一种电液伺服阀的制作方法
【专利摘要】一种电液伺服阀，包括功率级滑阀、前置级力矩马达，所述功率级滑阀包括阀体、阀芯、阀套和左端盖、右端盖，阀体上设有供油腔Ps，供油腔Ps通过左端盖、右端盖上的油路将阀芯的左右腔分别与阀体上部的左右油路连接；前置级力矩马达包括底座、上导磁体、下导磁体，上导磁体内设有线圈，上导磁体与下导磁体之间设有磁钢、衔铁部件，衔铁部件包括衔铁，衔铁上设有反馈杆，反馈杆外侧经挡板连接弹簧管，所述底座上设有两个喷嘴，挡板相反两面分别对应两个喷嘴，两个喷嘴分别与阀体上部左右油路相通；所述反馈杆连接阀芯。具有灵敏度高、性能稳定可靠、抗冲击和振动、跟踪速度快、噪音小的特点，且同时具有稳定的静态输出和较好的动态指标。
【专利说明】一种电液伺服阀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电液伺服阀，特别是一种双喷嘴挡板型二级电液伺服阀。
【背景技术】
[0002]目前国内双喷嘴挡板型二级电液伺服阀设计理论尚不成熟，普遍采用试验的方法研制该类型伺服阀。现有的双喷嘴挡板电液伺服阀中喷嘴与底座之间多采用螺纹连接，此种连接在以后的长期工作中可能造成螺纹松动，使阀工作不稳定；另外反馈杆末端钢球多采用铆接形式，此种连接在以后滑阀级阀芯长期工作中可能造成钢球与反馈杆连接间的松动，从而会出现振动现象。本实用新型所涉及的一种电液伺服阀，其喷嘴与底座之间采用过盈配合连接，反馈杆末端钢球与反馈杆做成整体式，这样就能很好的改善以上所提到阀工作不稳定和振动现象。
实用新型内容
[0003]本实用新型其目的就在于提供一种电液伺服阀，具有灵敏度高、性能稳定可靠、抗冲击和振动、跟踪速度快、噪音小的特点，且同时具有稳定的静态输出和较好的动态指标。
[0004]实现上述目的而采取的技术方案，包括功率级滑阀、前置级力矩马达，所述功率级滑阀包括阀体、阀芯、阀套和左端盖、右端盖，阀体上设有供油腔Ps，供油腔Ps通过左端盖、右端盖上的油路将阀芯的左右腔分别与阀体上部的左右油路连接；前置级力矩马达包括底座、上导磁体、下导磁体，上导磁体内设有线圈，上导磁体与下导磁体之间设有磁钢、衔铁部件，衔铁部件包括衔铁，衔铁上设有反馈杆，反馈杆外侧经挡板连接弹簧管，所述底座上设有两个喷嘴，挡板相反两面分别对应两个喷嘴，两个喷嘴分别与阀体上部左右油路相通；所述反馈杆连接阀芯。
[0005]与现有技术相比本实用新型具有以下优点。
[0006]通过挡板的偏转来调节阀芯左右两腔的压力，前置级中衔铁部件里的反馈杆将阀芯与力矩马达相连达到机械反馈的效果，具有灵敏度高、性能稳定可靠、抗冲击和振动、跟踪速度快、噪音小的特点，且同时具有稳定的静态输出和较好的动态指标。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
[0008]图1为本装置结构示意图；
[0009]图2为本装置中功率级滑阀的结构示意图；
[0010]图3为本装置中力矩马达的结构示意图；
[0011]图4为本装置中衔铁部件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]包括功率级滑阀、前置级力矩马达,如图1所示，所述功率级滑阀包括阀体4、阀芯2、阀套I和左端盖7、右端盖3，如图2所示，阀体4上设有供油腔Ps，供油腔Ps通过左端盖7、右端盖3上的油路将阀芯2的左右腔分别与阀体4上部的左右油路连接；前置级力矩马达包括底座12、上导磁体9、下导磁体8，如图3所示，上导磁体9内设有线圈10，上导磁体9与下导磁体8之间设有磁钢11、衔铁部件5，衔铁部件5包括衔铁13，如图4所示，衔铁13上设有反馈杆16，反馈杆16外侧经挡板15连接弹簧管14，所述底座12上设有两个喷嘴6，挡板15相反两面分别对应两个喷嘴6，两个喷嘴6分别与阀体4上部左右油路相通；所述反馈杆16连接阀芯2。
[0013]所述的阀芯2外圆与阀套I内孔配磨，配合间隙为0.002?0.004mm。
