一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀制造技术

本发明专利技术涉及一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀，包括力矩马达、射流盘、偏导板、反馈杆和滑阀，力矩马达设有衔铁组件，射流盘设有回油腔，射流盘设有成对的连通回油腔的接收通道和射流通道，接收通道分别连通至滑阀两侧，射流通道连接供油口，由油源供油，偏导板设有与接收通道相对应的凹槽。与现有技术相比，本发明专利技术设置对称布置的射流通道和接收通道，使伺服阀流量增益提高，有利于提高滑阀动作的响应快速性；偏导板在沿射流通道轴线方向受力平衡，流量恢复系数不随射流压力变化而改变，提高输出负载流量的稳定性；压力恢复系数不随射流压力变化而改变，提高恢复压力的稳定性，改善反馈杆受力状态，提高其寿命及可靠性。

Double redundancy rebound jet bias plate servo valve

The invention relates to a double redundant rebound jet deflector servo valve, including torque motors, jet plate, deflector, feedback lever and the slide valve, a torque motor armature assembly, jet plate is provided with an oil return cavity, jet tray is provided with pairs of connected back oil chamber of the receiving channel and radio channels, respectively connected to the receiving channel slide on both sides, the jet passage connecting the oil port, the source of oil supply groove, deflector is provided with a receiving channel corresponding to the. Compared with the prior art, the invention is provided with symmetrical jet channel and receiving channel, the flow gain of servo valve is improved, is conducive to improve the response speed of spool movement; deflector in the axial direction along the jet flow channel force balance recovery coefficient does not change with jet pressure changes, improve the stability of the output load flow; the pressure recovery coefficient does not change with jet pressure changes, improve the stability of pressure recovery, improve feedback rod stress state, improve the service life and reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀
本专利技术属于流体控制
，具体涉及一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀。
技术介绍
偏导板射流伺服阀出现在20世纪70年代，与射流管伺服阀相比较，偏导板伺服阀的主要优点在于不需要绕性供油管，消除了结构上可能出现的振动，结构简单、工作可靠。偏导板射流伺服阀的关键部件为偏导板和射流盘，其结构对伺服阀动、静态特性有直接影响，因此相继出现了一批研究偏导板和射流盘结构的专利，旨在提高偏导板射流伺服阀前置级输出特性。1964年，BootheWillisA等人研究开发了一种由改进的数字型流体放大器组成的流体逻辑部件(参见专利文献：BootheWillisA,CzwakielBertJ.Fluidamplifierdevices:US3285265A[P],1966-11-15)。