專利名稱：H型偏零開口液脈沖控制伺服閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種伺服液壓閥，特別是一種H型偏零開口液脈沖控制伺服閥。
背景技術(shù)：
電液伺服閥是電液伺服控制系統(tǒng)的核心部件，其作用是將輸入的小功率電信號 精確快速地轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能輸出，其性能優(yōu)劣直接決定著電液伺服控制系統(tǒng)的性 能。近期的相關(guān)論文資料的摘錄如下(1)《高頻電液伺服閥工作原理及零偏在線調(diào)整》，楊小輝宜昌測試技術(shù)研究 所，該伺服閥的零偏對精度要求不高的低頻閉環(huán)伺服系統(tǒng)的影響不明顯，但對有高響應(yīng) 和高精度要求的系統(tǒng)影響比較大。介紹了動圈式滑閥電反饋兩級電液伺服閥的工作原理及 憑借簡單的工具在線進(jìn)行零偏調(diào)整的方法。(2)《一種新型直動式電液伺服閥的研制》，該伺服閥是基于一種永磁極化式 雙向比例電磁鐵和耐高壓電渦流位移傳感器，提出一種新型直動式電液伺服閥，進(jìn)行性 能仿真分析，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的驅(qū)動電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。從以上文獻(xiàn)得知，國內(nèi)外伺服閥發(fā)展至今在工作原理上沒有改變，只是拓寬了閥 的控制領(lǐng)域及結(jié)構(gòu)變化。一方面向大流量、高頻相以及機(jī)、電、液高精尖一體化控制發(fā)展。如 在三維空間航天器對接，再如德國研制深海智能隨動機(jī)械手等；另一方面向低成本、抗污染 專用伺服閥發(fā)展，該產(chǎn)品設(shè)計(jì)屬于此類。前者在閥的結(jié)構(gòu)制造精度、組合控制精度、輸出參 數(shù)的準(zhǔn)確精度上要求高，屬于高性能、高價(jià)格伺服閥。不能應(yīng)用于挖掘機(jī)針對硬地面、礦山 碎石地面等復(fù)雜施工作業(yè)面，存在以下缺點(diǎn)1、加工困難，造價(jià)高；2、抗污染能力太差，濾 油回路設(shè)計(jì)復(fù)雜，濾油器制造困難。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種H型偏零開口液脈沖控制伺服閥，解決不能應(yīng) 用于挖掘機(jī)針對硬地面、礦山碎石地面等復(fù)雜施工作業(yè)面的振動挖掘問題，同時(shí)克服傳統(tǒng) 伺服閥的加工困難，造價(jià)高；抗污染能力太差，濾油回路設(shè)計(jì)復(fù)雜，濾油器制造困難的問題。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該伺服閥包括伺服閥體、伺服閥芯、脈沖液壓執(zhí) 行部件、反饋裝置和耐沖擊液壓缸，伺服閥芯位于伺服閥體內(nèi)，在伺服閥體的一端連接有脈 沖液壓執(zhí)行部件，在伺服閥體的另一端通過反饋裝置與耐沖擊液壓缸連接。所述的伺服閥體上有主油路口、主油路出口和回油口，回油口通過管道與油箱連 接，在主油路口的二側(cè)有回油口，在主油路口的另一側(cè)有主油路出口，在伺服閥體的一端有 脈沖液壓執(zhí)行部件；所述的伺服閥芯中心有軸，在軸上有三個(gè)軸肩，第二軸肩位于的伺服閥體上的主 油路口處，第二軸肩與主油路口之間構(gòu)成兩個(gè)環(huán)形閥口為環(huán)形閥口 A-A和環(huán)形閥口 B-Bjg 服閥芯的軸一端通過反饋裝置與耐沖擊液壓缸組件的一端連接；伺服閥芯的軸的另一端與 脈沖液壓缸的活塞軸相連接；
