[发明专利]双主控阀集成射流管伺服阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种双主控阀集成射流管伺服阀，尤其是一种多余度高性能作动系统中起着电液转换和功率放大的作用的伺服阀。

背景技术

现今流体动力控制系统具有多油路控制特性以便适用不同的极其重要的、高可靠性的工况，比如航空系统中的电液伺服控制动作器。在这种系统中，可以避免控制泵站和控制作动器之间冗余的机械连接、操纵杆等，因为这些连接有一定柔性，可能使输入信号失真，而且当需要传递快速变化的信号时，这些冗余的质量可能成为影响因素。目前的飞机都是用电液伺服系统控制的，它们在飞行的过程中需要保持相对稳定性，因此提出了本文中的集成阀。

该集成阀集成了一些航空动力结构，这些机构效率高，而且可以提高系统同步输出性能，因此可以保持系统的稳定性。航空中也需要极度快速响应的控制系统，这种响应速度是机械传动的控制装置无法实现的。因此，航空伺服控制系统应运而生，这种系统中有自动控制的机电传感器，或者具有能自动产生电控制信号，并且能通过信号线而非机械装置进行远程伺服控制。伺服控制系统通过伺服阀将电控信号转换成相应的机械信号或流体信号。这些信号经过放大后可以按照命令使机构运动，比如飞控结构。伺服控制系统中包含电子转换装置、传感器、以及伺服系统中需要的元器件。然而，在伺服系统、航天或者航空系统中，对各种原因导致的故障比较敏感，这些故障常常使得系统不能保证可靠的稳定性。故需要提供一种高可靠性的，具有液压与电气冗余，同时具有两个能够同步输出相同流量特性液压通道。

发明内容

本发明是要提供一种双主控阀集成射流管伺服阀，该伺服阀作为多余度高性能作动系统中的重要液压控制元件，具有电气四余度、液压两余度特性，同时还具有机械备份能力。为此，本发明具有以下目的：

1）提供一种新的具有电气四余度、液压两余度特性，同时还具有机械备份能力的液压控制元件。

2）提供一种自身具备液压检测通道可进行自身状态判别的液压控制元件。

3）提供一种当正常工作的先导级油路出现故障时，能够保证性能不降低的液压控制元件。

4）提供一种双主控阀阀芯总成方案。

5）提供一种低摩擦力的动密封方案。

6）提供一种液动力补偿方案。

本发明实现上述目的所采用的技术方案是：一种双主控阀集成射流管伺服阀，包括两个通过独立液压流体控制的两级伺服阀、联轴器，两个两级伺服阀的两个阀芯通过联轴器连接在一起构成集成伺服阀；所述两级伺服阀上对称装有两个先导级组件，用于实现液压功率放大功能，所述先导级组件由力矩马达、喷嘴、接收器、反馈杆组成，两个两级伺服阀的先导级组件的油源为相互独立的主备油源，阀体中预留的四个流体通道分别与两个先导级组件中的两个接收器输出的控制压力油相通，反馈杆与阀芯相连接构成力反馈系统，当四个流体通道的压力值对应不相等时，相应两级伺服阀的电气通道与先导级液压通道进行隔离，接通处于正常状态的两级伺服阀的电气通道与先导级液压控制油路通道。

所述力矩马达装有两个线圈组件，每个线圈组件中绕制两个线圈，四个线圈并联供电，用于保证两级伺服阀的电气四余度性能。

所述联轴器上具有一个与机械操纵杆相连的机械操纵点，若两个两级伺服阀都被判定处于故障状态，两个两级伺服阀的两个先导级组件所对应的油源与电气通道将同时被隔离，此状态下所述集成伺服阀处于机械操纵模式；若一个两级伺服阀被判定处于故障状态，该两级伺服阀的阀芯被正常工作的两级伺服阀的阀芯通过联轴器拉动，处于故障状态下的两级伺服阀液流输出特性不变。

当两级伺服阀的两个先导级组件都正常工作时，两个先导级组件中的接收器输出压力对应相等，若监测到所述阀体上与两个先导级的接收器输出压力油相通的四个流体通道中的油液的压力值不对应相等，即可判定该两级伺服阀处于故障状态。

所述联轴器由球杆组件和平行板组成，球杆组件的球头与平行板中的平行槽相配合，球杆组件和平行板分别通过螺纹连接两个阀芯，并用夹紧螺钉锁紧阀芯，用于防止阀芯旋转。

所述两级伺服阀的阀芯两端与阀体之间通过密封套实现一级密封对高压油进行卸荷，以及通过动密封件实现二级动态密封，其中，密封套与阀体的阀套之间密封间隙为0~2μ，密封套与阀芯间为动密封，密封间隙为2~4μ，所述动密封件由NBR弹性橡胶与Avalon含氟聚化物组成。