伺服阀套及其加工方法
【专利摘要】伺服阀套，包括伺服阀套基体，其中，伺服阀套基体一端设置有伺服反馈孔，另一端设置有阀套配合内孔；伺服反馈孔一侧开有安装工艺缺口，阀套配合内孔一侧设置有平衡压力油道；并在关于伺服阀套基体的回转中心对称设置有左通油道与右通油道，可降低伺服系统的回油负荷；此外，在关于伺服阀套基体的回转中心对称还设置有下伺服控制油道及上伺服控制油道；左通油道、右通油道、下伺服控制油道及上伺服控制油道关于伺服阀套基体的回转中心对称设置，以错开阀芯的油道，关闭通油，进而阻断伺服系统对伺服阀的操纵，使其实现定点停止运行；伺服阀套基体部件之间按照既定装配间隙与尺寸装配，不仅降低噪音，而且可保证各个组件的传动性能。
【专利说明】伺服阀套及其加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及伺服控制系统【技术领域】，尤其涉及一种伺服阀套及其加工方法。
【背景技术】
[0002]伺服阀作为伺服控制系统的核心转换元件，其性能直接影响整个控制系统的精度和稳定性，而伺服阀的反馈控制阀套安装于伺服阀体内，并套装于伺服阀芯上，当伺服反馈给阀套时，阀套在反馈杆的作用下围绕阀芯旋转。然而目前使用的阀套控制油口与阀芯油道位于同一部位，在关闭阀套控制油口时，阀芯的油道也将关闭，等同于伺服系统对伺服执行元器件的操纵，在需要定点停止运行状态时，不能及时定点停止，易造成伺服系统输出量不准确；同时压力油的单向进出，导致伺服系统的回油负荷大；此外，伺服变量缸两端的进油和定点不易控制，在阀套装配过程中，各个组件之间的装配间隙与尺寸也是同等的重要，装配间隙过大，运行时产生的噪声大，不仅造成环境污染，而且也影响各个组件之间的传动性能；装备间隙过小，直接导致阀套内部组件损坏，易出现故障。
【发明内容】
[0003]本发明所解决的技术问题在于提供一种伺服阀套及其加工方法，以解决上述【背景技术】中的缺点。
[0004]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0005]伺服阀套，包括伺服阀套基体，其中，伺服阀套基体一端设置有用于系统反馈杆球头插入的伺服反馈孔，整个伺服阀套在反馈杆的作用下围绕阀芯旋转，另一端设置有用于和伺服阀芯配合安装的阀套配合内孔；伺服反馈孔一侧开有安装工艺缺口，用于外部复位阀座穿过阀套作用在阀芯上，促使阀芯复位，阀套配合内孔一侧设置有用于接通阀套上端面腔部和伺服阀套其他部件的平衡压力油道，以平衡伺服阀套各部件的压力，使阀套在阀体中处于相对平衡状态；并在关于伺服阀套基体的回转中心对称设置有左通油道与右通油道，右通油道用于伺服控制压力油的进入，左通油道用于伺服系统的卸荷回油；此外，在关于伺服阀套基体的回转中心对称还设置有下伺服控制油道及上伺服控制油道，且上伺服控制油道孔径小于下伺服控制油道孔径，下伺服控制油道及上伺服控制油道分别用于对伺服变量缸两端的进油和定点控制。
[0006]在本发明中，伺服阀套基体上端设置有阀套配合外圆，用于和伺服阀体的安装配入口 ο
[0007]在本发明中，伺服阀套基体上设置有上阀套台阶外圆与下阀套台阶外圆，用于减少配合接触，有效降低反馈拨动的阻力，且阀套配合外圆由下阀套台阶外圆隔开，起到两端支撑的作用。
[0008]在本发明中，伺服反馈孔外围设置有阀套台阶内孔，用于减少配合接触，有效降低反馈拨动的阻力。
[0009]在本发明中，伺服阀套基体一侧设置有阀套支撑端面，在装入阀体后阀套支撑端面与阀体底面接触托起整个伺服阀套基体。