3[0010]所述的脈沖液壓缸有脈沖油缸、脈沖軸芯和脈沖活塞，脈沖軸芯和脈沖活塞位于 脈沖油缸內(nèi)，脈沖活塞連接在脈沖軸芯上，在脈沖液壓缸的端部有控制油路口，脈沖軸芯與 伺服閥芯的軸連接；在脈沖活塞與脈沖油缸內(nèi)壁之間有脈沖復(fù)位彈簧，脈沖復(fù)位彈簧套接 在脈沖軸芯上。所述的耐沖擊液壓缸有缸體、活塞和活塞桿，活塞和活塞桿均位于缸體內(nèi)，在活塞 的二側(cè)均連接有活塞桿，活塞桿均穿出缸體，活塞桿的一端與反饋裝置連接，活塞桿的另一 端通過振動放大器為功率輸出軸；所述的反饋裝置為反饋剛體連桿；或者所述的反饋裝置為液壓反饋閥，液壓反饋 閥的控制端位于耐沖擊液壓缸的一端的運(yùn)動軌跡上，在耐沖擊液壓缸的另一端的運(yùn)動軌跡 上有脈沖控制閥的控制端，液壓反饋閥的進(jìn)油口與主油路相連接，液壓反饋閥的出油口與 伺服閥芯軸的另一端連接，液壓反饋閥的回油口接油箱；主油路口同時(shí)與脈沖控制閥的進(jìn) 油口連接，脈沖控制閥的出油口與脈沖液壓缸的端部的控制油路口連接，脈沖控制閥的回 油口接油箱；或者所述的反饋裝置為脈沖液壓反饋裝置，包括液壓變量馬達(dá)和左右滑動構(gòu) 件，液壓變量馬達(dá)的輸入端與控制油路連接，液壓變量馬達(dá)的輸出軸與左右滑動構(gòu)件的一 端連接，左右滑動構(gòu)件的另一端與伺服閥芯的軸一端連接。有益效果，由于采用了上述方案，該閥的徑向配合及軸肩油口配合精度介于伺服 閥和換向閥之間。使之具有該專用伺服閥一級能量放大及反饋復(fù)位功能，又具有滑閥啟閉 的靈活性，同時(shí)還降低了控制油路的壓力?？刂朴吐窂目刂朴吐房诎l(fā)送脈沖控制信號，一個(gè)脈沖控制信號進(jìn)入脈沖油缸 內(nèi)，脈沖控制信號推動脈沖油缸內(nèi)的活塞向左運(yùn)動，由于脈沖油缸的活塞軸與伺服閥芯的 軸連接，伺服閥芯的軸同時(shí)向左運(yùn)動，伺服閥芯上的三個(gè)軸肩向左運(yùn)動，在第二軸肩與主 油路口之間有環(huán)形閥口 A-A和環(huán)形閥口 B-B，第二軸肩擋住了第二回油口，第一軸肩打開了 第一回油口，第二軸肩遮擋住了環(huán)形閥口 B-B，同時(shí)還遮擋住了第二主油路出口，主油路的 液壓油經(jīng)過主油路口從環(huán)形閥口 A-A輸入，通過第一主油路出口向耐沖擊液壓缸的左端充 液，耐沖擊液壓缸的活塞向右端運(yùn)動，耐沖擊液壓缸的活塞桿向右端運(yùn)動，耐沖擊液壓 缸的活塞桿向右端運(yùn)動時(shí)，推動反饋剛體連桿向右端運(yùn)動，反饋剛體連桿向右端運(yùn)動時(shí)， 推動伺服閥芯向右運(yùn)動，伺服閥芯上的三個(gè)軸肩同時(shí)又向右運(yùn)動，第三軸肩釋放了第二回 油口，第一軸肩遮擋了第一回油口，第二軸肩遮擋住了環(huán)形閥口 A-A和B-B，同時(shí)還遮擋 住了第一主油路出口和第二主油路出口。