[0014]所述喷嘴6和底座12过盈配合,过盈量为0.01?0.014mm,两喷嘴6间距离为0.12 ?0.14mm。
[0015]所述衔铁13上下两个磁钢11产生极化磁通，衔铁13两端伸入磁通回路的气隙中，形成两边共四气隙，气隙宽度0.58?0.63mm ;所述弹簧管14下端通过螺钉固定在底座12上，弹簧管14上端的外圆柱面和内圆柱面分别与衔铁13和挡板15过盈配合，过盈量分别为0.005?0.007mm和0.009?0.012mm,反馈杆16与挡板15过盈配合，过盈量为0.009 ?0.012mm。
[0016]所述衔铁部件5通过弹簧管14固定在底座12上，衔铁部件5中的反馈杆16下端的钢球插入阀芯2中间的宽槽中，钢球与宽槽的配合间隙为0.002?0.003mm。
实施例
[0017]本装置为电液伺服控制系统中一种双喷嘴挡板型二级电液伺服阀，广泛应用于各种电液伺服控制系统。
[0018]包括功率级滑阀、前置级力矩马达，所述的功率级滑阀包括阀体4、阀芯2、阀套I和左端盖7、右端盖3，如图1所示，供油腔Ps通过左右两个端盖上的油路将阀芯2的左右腔分别与阀体4上部左右油路连接；所述的前置级力矩马达中有两个喷嘴6，中部有挡板15，挡板15相反两面分别对应两个喷嘴6，两个喷嘴6分别与阀体4上部左右油路相通，通过挡板15的偏转来调节阀芯2左右两腔的压力，另外前置级中衔铁部件5里的反馈杆16将阀芯2与力矩马达相连达到机械反馈的效果。
[0019]所述的阀芯2外圆与阀套I内孔配磨，配合间隙0.002?0.004mm。
[0020]所述的前置级力矩马达包括上导磁体9、下导磁体8、磁钢11、线圈10、喷嘴6、底座12和衔铁部件5，衔铁部件5包括衔铁13、弹簧管14、挡板15和反馈杆16 ;喷嘴6和底座12过盈配合,过盈量为0.01?0.014mm,两喷嘴间距离为0.12?0.14mm ;两个磁钢11产生极化磁通，衔铁13两端伸入磁通回路的气隙中，形成两边共四气隙，气隙宽度0.58?0.63mm，弹簧管14下端通过螺钉固定在底座12上，弹簧管14上端的外圆柱面和内圆柱面分别与衔铁13和挡板15过盈配合，过盈量分别为0.005?0.007mm和0.009?0.012mm,反馈杆16与挡板15过盈配合，过盈量为0.009?0.012mm。
[0021]所述的衔铁部件5通过弹簧管14固定在底座12上，此时衔铁部件5中的反馈杆16下端的钢球刚好插入阀芯2中间的宽槽中，钢球与宽槽的配合间隙0.002?0.003mm。
[0022]功率级滑阀中的左右两个端盖开设油路，供油腔通过左右两个端盖上的油路将阀芯的左右腔分别与阀体上部左右油路连接。
[0023]前置级力矩马达由两个磁钢产生极化磁通，衔铁两端伸入磁通回路的气隙中，形成两边共四气隙，气隙宽度0.58?0.63mm,弹簧管下端通过螺钉固定在底座上，弹簧管上端的外圆柱面和内圆柱面分别与衔铁和挡板过盈配合，反馈杆上端与挡板过盈配合，反馈杆下端无约束，使得力矩马达可以获得合理综合刚度。
[0024]衔铁部件同时作为功率级和前置级之间的力反馈元件，并使衔铁部件中的反馈杆有合理的力位移特性。
[0025]主要技术指标:
[0026]线圈电阻:80±8Ω (20°C条件下)
[0027]绝缘电阻>50ΜΩ
[0028]额定电流±40 mA
[0029]额定压力21 MPa
[0030]额定流量4、10、19、22、38、63 L/min±10% Qn ( AP=7Mpa)
[0031]线性度彡7.5%
[0032]对称度彡10%
[0033]滞环彡4%
[0034]内漏彡 3%Qn + 0.5X2 L/min
[0035]分辨率<1%
[0036]压力增益彡 30%ΛΡ/1%Ιη
[0037]零偏彡2%
[0038]各项零漂彡2%
[0039]频率特性> 30Hz
[0040]工作原理