[0010]在本发明中，阀套支撑端面两侧分别设置有底部支撑倒角，底部支撑倒角便于整体装入阀体，且较大的倒角设置有效减少阀套支撑端面与阀体的接触面，以减小阻力，防止伺服阀套基体在装配过程中损坏。
[0011]在本发明中，底部支撑倒角角度为30°?60°。
[0012]在本发明中，左通油道、右通油道、下伺服控制油道及上伺服控制油道围绕阀套配合内孔周向布置，以错开阀芯的油道，关闭通油，进而阻断伺服系统对伺服阀的操纵，使其实现定点停止运行。
[0013]伺服阀套加工方法，具体步骤如下:
[0014]I)选取基体材料，基体材料选用调质磨光棒料，采用双动力主轴自动车床加工，且下伺服控制油道和上伺服控制油道采用同一把铰刀同时贯穿加工，保证下伺服控制油道和上伺服控制油道的同轴度，得阀套坯体，并在双动力主轴自动车床内安装有生产动态抽检检测仪，检测关键尺寸，以保证批量生产的加工精度，有效控制报废率；
[0015]2)对步骤I)中获得的阀套坯体表面进行气体氮化处理，磨削前表面硬度不低于850HV0.2，渗层深度 0.35 ?0.5mm ;
[0016]3)对步骤2)中进行气体氮化处理完毕的阀套坯体进行精加工，珩磨阀套配合内孔，珩磨后硬度不低于700HV0.2，渗层深度不低于0.2mm ；
[0017]4)以步骤3)中珩磨的阀套配合内孔为定位基准，采用芯棒插入阀套配合内孔后外圆磨阀套配合外圆，外圆磨后硬度不低于700HV0.2，渗层深度不低于0.2mm ；
[0018]5)在阀套坯体上抛珩伺服反馈孔、下伺服控制油道和上伺服控制油道；
[0019]6)对步骤5)中抛珩完毕的阀套坯体采用热能方式去除毛刺；
[0020]7)对步骤6)中去除毛刺完毕的阀套坯体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检；
[0021]8)对步骤7)中检测合格的阀套坯体进行清洗防蚀去磁处理，得伺服阀套；
[0022]9)对步骤9)中进行清洗防蚀去磁处理完毕的伺服阀套外观检测合格后，封装入库。
[0023]在本发明中，伺服阀套需具备耐磨、耐腐蚀及耐冲击等特性，且根据实际使用需要，部分结构需要较高的加工精度，阀套配合内孔尺寸精度为+0.015mm?+0.02mm，形状精度为0.0025mm ；阀套配合外圆的尺寸精度为-0.0lmm?-0.015mm，形状精度为
0.0025mm ;阀套配合内孔和阀套配合外圆的表面粗糙度为0.2 μπι，伺服反馈孔的尺寸精度为+0.005mm?+0.0lmm,形状精度为0.0025mm ;下伺服控制油道相对于上伺服控制油道的同轴度为0.0lmm ;伺服反馈孔相对于下伺服控制油道和上伺服控制油道的位置度为
0.035mm ;其余结构表面为机加工要求IT6级精度要求。
[0024]有益效果:本发明中左通油道、右通油道、下伺服控制油道及上伺服控制油道关于伺服阀套基体的回转中心对称设置，以错开阀芯的油道，关闭通油，进而阻断伺服系统对伺服阀的操纵，使其实现定点停止运行，以提高伺服系统输出量准确度；同时压力油一端进，另一端出，可降低伺服系统的回油负荷；伺服阀套基体部件之间按照既定装配间隙与尺寸装配，不仅有效降低运行时产生的噪音，而且可保证各个组件的传动性能，有效延长伺服阀套基体的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明的较佳实施例的主视图。
[0026]图2为图1中A-A处剖视图。
[0027]图3为图1中B-B处剖视图。
