或第二弹性螺旋件上任意一段螺旋体端面投影对应的圆屯、角；
[0037] X:圆屯、角d)对应的弧长；
[003引 1:圆屯、角4对应的弧长；
[0039] 0:第一弹性螺旋件、第二弹性螺旋件X处截面转过的角度；
[0040] W:第一弹性螺旋件、第二弹性螺旋件X处的晓度；
[0041] S:第一弹性螺旋件与第二弹性螺旋件的错位距离。
[0042] 图6中，A 1为圆屯、角4对应的弧长的变化量。上述数学模型能较好的反应压扭联轴 器3中的第一弹性螺旋件33与第二弹性螺旋件34展开之后的扰度变化情况，使第一弹性螺 旋件33与第二弹性螺旋件34的变形能更加贴合设计要求，压扭放大的效果达到最佳。
[0043] 如图3、图4W及图5所示，该安装板35固定安装在阀体11上，W使得压扭联轴器3固 定安装在换向阀1上。本实施例中，安装板35包括呈正方体的板体351，W及开设在板体351 中屯、的通孔352，第一连接部31可在通孔352中伸缩运动。该反馈杆36大致为直杆状结构，其 连接在第一连接部31的外壁与通孔352的内壁之间。本实施例中，反馈杆36设置有多个，多 个反馈杆36均匀地分布在第一连接部31的外壁上。优选地，反馈杆36设置有四个，四个反馈 杆36呈十字形分布。采用该反馈杆36的结构，当第一弹性螺旋件33与第二弹性螺旋件34产 生轴向错位距离时，第一弹性螺旋件33与第二弹性螺旋件34将产生一定的复位扭矩，该反 馈杆36也产生一定的复位扭矩，共同使得第一连接部31旋转回初始角度，W使得压扭联轴 器3重新达到平衡状态。
[0044] 如图1所示，该套筒4套装压扭联轴器3的一端外部，套筒4的一端与安装板35固定 连接，套筒4的另一端与壳体21连接。本实施例中，套筒4为方形的中空结构。采用该套筒4的 结构，能够使得压扭联轴器3稳固地连接在换向阀1与线性-转动电机械转换器2之间。
[0045] 所述2D电液比例换向阀的具体工作原理:如图3所示，系统压加P，工作油口 A和 B，及回油压加 T。当两边旋转电磁铁2都失电时，左感受通道125与两对左端高压孔121和 两对左端低压孔122形成第一交接面积，右感受通道126与两对右端高压孔123和两对右端 低压孔124形成第二交接面积，第一交接面积与第二交接面积相同，阀忍12左端所受压力为 系统压力P的一半，同理，阀忍12右端所受压力也为系统压力P的一半，且阀忍12两端的面积 相同，故阀忍12处于平衡。当换向阀1右端电磁铁2得电时，阀忍12将顺时针旋转（从右端电 磁铁2面对阀体11的方向），此时左端感受通道125与左端高压孔121交接面积减少，与左端 低压孔122交接面积增加，阀忍12左腔压力下降，同理，此时右端感受通道126与右端高压孔 123交接面积增加，与右端低压孔124交接面积减少，阀忍12右腔压力升高。在左右两腔压力 不平衡情况下，阀忍12将左移，随着阀忍12左移，在压扭联轴器3的作用下，阀忍12将重新逆 时针旋转(从右端电磁铁2面对阀体11的方向）回初始平衡位置，完成电液比例控制。同理， 换向阀I左端电磁铁2得电，阀忍12将右移，完成电液比例控制。与其它电液比例换向阀相 比，压扭联轴器3的压扭转换过程不存在摩擦力和间隙，而且错位的距离或力放大倍数可W 通过改变第一弹性螺旋件33与第二弹性螺旋件34的双螺旋结构参数加 W调整。
[0046] 本实施例中，第一弹性螺旋件33与第二弹性螺旋件34之间的结构类似于DNA双螺 旋结构，该双螺旋结构轴向错位距离、周向弧长和结构展开长度=者之间构成近似的直角 =角形两个直角边与斜边之间的关系，显然，因螺旋结构的长度不变，当第二连接部32受转 子22的推拉作用使第一连接部31与第二连接部32错位发生变化，则必然使第一弹性螺旋件 33与第二弹性螺旋件34的弧线距离发生改变，即第一弹性螺旋件33与第二弹性螺旋件34发 生相对扭转，从而带动第一连接部31旋转运动。且第一弹性螺旋件33与第二弹性螺旋件34 径向旋转大，足W将转子22的旋转运动直接传递为阀忍12的旋转运动，同时反馈杆36可W 储存扭矩，当电流减小时，具有力反馈作用。故，转子22的旋转运动先变为阀忍12的转动，在 阀忍12左腔和右腔压力不平衡的情况下发生移动，然后在压扭联轴器3的作用下实现反方 向转动至初始角度，阀忍12移动完成，达平衡位置，阀忍12位移量与旋转电磁铁2的角度成 正比。与其它电液比例换向阀相比，压扭联轴器3的压扭转换过程不存在摩擦力和间隙，而 且错位的距离或力放大倍数可W通过改变第一弹性螺旋件33与第二弹性螺旋件34的双螺 旋结构参数加 W调整。
[0047] 上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上 述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通 技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况 下，还可做出很多形式，运些均属于本实用新型的保护之内。