1967年，McfaddenEdwardF等人提出通过改变偏导板在沿喷嘴轴线方向的间隙来改变流量增益，并且采用矩形的射流口和射流接收口，以实现偏导板零位附近响应的线性灵敏度(参考专利文献：McfaddenEdwardF,WilliamsLeonardJ.Freejetstreamdeflectorservovalve:US3542051A[P],1970-11-24)。1972年，MortonRobertO将实心偏导板置于射流口与接收口之间，通过偏导板的移动切断和接通射流口与接收口之间的油路，此外，改变偏导板截面形状，对比矩形、梯形、三角形截面在控制液流流量时的效果(参考专利文献：MortonRobertO.Fluidcontrolvalve:US3866620A[P],1975-2-18)。1981年，StanleyJ.Hoffman,Jr.等人提出对偏导板结构改进，采用在偏导板上开设多个V形窗口的方式改进射流状态(参见专利文献：StanleyJ.Hoffman,Jr.,WilliamD.Waffner.Fail-safesingle-stageservovalve:US4442855A[P],1984-4-17)。1992年，SamuelL.Wilson,MarioA等人提出可以通过使用多层薄片射流板叠加的方式增加射流窗口面积，使得在高压下获得较大的恢复流量(参见专利文献：SamuelL.Wilson,MarioA.Rodriguez.Fluidicdeflectorjetservovalve:US5303727A[P],1994-4-19)。2004年，MuchlisAchmad对射流管伺服阀的结构进行改进，取消了射流管伺服阀的绕性供油管，将射流口和接收口布置在同侧，通过上方切有凹槽的偏导板的移动控制进入接收口的流量，这种结构实际上也属于偏导板射流伺服阀，但其重锤式的偏导板由于惯性作用使得伺服阀响应速度降低(参见专利文献：MuchlisAchmad.Methodsandapparatusforsplittinganddirectingapressurizedfluidjetwithinaservovalve:US20060216167A1,2006-9-28)。此外，2013年北京精密机电控制设备研究所申请了一种偏导板位移测量装置的专利技术专利，通过在偏导板射流伺服阀外部引出一段测杆延伸段，利用非接触式测量设备进行位移测量(参见专利文献：张恒轩,杨文祥,张俊杰,刘茂林,韩现会.偏导板位移测量装置：CN104567686A,2015-4-29)。2015年，同济大学訚耀保建立偏导板伺服阀射流前置级流场模型，提出采取适当降低进口压力和提高偏导板下端面圆角加工质量等措施来改善前置级气穴现象(参见论文文献：訚耀保,张鹏,岑斌.偏导板射流伺服阀前置级流场分析[J].中国工程机械学报,2015(1),1-7)。2016年，訚耀保提出一种射流管伺服阀喷嘴与接收孔对中检验方法，将伺服阀的力矩马达安装在喷嘴对中测试基座上，同时在喷嘴对中测试基座下方对应设置喷嘴射流检验板；根据未加载控制电流时，从伺服阀的喷嘴发射的射流冲击柱在喷嘴射流检验板上的射流冲击点位置，以及力矩马达加载控制电流后，射流冲击柱在喷嘴射流检验板上射流冲击点位置的偏移轨迹，判定喷嘴和伺服阀的两个接收孔是否对中，以及伺服阀是否发生零偏漂移故障(参见专利文献：訚耀保,李长明,张阳.一种射流管伺服阀喷嘴与接收孔对中检验方法：CN201610534415,2016-7-8)。目前，开发使用的偏导板射流伺服阀大多采用开有V形窗口的偏导板结构，对这种结构而言，在单个射流口射流时，当射流压力波动时，偏导板与喷嘴之间的间隙会随之不受控制的变化，这会导致与间隙相关的一系列参数如压力、流量恢复系数等变化，从而引起伺服阀前置级输出流量、压力的不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀，以提高偏导板伺服阀的流量增益，保持偏导板伺服阀工作过程中流量及压力恢复系数不变，改善反馈杆受力状态，以及实现双冗余度工作，提高可靠性。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀，包括力矩马达、射流盘、偏导板、反馈杆和滑阀，所述的力矩马达设有衔铁组件，所述的射流盘设有回油腔，所述的偏导板设置在射流盘的回油腔内，偏导板上部连接衔铁组件，偏导板下部连接反馈杆，反馈杆的另一端连接滑阀的阀芯，所述的滑阀设于该伺服阀的油室内，所述的射流盘设有成对的连通回油腔的接收通道和射流通道，所述的接收通道分别连通至滑阀两侧，所述的射流通道连接供油口，由油源供油，所述的偏导板设有与接收通道相对应的凹槽，所述的力矩马达输入非零信号后，衔铁组件对偏导板产生力的作用，偏导板偏离中间位置，射流通道的入射油液经偏导板凹槽反射进入接收通道，再进入滑阀两端，油液左右不对称产生压差，驱动滑阀阀芯运动，滑阀偏离中间位置输出相应流量，同时阀芯的位移带动反馈杆，反馈到力矩马达，实现输出流量的伺服控制。