[0028]图4为图1中C-C处剖视图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0030]参见图1?图4的伺服阀套，包括阀套配合外圆1、上阀套台阶外圆2、底部支撑倒角3、阀套台阶内孔4、伺服反馈孔5、伺服阀套基体6、安装工艺缺口 7、下阀套台阶外圆8、左通油道9、上伺服控制油道10、阀套配合内孔11、右通油道12、平衡压力油道13、下伺服控制油道14、阀套支撑端面15及阀套上端面16。
[0031]在本实施例中，阀套配合外圆I用于和伺服阀体的安装配合，阀套配合内孔11用于和伺服阀芯的安装配合，上阀套台阶外圆2、阀套台阶内孔4、下阀套台阶外圆8是为了减少配合接触而设置的台阶，有效降低反馈拨动的阻力；阀套配合外圆I由中间下阀套台阶外圆8隔开，起到两端支撑的作用；伺服阀套基体6的一侧开有安装工艺缺口 7，用于外部复位阀座穿过阀套作用在阀芯上，促使阀芯复位；在装入阀体后阀套支撑端面15与阀体底面接触托起整个伺服阀套基体6 ;伺服阀套基体6上设置的底部支撑倒角3便于整体装入阀体，且较大的倒角设置有效减少阀套支撑端面15与阀体的接触面，减小阻力；伺服阀套基体6上设置的伺服反馈孔5用于系统反馈杆球头的插入，整个伺服阀套在反馈杆的作用下围绕阀芯旋转；关于伺服阀套基体6的回转中心对称设置有左通油道9和右通油道12，右通油道12用于伺服控制压力油的进入，左通油道9用于伺服系统的卸荷回油；同时关于伺服阀套基体6的回转中心对称设置有上伺服控制油道10和下伺服控制油道14，分别用于对伺服变量缸两端的进油和定点控制；轴向偏心孔13用于接通阀套上端面16端腔部和伺服阀套其他部分的，保证伺服阀套各部分的压力，使阀套在阀体中处于相对平衡状态。
[0032]在本实施例中，底部支撑倒角3为30°或60°。
[0033]在本实施例中，该伺服阀套需具备耐磨、耐腐蚀及耐冲击等特性，且根据实际使用需要，部分结构需要较高的加工精度，阀套配合内孔11的尺寸精度要求为+0.015mm?+0.02mm,形状精度为0.0025mm ；阀套配合外圆I的尺寸精度为-0.0lmm?-0.015mm,形状精度为0.0025mm ;阀套配合内孔11和阀套配合外圆I的表面粗糙度为0.2 μ m，伺服反馈孔5的尺寸精度为+0.005mm?+0.0lmm,形状精度为0.0025mm ;下伺服控制油道9相对于上伺服控制油道12的同轴度为0.0lmm ;伺服反馈孔5相对于下伺服控制油道9和上伺服控制油道12的位置度为0.035mm ;其余结构表面为机加工要求IT6级精度要求。
[0034]在本实施例中，伺服阀套加工方法，具体步骤如下:
[0035]I)选取基体材料，基体材料选用调质磨光棒料，采用双动力主轴自动车床加工，且下伺服控制油道9和上伺服控制油道12采用同一把铰刀同时贯穿加工，保证下伺服控制油道9和上伺服控制油道12的同轴度，得阀套坯体，并在双动力主轴自动车床内安装有生产动态抽检检测仪，检测关键尺寸，以保证批量生产的加工精度，有效控制报废率；
[0036]2)对步骤I)中获得的阀套坯体表面进行气体氮化处理，磨削前表面硬度不低于850HV0.2，渗层深度 0.4 ?0.5mm ;
[0037]3)对步骤2)中进行气体氮化处理完毕的阀套坯体进行精加工，珩磨阀套配合内孔11，珩磨后硬度不低于700HV0.2，渗层深度不低于0.2mm ；
[0038]4)以步骤3)中珩磨的阀套配合内孔11为定位基准，采用芯棒插入阀套配合内孔11后外圆磨阀套配合外圆1，外圆磨后硬度不低于700HV0.2，渗层深度不低于0.2mm ；
[0039]5)在阀套坯体上抛珩伺服反馈孔5、下伺服控制油道9和上伺服控制油道12 ;
[0040]6)对步骤5)中抛珩完毕的阀套坯体采用热能方式去除毛刺；