【主权项】
1. 一种全桥式力反馈弹性压扭联轴器型2D电液比例换向阀，其特征在于:包括换向阀 (1)、两个分别连接在所述换向阀（1)两端的线性-转动电机械转换器(2)，以及两个压扭联 轴器(3);所述换向阀（1)包括阀体(11)，以及安装在所述阀体(11)内的阀芯（12);每个所述 线性-转动电机械转换器(2)包括壳体(21)，以及安装在所述壳体(21)内的转子(22);所述 阀芯（12)左端台肩上开设有径向对称分布的两对左端高压孔（121)和两对左端低压孔 (122)，两对所述左端高压孔（121)与系统压加P口相通，两对所述左端低压孔（122)与回 油压加 T口相通;所述阀芯（12)右端开设有与两对左端高压孔（121)和两对左端低压孔 (122)斜对称的两对右端高压孔(123)和两对右端低压孔(124); 所述阀体（11)内部开设有左感受通道（125)和右感受通道（126);所述2D电液比例换向 阀处于平衡的初始位置时，所述左感受通道（125)与两对左端高压孔（121)和两对左端低压 孔（122)形成第一交接面积，所述右感受通道（126)与两对所述右端高压孔（123)和两对右 端低压孔(124)形成第二交接面积，所述第一交接面积与所述第二交接面积相同； 每个所述线性-转动电机械转换器(2)分别通过所述压扭联轴器(3)与所述阀芯（12)连 接;每个所述压扭联轴器(3)包括与所述阀芯（12)固定连接的第一连接部(31)、与所述转子 (22)固定连接的第二连接部(32 )、连接在所述第一连接部(31)与所述第二连接部(32)之间 的第一弹性螺旋件(33)与第二弹性螺旋件(34)、安装板(35)，以及多个反馈杆(36);所述阀 芯（12)、所述第一连接部（31)、所述第二连接部(32)，以及所述转子(22)均同轴设置;所述 第一连接部（31)、所述第二连接部（32)、所述第一弹性螺旋件（33)、所述第二弹性螺旋件 (34 )、所述安装板(35)以及所述反馈杆(36)为一体化结构； 所述第一连接部(31)与所述第二连接部(32)为外径相同的圆柱体;所述第一弹性螺旋 件(33)与所述第二弹性螺旋件(34)的旋向相同，且所述第一弹性螺旋件(33)与所述第二弹 性螺旋件(34)分别在所述第一连接部(31)的同一端面上的投影相互分离;所述安装板(35) 包括固定安装在所述阀体（11)上的板体（351)，以及开设在所述板体（351)中心的通孔 (352);所述第一连接部(31)可在所述通孔(352)中伸缩运动;每个所述反馈杆(36)连接在 所述第一连接部(31)的外壁与所述通孔(352)的内壁之间；多个所述反馈杆(36)均匀地分 布在所述第一连接部(31)的外壁上； 当所述转子(22)转动以带动所述第二连接部(32)转动时，所述第一弹性螺旋件(33)与 所述第二弹性螺旋件(34)产生相对扭转以带动所述第一连接部(31)旋转运动。2. 根据权利要求1所述的全桥式力反馈弹性压扭联轴器型2D电液比例换向阀，其特征 在于:所述板体(351)呈正方体。3. 根据权利要求1所述的全桥式力反馈弹性压扭联轴器型2D电液比例换向阀，其特征 在于:所述2D电液比例换向阀还包括套装在所述压扭联轴器(3)-端的外部的套筒(4);所 述套筒(4)的一端与所述安装板(35)固定连接，所述套筒(4)的另一端与所述壳体(21)连 接。4. 根据权利要求3所述的全桥式力反馈弹性压扭联轴器型2D电液比例换向阀，其特征 在于:所述套筒(4)为方形的中空结构。5. 根据权利要求1~4任一项所述的全桥式力反馈弹性压扭联轴器型2D电液比例换向 阀，其特征在于:所述反馈杆(36)为四个。6. 根据权利要求1所述的全桥式力反馈弹性压扭联轴器型2D电液比例换向阀，其特征 在于:所述线性-转动电机械转换器(2)为旋转比例电磁铁或步进电机。
【专利摘要】本实用新型公开了一种全桥式力反馈弹性压扭联轴器型2D电液比例换向阀，包括换向阀、两个线性-转动电机械转换器以及两个压扭联轴器；每个线性-转动电机械转换器分别通过压扭联轴器与阀芯连接；压扭联轴器包括第一连接部、第二连接部、第一弹性螺旋件、第二弹性螺旋件，安装板以及反馈杆；第一连接部、第二连接部、第一弹性螺旋件、第二弹性螺旋件，安装板以及反馈杆为一体化结构。实施本实用新型的有益效果是：所述2D电液比例换向阀采用压扭联轴器的结构，当转子推动第二连接部朝向阀芯运动时，第一弹性螺旋件与第二弹性螺旋件产生相对扭转以带动第一连接部旋转运动，其具有无摩擦传递、柔性好，体积小且加工装配简便等优点。
【IPC分类】F16K31/04, F15B13/02
【公开号】CN205298128
【申请号】
【发明人】沈姗姗, 高奇峰, 胡红钱, 刘灿
【申请人】浙江工业职业技术学院
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月25日