进一步地，所述的接收通道设有四个，所述的射流通道设有两个，所述的接收通道与射流通道截面呈“米”字形，所述的射流通道位于接收通道之间。进一步地，所述的凹槽为前后对称的ω形凹槽，所述的ω形凹槽与接收通道和射流通道的端口相对应。进一步地，所述的ω形凹槽的中间为分油界面，所述的偏导板处于中间位置时，分油界面与射流通道的端口对正。进一步地，所述的射流盘为扁平圆柱形，射流盘两端分别设有上端盖和下端盖，所述的回油腔设置在射流盘的中间，所述的回油腔截面呈圆角矩形。进一步地，所述的偏导板为扁平的长块状，偏导板的截面呈圆角矩形。进一步地，所述的伺服阀设有连通油室的回油口和负载口，所述的负载口设有两个，连通后续执行元件。进一步地，所述的偏导板与衔铁组件之间通过杆件连接，杆件外套设弹簧管。进一步地，所述的射流通道与偏导板的前后平面垂直，所述的接收通道与射流通道的夹角为30-60度。进一步地，所述的ω形凹槽为两个并排的半圆柱形凹槽，凹槽半径大于接收口宽度，以减少工作过程中的内泄漏，为便于加工，ω形凹槽上下贯穿偏导板。本专利技术的原理为：偏导板将微弱的电信号放大为液压信号，滑阀将液压信号放大输入到后续执行机构，反馈杆将滑阀的位移产生的机械力反馈到力矩马达的衔铁组件上。在无信号时偏导板保持在中位，其上的ω形凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀，包括力矩马达(1)、射流盘(5)、偏导板(3)、反馈杆(4)和滑阀(6)，所述的力矩马达(1)设有衔铁组件(2)，所述的射流盘(5)设有回油腔(13)，所述的偏导板(3)设置在射流盘(5)的回油腔(13)内，偏导板(3)上部连接衔铁组件(2)，偏导板(3)下部连接反馈杆(4)，反馈杆(4)的另一端连接滑阀(6)的阀芯，所述的滑阀(6)设于该伺服阀的油室内，其特征在于，所述的射流盘(5)设有成对的连通回油腔(13)的接收通道(16)和射流通道(17)，所述的接收通道(16)分别连通至滑阀(6)两侧，所述的射流通道(17)连接供油口(8)，由油源供油，所述的偏导板(3)设有与接收通道(16)相对应的凹槽(21)，所述的力矩马达(1)输入非零信号后，衔铁组件(2)对偏导板(3)产生力的作用，偏导板(3)偏离中间位置，射流通道(17)的入射油液经偏导板凹槽(21)反射进入接收通道(16)，滑阀(6)两侧油液不对称产生压差，驱动滑阀阀芯运动，滑阀(6)偏离中间位置输出相应流量，同时阀芯的位移带动反馈杆(4)，反馈到力矩马达(1)，实现输出流量的伺服控制。

【技术特征摘要】
1.一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀，包括力矩马达(1)、射流盘(5)、偏导板(3)、反馈杆(4)和滑阀(6)，所述的力矩马达(1)设有衔铁组件(2)，所述的射流盘(5)设有回油腔(13)，所述的偏导板(3)设置在射流盘(5)的回油腔(13)内，偏导板(3)上部连接衔铁组件(2)，偏导板(3)下部连接反馈杆(4)，反馈杆(4)的另一端连接滑阀(6)的阀芯，所述的滑阀(6)设于该伺服阀的油室内，其特征在于，所述的射流盘(5)设有成对的连通回油腔(13)的接收通道(16)和射流通道(17)，所述的接收通道(16)分别连通至滑阀(6)两侧，所述的射流通道(17)连接供油口(8)，由油源供油，所述的偏导板(3)设有与接收通道(16)相对应的凹槽(21)，所述的力矩马达(1)输入非零信号后，衔铁组件(2)对偏导板(3)产生力的作用，偏导板(3)偏离中间位置，射流通道(17)的入射油液经偏导板凹槽(21)反射进入接收通道(16)，滑阀(6)两侧油液不对称产生压差，驱动滑阀阀芯运动，滑阀(6)偏离中间位置输出相应流量，同时阀芯的位移带动反馈杆(4)，反馈到力矩马达(1)，实现输出流量的伺服控制。2.根据权利要求1所述的一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀，其特征在于，所述的接收通道(16)设有四个，所述的射流通道(17)设有两个，所述的接收通道(16)与射流通道(17)截面呈“米”字形，所述的射流通道(17)位于接收通道(16)之间。3.根据权利要求2所述的一种双冗余反弹射流偏导板伺服阀，其特征在于，所述的凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：訚耀保，李长明，夏飞燕，原佳阳，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31