反向撤消控制油路在脈動復(fù)位彈簧的作用下伺 服閥芯右移，主油路的液壓油經(jīng)過主油路口從環(huán)形閥口 B-B輸入，通過第二主油路出口向 耐沖擊液壓缸的右端充液，耐沖擊液壓缸的活塞向左端運(yùn)動，不斷循環(huán)振蕩工作，在動力 輸出軸上產(chǎn)生振蕩的沖擊動力。解決了不能應(yīng)用于挖掘機(jī)針對硬地面、礦山碎石地面等復(fù)雜施工作業(yè)面的振動挖 掘問題，同時(shí)還克服了傳統(tǒng)伺服閥的加工困難，造價(jià)高；抗污染能力太差，濾油回路設(shè)計(jì)復(fù) 雜，濾油器制造困難的問題，達(dá)到了本實(shí)用新型的目的。優(yōu)點(diǎn)該伺服閥制造成本低、價(jià)格便宜、抗油污染能力強(qiáng)、濾油系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單、濾油 器易于制造、系統(tǒng)不易堵塞、系統(tǒng)不易發(fā)熱。脈沖油路控制簡單，可以直接從系統(tǒng)當(dāng)中引出。 (a)輸出功率與該閥質(zhì)量比，較大。(b)響應(yīng)速度較快，可以做到高頻。(c)負(fù)載剛性較高， 慣性較小。(d)抗污染能力強(qiáng)，液壓濾油系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單，發(fā)熱量小。(e)由于流量增益大，壓力增益大，所以滑閥的沖擊力大。反向復(fù)位采用較軟彈簧控制反向沖擊力小，符合工況要 求。

圖1為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖3為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖中，1、油箱；2、伺服閥體；3、耐沖擊液壓缸；4、反饋剛體連桿；5、脈沖復(fù)位彈簧； 6、伺服閥芯；7、脈沖液壓缸；8、活塞；9、活塞桿；10、第一回油口 ；11、第二回油口 ；12、第一 軸肩；13、第二軸肩；14、第三軸肩；15、第二主油路出口 ；16、第一主油路出口 ；19、左右滑動 構(gòu)件；20、脈沖液壓變量馬達(dá)；21、液壓反饋閥；22、脈沖控制閥；PQ、主油路口 ；PkQK、控制油 路口。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 該伺服閥包括伺服閥體2、伺服閥芯6、脈沖液壓執(zhí)行部件、反饋裝置和 耐沖擊液壓缸3，伺服閥芯6位于伺服閥體2內(nèi)，在伺服閥體2的一端連接有脈沖液壓執(zhí)行 部件，在伺服閥體的另一端通過反饋裝置與耐沖擊液壓缸3連接。所述的伺服閥體2上有主油路口 PQ、第二主油路出口 15、第一主油路出口 16和第 一回油口 10、第二回油口 11，二個(gè)回油口均通過管道與油箱1連接，在主油路口 PQ的二側(cè) 有第一回油口 10和第二回油口 11，在主油路口的另一側(cè)有第二主油路出口 15和第一主油 路出口 16，二個(gè)主油路出口分別連接在耐沖擊液壓缸的二端；在伺服閥體2的一端有脈沖 液壓缸7。所述的伺服閥芯6中心有軸，在軸上有三個(gè)軸肩，第二軸肩位于的伺服閥體2上的 主油路口 PQ處，第二軸肩與主油路口之間構(gòu)成兩個(gè)環(huán)形閥口為環(huán)形閥口 A-A和環(huán)形閥口 B-B，伺服閥芯6的軸一端通過反饋裝置與耐沖擊液壓缸3的一端連接；伺服閥芯6的軸的 另一端與脈沖液壓缸7的活塞軸相連接。