連通,主閥 4的負載口 42也和回油口 41連通,主閥芯不動作;
當力矩馬達l,有正控制電流輸入時,射流管21在電磁力矩作用下 向逆時針方向偏轉,在接受器22的右接受孔222孔腔內形成恢復壓力, 它與輸入電流產生的電磁力矩成正比,壓力自右接受孔222經反饋機構3 滑閥組件315的右油孔3152'和右腔313'作用在閥芯3153和右墊塊 3151',並在左右彈簧3143、 3143'的彈簧力綜合作用(即左彈簧3143 壓縮、右彈簧3143,伸長),使閥芯3153向左移動,移動的閥芯3153帶 動反饋杆組32偏轉,從而產生反饋力矩使力矩馬達1穩定在設定的位置 上,其反饋深度是由左、右彈簧3143、 3143'的剛度、閥芯3153 (包括左墊塊3153')的受力面積和反饋杆組32的剛度決定;由於上述力反饋 功能使射流放大器的位移--壓差特性線性化,閥能自適應調節,且力矩
馬達實現局部閉環控制;和上述反饋機構3動作的同時自右接受孔222 的壓力經右油孔3152'右腔313'右油路312'和右路44作用在主閥芯 右側控制腔內,供主閥芯受力左移,從而使負載口 42和供油口 43連通, 回油口 4關閉,在負載口 42向液壓執行機構輸出壓力。
權利要求1、一種壓力伺服閥反饋機構,包括力矩馬達、射流放大器和主閥,其特徵在於;在力矩馬達(1)和射流放大器(2)的下方設置有反饋機構(3),在反饋機構(3)的下方設置有主閥(4),反饋機構(3)包括有控制閥組(31)和反饋杆組(32),該反饋杆組(32)的一端連接有控制閥組(31)的滑閥組件(315),該反饋杆組(32)另一端連接有射流放大器(2)的射流管(21),射流放大器(2)的接受器(22)對應連接有控制閥組(31)的孔道,控制閥組(31)的滑閥組件(315)兩端分別設置有左、右彈簧組件(314、314』),控制閥組(31)對應連接有主閥(4)的孔道。
2、 根據權利要求1所述的壓力伺服閥反饋機構,其特徵是反饋杆組 (32)包括有固定板(321 )、杆體(322)和調節螺釘(323),固定板(321)固定於射流管(21),該杆體(322) —端固定有固定板(321),另一端插 置於滑閥組件(315)閥芯(3153)的小槽,並分別頂持有調節螺釘(323)。
3、 根據權利要求1所述的壓力伺服閥反饋機構,其特徵是控制閥組 (31)包括有閥體(311)、左、右彈簧組件(314、 314,)、滑閥組件(315),閥體(311)內腔容置有左、右彈簧組件(314、 314')和滑閥組件(315), 閥體(311)內形成有左、右腔(313、 313'),該左腔(313)分別連接有 左油路(312)和滑閥組件(315)的左油孔(3152),該右腔(313,)分 別連連接有右油路(312')和滑閥組件(315)的右油孔(3152'),左彈 簧組件(314)頂持有滑閥組件(315)的閥芯(3153)的左端,右彈簧組 件(314,)頂持有滑閥組件(315)的閥芯(3153)的右端。
4、 根據權利要求3所述的壓力伺服閥反饋機構,其特徵是滑閥組件(315)包括有左、右墊塊(3151、 3151,)、左右油孔(3152、 3152,)、 閥芯(3153)和閥套(3154),閥套(3154)固設在閥體(311)內腔,其 中部固設有接受器(22),閥套(3154)上對應接受器(22)左、右接受 孔(221、 222)分別設置有左、右油孔(3152、 3152'),該左、右油孔(3152、 3152')分別連通有左、右腔(313、 313'),閥芯(3153)兩端分別固設 有左、右墊塊(3151、 3151'),該左、右墊塊(3151、 3151)分別抵接 有左、右彈簧組件(314、 314')的左、右彈簧座(3142、 3142')。
5、 根據權利要求4所述的壓力伺服閥反饋機構,其特徵是左、右墊 塊(3151、 3151,)和左、右彈簧座(3142、 3142,)呈錐面抵接,左、右 墊塊(3151、 3151')錐面的錐角大於左、右彈簧座(3142、 3142')錐面 的錐角。
6、 根據權利要求3所述的壓力伺服反饋機構,其特徵是左、右彈簧組 件(314、 314,)包括有左右調節端蓋(3141、 3141 ,)、左、右彈簧座(3142、 3142,)、左、右彈簧(3143、 3143,),左、右調節端蓋(3141、 3141') 旋設在閥體(311)空腔的兩端,左右彈簧(3143、 3143')分別頂持有左 右調節端蓋(3141、 3141,)和左、右彈簧座(3142、 3142,)。
專利摘要一種壓力伺服閥反饋機構,主解決壓力伺服閥的非線特性等技術問題,其採用技術方案是,在力矩馬達和射流放大器的下方和主閥的上方設置有一反饋機構,反饋機構由控制閥組和反饋杆組組成,反饋杆組一端連接控制閥組,另一端連接射流放大器,射流放大器連接有控制閥組的孔道,控制閥組連接有主閥的孔道,控制閥組的滑閥組件兩端分別設置有左、右彈簧組件,適用於各式壓力伺服閥。
文檔編號F16K31/04GK201273393SQ20082015390
公開日2009年7月15日 申請日期2008年10月10日 優先權日2008年10月10日
發明者丁建軍, 剛 強, 李震海, 金瑤蘭 申請人:中國船舶重工集團公司第七○四研究所