[0041]如图1所示，高压油连续的从供油腔Ps通过滤油器和固定节流孔，通过左右两个端盖上的油路将阀芯的左右腔分别与阀体上部左右油路连接，阀体上部左右油路分别与力矩马达中的两个喷嘴相通。当输入电流为零时，衔铁部件不受力不发生偏转，挡板两面受到喷嘴的压力流量相等，阀芯两端的压力相同，阀芯保持在中间位置，阀没有输出。当向力矩马达线圈输入控制电流时，由于控制磁通和极化磁通的相互作用，在衔铁上产生一个控制力矩，该力矩使衔铁部件偏转，带动弹簧管偏转，使得挡板摆动，导致阀芯两端控制腔产生压差，引起阀芯位移，从而输出压力和流量，伺服阀的输出流量与输入的指令电信号成正比。
[0042]如图3所示，两喷嘴6分布在挡板15两侧，且左右对称分布，每个喷嘴6到挡板面的距离为0.06?0.07mm。输入指令信号给力矩马达的线圈10将会产生电磁力作用于衔铁13的两端，这使衔铁部件5 (由衔铁13、弹簧管14、挡板15及反馈杆16组成)发生偏转，进而带动挡板15发生偏转。而挡板15的偏转将会减少其中一个喷嘴6的流量，进而改变了与该喷嘴6相通的阀芯2 —侧的压力，从而推动阀芯2朝一边移动。此时阀芯2的位移对反馈杆16产生一个作用力，此作用力形成了对衔铁部件5的回复力矩。当此回复力矩与力矩马达的电磁力矩相平衡时，衔铁部件5就会保持平衡，那么阀芯就会保持在这一平衡状态的开启位置，直到输入的给定信号又发生变化。
[0043]通过以上配合连接使各零件之间既连接可靠，又不会产生较大的变形应力，使力矩马达获得稳定合理的机械刚度。稳定合理的机械刚度使力矩马达在相同指令信号下有较大的摆动角度和很小的滞回，使伺服阀具有稳定的静态输出特性。
[0044]衔铁部件是本装置中保证阀线性稳定输出的重要组成部分，获得特定的力-位移特性，极大改善阀的静态输出特性，通过反馈杆材料的选取和合适的热处理方法实现其力-位移特性。
【权利要求】
1.一种电液伺服阀，包括功率级滑阀、前置级力矩马达，其特征在于，所述功率级滑阀包括阀体(4)、阀芯(2)、阀套(1)和左端盖(7)、右端盖(3),^^(4)上设有供油腔？8，供油腔？8通过左端盖(了)、右端盖(3)上的油路将阀芯(2)的左右腔分别与阀体(4)上部的左右油路连接；前置级力矩马达包括底座(12).上导磁体(幻、下导磁体(8),上导磁体(9)内设有线圈(10),上导磁体(9)与下导磁体(8)之间设有磁钢(10、衔铁部件(5),衔铁部件(5)包括衔铁(13),衔铁(13)上设有反馈杆(16),反馈杆(16)外侧经挡板(15)连接弹簧管(14),所述底座(12)上设有两个喷嘴(6),挡板(15)相反两面分别对应两个喷嘴(6),两个喷嘴(6)分别与阀体(4)上部左右油路相通；所述反馈杆(16)连接阀芯(之)。
2.根据权利要求1所述的一种电液伺服阀，其特征在于，所述的阀芯(2)外圆与阀套(I)内孔配磨，配合间隙为0.002?0.004臟。
3.根据权利要求1所述的一种电液伺服阀，其特征在于，所述喷嘴(6)和底座(12)过盈配合，过盈量为0.01?0.014111111，两喷嘴(6)间距离为0.12?0.14臟。
4.根据权利要求1所述的一种电液伺服阀，其特征在于，所述衔铁(13)上下两个磁钢(II)产生极化磁通，衔铁(13)两端伸入磁通回路的气隙中，形成两边共四气隙，气隙宽度0.58?0.63臟；所述弹簧管(14)下端通过螺钉固定在底座(12)上，弹簧管(14)上端的外圆柱面和内圆柱面分别与衔铁(13)和挡板(15)过盈配合，过盈量分别为0.005?0.007臟和0.009?0.与挡板(15)过盈配合，过盈量为0.009?0.012臟。
5.根据权利要求1所述的一种电液伺服阀，其特征在于，所述衔铁部件(5)通过弹簧管(14)固定在底座(12 )上，衔铁部件(5 )中的反馈杆(16 )下端的钢球插入阀芯(2 )中间的宽槽中，钢球与宽槽的配合间隙为0.002?0.003臟。
【文档编号】F15B13/02GK204226322SQ201420667150
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】洪志定 申请人:九江中船仪表有限责任公司（四四一厂）