所述的脈沖液壓執(zhí)行部件有脈沖液壓缸7、脈沖軸芯和脈沖活塞，脈沖軸芯和脈沖 活塞位于脈沖液壓缸內(nèi)，脈沖活塞連接在脈沖軸芯上，在脈沖液壓缸的端部有控制油路口 PkQK，脈沖軸芯與伺服閥芯的軸連接；在脈沖活塞與脈沖油缸內(nèi)壁之間有脈沖復(fù)位彈簧5， 脈沖復(fù)位彈簧5套接在脈沖軸芯上。所述的耐沖擊液壓缸3有缸體、活塞8和活塞桿9，活塞8和活塞桿9均位于缸體 內(nèi)，在活塞8的二側(cè)均連接有活塞桿9，活塞桿9均穿出缸體，活塞桿9的一端與反饋裝置連 接，活塞桿9的另一端通過振動放大器為功率輸出軸。所述的反饋裝置為反饋剛體連桿4。該伺服閥包括油箱1、伺服閥體2、耐沖擊液壓缸3、反饋剛體連桿4、脈沖復(fù)位彈簧 5、伺服閥閥芯6、脈沖液壓缸7、活塞8、活塞桿9、第一回油口 10、第二回油口 11、第一軸肩 12、第二軸肩13、第三軸肩14、第二主油路出口 15、第一主油路出口 16、主油路口 PQ和控制 油路口 PkQK，在伺服閥體上有控制油路口、主油路口、主油路出口和回油口，回油口通過管道 與油箱1連接，在伺服閥體的一端有脈沖液壓缸7，在脈沖液壓缸7內(nèi)有控制活塞，在脈沖液壓缸7的端部有控制油路口，在伺服閥的伺服閥體2內(nèi)有伺服閥芯6，伺服閥芯6中心有軸， 在軸上有三個(gè)軸肩，在第二軸肩13位置的伺服閥體上有主油路口，在主油路口的另一側(cè)有 主油路出口，在第二軸肩13與主油路口之間構(gòu)成兩個(gè)環(huán)形閥口為環(huán)形閥口 A-A和環(huán)形閥口 B-B，伺服閥芯的軸的一端通過反饋剛體連桿4與耐沖擊液壓缸3的一端連接，耐沖擊液壓 缸3的另一端為活塞桿9輸出，該活塞桿9通過振幅放大器組件為功率輸出軸；伺服閥芯6 的軸的另一端與脈沖液壓缸的活塞軸相連接，在脈沖活塞與伺服閥芯內(nèi)壁之間有脈沖復(fù)位 彈簧5，脈沖復(fù)位彈簧5套接在脈沖液壓缸7的軸上，主油路和控制油路與泵站連接。工作過程控制油路從控制油路口 HiQk發(fā)送脈沖控制信號，一個(gè)脈沖控制信號 進(jìn)入脈沖液壓缸7內(nèi)，脈沖控制信號推動脈沖液壓缸7內(nèi)的活塞向左運(yùn)動，由于脈沖液壓 缸7的活塞軸與伺服閥芯6的軸連接，伺服閥芯6的軸同時(shí)向左運(yùn)動，伺服閥芯6上的三 個(gè)軸肩向左運(yùn)動，在第二軸肩13與主油路口之間有環(huán)形閥口 A-A和環(huán)形閥口 B-B，第三軸 肩14擋住了第二回油口 11，第一軸肩12打開了第一回油口 10，第二軸肩13遮擋住了環(huán) 形閥口 B-B，同時(shí)還遮擋住了第二主油路出口 15，主油路的液壓油經(jīng)過主油路口從環(huán)形閥 口 A-A輸入，通過第一主油路出口 16向耐沖擊液壓缸3的左端充液，耐沖擊液壓缸的活 塞8向右端運(yùn)動，耐沖擊液壓缸的活塞桿9向右端運(yùn)動，耐沖擊液壓缸的活塞桿9向右 端運(yùn)動時(shí)，推動反饋剛體連桿4向右端運(yùn)動，反饋剛體連桿4向右端運(yùn)動時(shí)，推動伺服閥 芯6向右運(yùn)動，伺服閥芯6上的三個(gè)軸肩同時(shí)又向右運(yùn)動，第三軸肩14釋放了第二回油 口 11，第一軸肩12遮擋了第一回油口 10，第二軸肩13遮擋住了環(huán)形閥口 A-A和B-B，同 時(shí)還遮擋住了第一主油路出口 16和第二主油路出口 15。