[发明专利]一种新型高频压电旋动式两级电液伺服阀在审
申请号: | 201911028143.2 | 申请日: | 2019-10-28 |
公开(公告)号: | CN110645221A | 公开(公告)日: | 2020-01-03 |
发明(设计)人: | 朱玉川;陈晓明;吴昌文;江裕雷 | 申请(专利权)人: | 南京航启电液控制设备有限公司 |
主分类号: | F15B13/02 | 分类号: | F15B13/02;F16K31/02;B05B1/16 |
代理公司: | 32368 南京瑞华腾知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 梁金娟 |
地址: | 210000 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 旋动 分配组件 射流 反馈杆 前置级 压电 功率级滑阀 伺服阀 阀芯 电压信号产生 机械设计原理 电液伺服阀 高频动作 机械反馈 角度传递 偏心设置 散热性好 射流矢量 制造成本 功率级 配合孔 器功耗 旋动式 液动力 两级 频宽 下端 紧凑 泄漏 装配 反馈 加工 转化 | ||
本发明公开了一种新型高频压电旋动式两级电液伺服阀。它包括压电旋动执行器、射流分配组件和功率级滑阀组件,压电旋动执行器用以根据输入的电压信号产生相应的水平方向的旋动角度,并将旋动角度传递给射流分配组件,射流分配组件根据旋动角度完成前置级的射流矢量控制,射流分配组件包括呈偏心设置的反馈杆,反馈杆的下端插至所述功率级滑阀组件的阀芯的配合孔内,反馈杆将阀芯的直线运动转化为旋动反馈,以实现伺服阀前置级与功率级的机械反馈。本发明散热性好、加工难度小、执行器功耗较小、制造成本低,满足机械设计原理,可以实现高频动作,进一步增加伺服阀的使用频宽,前置级液动力较小、装配更为紧凑、泄漏更小、控制精度更高。
技术领域
本发明涉及两级电液伺服阀领域,具体涉及一种新型高频压电旋动式两级电液伺服阀。
背景技术
液压伺服控制系统广泛应用于需要高精度、高响应、高功率密度比的航空航天动力控制领域。伺服阀是高性能的液压伺服控制系统中使用的主要功率调节元件,常见的伺服阀通常为两级装置,第一级是利用力矩马达微小偏转实现液压放大器流量压力分配,第二级是用于实现执行元件精准控制的功率级滑阀结构。随着智能材料的高速发展,高响应、大频宽的智能材料是驱动伺服阀前置级的最佳选择之一。常规电液伺服阀的力矩马达存在加工制造成本高、装配工艺难度大,频响提升难度大等特点,运用智能材料的可控形变实现前置级的精密驱动成为力矩马达的替代方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种新型高频压电旋动式两级电液伺服阀。
为实现上述目的,本发明提供了一种新型高频压电旋动式两级电液伺服阀,包括由上向下依次可拆卸固定的压电旋动执行器、射流分配组件和功率级滑阀组件,所述压电旋动执行器用以根据输入的电压信号产生相应的水平方向的旋动角度,并将所述旋动角度传递给射流分配组件,所述射流分配组件根据旋动角度完成前置级的射流矢量控制,进而控制所述功率级滑阀组件工作,所述射流分配组件包括在其下侧呈偏心设置的反馈杆,所述反馈杆的下端插至所述功率级滑阀组件的阀芯的配合孔内,所述反馈杆将阀芯的直线运动转化为旋动反馈,以实现伺服阀前置级与功率级的机械反馈。
进一步的,所述压电执行机构包括支撑外环、设置在支撑外环内侧中部的旋动主轴和若干连接在支撑外环内侧与旋动主轴之间的压电弯曲片,所述压电弯曲片外端与支撑外环固定连接,且其内端与旋动主轴滑动连接,所述压电弯曲片通电后产生偏振弯曲并驱动旋动主轴产生相应的旋动角度,所述支撑外环下侧设有密封座,所述旋动主轴穿插密封座设置。
进一步的,所述射流分配组件包括异形射流盘,所述异形射流盘上设有射流入口、射流左出口和射流右出口,所述异形射流盘中部设有可转动的偏转控制杆,所述偏转控制杆的上端与旋动主轴螺纹连接,所述反馈杆偏心设置在偏转控制杆的下侧,所述射流入口与射流左出口以及射流右出口之间的偏转控制杆上设有连通槽,所述偏转控制杆未转动时,所述射流左出口和射流右出口对称设置在连通槽的中线的两侧,当所述偏转控制杆随旋动主轴转动时,所述连通槽与射流左出口和射流右出口形成不一致的矢量夹角,进而完成前置级的射流矢量控制。
进一步的,所述射流分配组件还包括与支撑外环可拆卸固定连接的压紧端盖,所述异形射流盘设置在压紧端盖中部内侧,且其上下两侧分别设有上压板和下压板,所述偏转控制杆穿插上压板和下压板设置;所述偏转控制杆与异形射流盘间隔形成泄流口,所述下压板上与射流左出口、射流右出口、射流入口和泄流口的对应位置分别设有通孔,以使所述射流左出口、射流右出口、射流入口和泄流口分别与功率滑阀组件上的左负载容腔、右负载容腔、供油口和回油口对应相通。
进一步的,所述连通槽的横截面呈梯形状,其开口较大的一侧朝向射流入口设置,开口较小的一侧朝向射流左出口和射流右出口设置。
进一步的,所述支撑外环内侧设有安装槽,所述压电弯曲片的外端螺栓固定在所述连接槽内,所述旋动主轴外侧与压电弯曲片对应位置设有限位槽,所述压电弯曲片的内端滑动连接在所述限位槽内。
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