[0041]7)对步骤6)中去除毛刺完毕的阀套坯体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检；
[0042]8)对步骤7)中检测合格的阀套坯体进行清洗防蚀去磁处理，得伺服阀套；
[0043]9)对步骤8)中进行清洗防蚀去磁处理完毕的伺服阀套外观检测合格后，封装入库。
[0044]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.伺服阀套，包括伺服阀套基体，其特征在于，伺服阀套基体一端设置有用于系统反馈杆球头插入的伺服反馈孔，另一端设置有用于和伺服阀芯配合安装的阀套配合内孔；伺服反馈孔一侧开有安装工艺缺口，阀套配合内孔一侧设置有用于接通阀套上端面腔部和伺服阀套其他部件的平衡压力油道；并在关于伺服阀套基体的回转中心对称设置有左通油道与右通油道；此外，在关于伺服阀套基体的回转中心对称还设置有下伺服控制油道及上伺服控制油道，且上伺服控制油道孔径小于下伺服控制油道孔径，下伺服控制油道相对于上伺服控制油道的同轴度为0.0lmm ;伺服反馈孔相对于下伺服控制油道和上伺服控制油道的位置度为0.035mm。
2.根据权利要求1所述的伺服阀套，其特征在于，伺服阀套基体上端设置有阀套配合外圆。
3.根据权利要求1所述的伺服阀套，其特征在于，伺服阀套基体上设置有上阀套台阶外圆与下阀套台阶外圆。
4.根据权利要求1所述的伺服阀套，其特征在于，伺服反馈孔外围设置有阀套台阶内孔。
5.根据权利要求1所述的伺服阀套，其特征在于，伺服阀套基体一侧设置有阀套支撑端面。
6.根据权利要求5所述的伺服阀套，其特征在于，阀套支撑端面两侧分别设置有底部支撑倒角。
7.根据权利要求6所述的伺服阀套，其特征在于，底部支撑倒角角度为30°?60°。
8.根据权利要求1所述的伺服阀套，其特征在于，左通油道、右通油道、下伺服控制油道及上伺服控制油道围绕阀套配合内孔周向布置。
9.伺服阀套加工方法，其特征在于，具体步骤如下: 1)选取基体材料，基体材料选用调质磨光棒料，采用双动力主轴自动车床加工，且下伺服控制油道和上伺服控制油道采用同一把铰刀同时贯穿加工，得阀套坯体，并在双动力主轴自动车床内安装有生产动态抽检检测仪； 2)对步骤I)中获得的阀套坯体表面进行气体氮化处理，磨削前表面硬度不低于850HV0.2，渗层深度 0.35 ?0.5mm ; 3)对步骤2)中进行气体氮化处理完毕的阀套坯体进行精加工，珩磨阀套配合内孔，珩磨后硬度不低于700HV0.2，渗层深度不低于0.2mm ； 4)以步骤3)中珩磨的阀套配合内孔为定位基准，采用芯棒插入阀套配合内孔后外圆磨阀套配合外圆，外圆磨后硬度不低于700HV0.2，渗层深度不低于0.2mm ; 5)在阀套坯体上抛珩伺服反馈孔、下伺服控制油道和上伺服控制油道； 6)对步骤5)中抛珩完毕的阀套坯体采用热能方式去除毛刺； 7)对步骤6)中去除毛刺完毕的阀套坯体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检； 8)对步骤7)中检测合格的阀套坯体进行清洗防蚀去磁处理，得伺服阀套。
10.根据权利要求9所述的伺服阀套加工方法，其特征在于，步骤3)中阀套配合内孔尺寸精度为+0.015mm?+0.02mm,形状精度为0.0025mm。
【文档编号】B23P15/00GK104481950SQ201410715773
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月29日 优先权日:2014年11月29日
【发明者】张祝, 陈力航, 沈陆明, 吴斯灏, 童成前 申请人:南京萨伯工业设计研究院有限公司