反向撤消控制油路在脈動復(fù)位彈 簧5的作用下伺服閥芯6右移，主油路的液壓油經(jīng)過主油路口從環(huán)形閥口 B-B輸入，通過 第二主油路出口 15向耐沖擊液壓缸3的右端充液，耐沖擊液壓缸3的活塞向左端運(yùn)動， 不斷循環(huán)振蕩工作，在動力輸出軸上產(chǎn)生振蕩的沖擊動力。實(shí)施例2 在圖2中，所述的反饋裝置為脈沖液壓反饋裝置，包括液壓變量馬達(dá)20 和左右滑動構(gòu)件19，液壓變量馬達(dá)20的輸入端與控制油路連接，液壓變量馬達(dá)20的輸出軸 與左右滑動構(gòu)件19的一端連接，左右滑動構(gòu)件的另一端與伺服閥芯的軸一端連接。控制油 經(jīng)控制油路口 HiQk從液壓變量馬達(dá)的輸入端輸入脈沖控制油，液壓變量馬達(dá)在脈沖控制 油的作用下轉(zhuǎn)動，帶動左右滑動構(gòu)件運(yùn)動，左右滑動構(gòu)件拉動伺服閥芯的軸運(yùn)動，當(dāng)左右滑 動構(gòu)件運(yùn)動到左端時(shí)，伺服閥芯的軸被拉到左端，斗齒同時(shí)也作一個(gè)方向的作沖力運(yùn)動，液 壓變量馬達(dá)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，左右滑動構(gòu)件中的連桿運(yùn)行過極限端后向相反的方向運(yùn)動，左右滑 動構(gòu)件拉動伺服閥芯的軸向右端運(yùn)行，斗齒在伺服閥芯的作用下又向相反的方向作沖力運(yùn) 動，周而復(fù)始；當(dāng)脈沖控制油停止時(shí)，由脈動復(fù)位彈簧將伺服閥芯的軸復(fù)位，該脈沖液壓反 饋裝置具有脈沖控制的功能，同時(shí)還具有反饋裝置的功能。其它與實(shí)施例1同。實(shí)施例3 所述的反饋裝置為液壓反饋閥；液壓反饋閥21的控制端位于耐沖擊液 壓缸3的一端的運(yùn)動軌跡上，在耐沖擊液壓缸的另一端的運(yùn)動軌跡上有脈沖控制閥22的控 制端，液壓反饋閥的進(jìn)油口與主油路相連接，液壓反饋閥的出油口與伺服閥芯軸的另一端 連接，液壓反饋閥的回油口接油箱；主油路同時(shí)與脈沖控制閥的進(jìn)油口連接，脈沖控制閥的 出油口與脈沖液壓缸的端部的控制油路口連接，脈沖控制閥的回油口接油箱。耐沖擊液壓 缸為多個(gè)，并聯(lián)安裝。其它與實(shí)施例1同。
權(quán)利要求1.一種H型偏零開口液脈沖控制伺服閥，其特征是該伺服閥包括伺服閥體、伺服閥 芯、脈沖液壓執(zhí)行部件、反饋裝置和耐沖擊液壓缸，伺服閥芯位于伺服閥體內(nèi)，在伺服閥體 的一端連接有脈沖液壓缸，在伺服閥體的另一端通過反饋裝置與耐沖擊液壓缸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型偏零開口液脈沖控制伺服閥，其特征是所述的伺服閥 體上有主油路口、主油路出口和回油口，回油口通過管道與油箱連接，在主油路口的二側(cè)有 回油口，在主油路口的另一側(cè)有主油路出口，在伺服閥體的一端有脈沖液壓執(zhí)行部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型偏零開口液脈沖控制伺服閥，其特征是所述的伺服閥 芯中心有軸，在軸上有三個(gè)軸肩，第二軸肩位于的伺服閥體上的主油路口處，第二軸肩與主 油路口之間構(gòu)成兩個(gè)環(huán)形閥口為環(huán)形閥口 A-A和環(huán)形閥口 B-B，伺服閥芯的軸一端通過反 饋裝置與耐沖擊液壓缸組件的一端連接；伺服閥芯的軸的另一端與脈沖液壓缸的活塞軸相 連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型偏零開口液脈沖控制伺服閥，其特征是所述的脈沖液 壓缸內(nèi)有脈沖油缸、脈沖軸芯和脈沖活塞，脈沖軸芯和脈沖活塞位于脈沖油缸內(nèi)，脈沖活塞 連接在脈沖軸芯上，在脈沖液壓缸的端部有控制油路口，脈沖軸芯與伺服閥芯的軸連接；在 脈沖活塞與脈沖油缸內(nèi)壁之間有脈沖復(fù)位彈簧，脈沖復(fù)位彈簧套接在脈沖軸芯上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型偏零開口液脈沖控制伺服閥，其特征是所述的耐沖擊 液壓缸有缸體、活塞和活塞桿，活塞和活塞桿均位于缸體內(nèi)，在活塞的二側(cè)均連接有活塞 桿，活塞桿均穿出缸體，活塞桿的一端與反饋裝置連接，活塞桿的另一端通過振動放大器為 功率輸出軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型偏零開口液脈沖控制伺服閥，其特征是所述的反饋裝 置為反饋剛體連桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型偏零開口液脈沖控制伺服閥，其特征是所述的反饋裝 置為液壓反饋閥，液壓反饋閥的控制端位于耐沖擊液壓缸的一端的運(yùn)動軌跡上，在耐沖擊 液壓缸的另一端的運(yùn)動軌跡上有脈沖控制閥的控制端，液壓反饋閥的進(jìn)油口與主油路相連 接，液壓反饋閥的出油口與伺服閥芯軸的另一端連接，液壓反饋閥的回油口接油箱；主油路 同時(shí)與脈沖控制閥的進(jìn)油口連接，脈沖控制閥的出油口與脈沖液壓缸的端部的控制油路口 連接，脈沖控制閥的回油口接油箱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型偏零開口液脈沖控制伺服閥，其特征是所述的反饋裝 置為脈沖液壓反饋裝置，包括液壓變量馬達(dá)和左右滑動構(gòu)件，液壓變量馬達(dá)的輸入端與控 制油路連接，液壓變量馬達(dá)的輸出軸與左右滑動構(gòu)件的一端連接，左右滑動構(gòu)件的另一端 與伺服閥芯的軸一端連接。
專利摘要一種H型偏零開口液脈沖控制伺服閥，屬于伺服液壓閥。該伺服閥的伺服閥體的一端有脈沖液壓執(zhí)行部件，在脈沖液壓缸內(nèi)有控制活塞，在脈沖液壓缸的端部有控制油路口，在伺服閥的伺服閥體內(nèi)有伺服閥芯，伺服閥芯中心有軸，在軸上有三個(gè)軸肩，在第二軸肩位置的伺服閥體上有主油路口，在主油路口的另一側(cè)有主油路出口，伺服閥芯軸的一端通過反饋裝置與耐沖擊液壓缸組件的一端連接，耐沖擊液壓缸的另一端有活塞桿，伺服閥芯的軸的另一端與脈沖液壓缸的活塞軸相連接，主油路和控制油路與泵站連接。優(yōu)點(diǎn)該伺服閥制造成本低、價(jià)格便宜、抗油污染能力強(qiáng)、濾油系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單、濾油器易于制造、系統(tǒng)不易堵塞、系統(tǒng)不易發(fā)熱。
文檔編號F15B13/02GK201916272SQ201120030178
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者席建中, 范慶益, 韓成春 申請人:徐州工程學(xué)院