一种基于双冗余度传动机构的二维电液伺服阀制造技术

本发明专利技术提供了一种基于双冗余度传动机构的二维电液伺服阀，所述二维电液伺服阀包括阀体、安装在阀体内的阀芯和设置在阀芯外侧的阀套，所述阀芯和阀套之间设置有低压腔体，所述阀体通过传动机构与伺服电机连接，所述传动机构包括阀芯拨叉和电机拨杆，电机拨杆的两端均对应连接有球面连接件，球面连接件能以与电机拨杆连接端的中线为轴转动，所述阀芯拨叉在两端与对应的球面连接件滑动连接，所述阀芯拨叉和电机拨杆中部分别与阀芯和伺服电机的转子连接。本发明专利技术能够提高二维电液伺服阀的使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双冗余度传动机构的二维电液伺服阀


[0001]本专利技术涉及电液伺服阀领域，具体涉及一种基于双冗余度传动机构的二维电液伺服阀。

技术介绍

[0002]电液伺服阀是电液伺服控制中的关键元件，它是一种接受模拟电信号后，相应输出调制的流量和压力的液压控制阀。电液伺服阀具有动态响应快、控制精度高、使用寿命长等优点，已广泛应用于航空、航天、舰船、冶金、化工等领域的电液伺服控制系统中。
[0003]现有的二维电液伺服阀在阀芯和电机之间多采用齿轮齿条和上拨杆下拨叉等传动机构，其可以将电
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机械转换器（步进电机、伺服电机）所输出的力矩进行放大，实现将电机输出的力矩信号传递给二维伺服阀作为输入，同时使阀心获得较大的驱动力矩，驱动阀心转动。
[0004]但齿轮齿条传动机构在做啮合运动的同时，齿面之间会产生相对滑动，因此会造成齿轮齿条之间的摩擦力大大增；而且，由于齿轮齿条之间存在间隙，传动机构的传动不够平衡，影响阀芯的运动，从而产生较大的滞环；再者，齿轮齿条在传动过程中可能会产生脱齿或咬死现象，影响阀芯的轴向运动。从加工工艺的角度看，加工齿轮齿条的成本较高，使得伺服阀的制作成本加大。
[0005]虽然上拨杆下拨叉传动机构较之齿轮齿条机构的加工复杂性大大降低，但是拨杆的圆弧面与拨叉的两个表面之间同样是线接触，在拨杆拨叉转动时，两者之间存在相对滑动，两部件之间摩擦力较大，导致长期使用过程中，零部件磨损大，寿命短；此外，该传动机构还会因几何尺寸偏差导致转动卡滞、阀芯径向力过大等问题。
[0006]或者，现有的二维电液伺服阀采用二维电机作为阀的电
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机械转换器，省却了电机与阀芯之间的机械传动机构，二维电机转子与阀芯直接连接，采用上述二维电液伺服阀最大的特点在于，电机转子轴通过螺纹与阀芯直接固联为一体，无轴承支撑，电机转子在转动的同时可以随阀芯一起轴向移动，从而保证阀芯在进行轴线移动时不会对二维电机的转子产生干涉，但二维电机需要专门进行设计，并且工艺复杂，生产成本高，适配性不强。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于双冗余度传动机构的二维电液伺服阀，能够提高二维电液伺服阀的使用寿命。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案实现：
[0009]一种基于双冗余度传动机构的二维电液伺服阀，所述二维电液伺服阀包括阀体、安装在阀体内的阀芯和设置在阀芯外侧的阀套，所述阀芯和阀套之间设置有低压腔体，其特征在于：所述阀体通过传动机构与伺服电机连接，所述传动机构包括阀芯拨叉和电机拨杆，电机拨杆的两端均对应连接有球面连接件，球面连接件能以与电机拨杆连接端的中线为轴转动，所述阀芯拨叉在两端与对应的球面连接件滑动连接，所述阀芯拨叉和电机拨杆
中部分别与阀芯和伺服电机的转子连接。
[0010]进一步的：所述阀芯拨叉的两端设置有与球面连接件相对应的滚动槽，滚动槽与球面连接件滑动连接。
[0011]进一步的：所述阀芯拨叉的中部通过悬臂杆件与阀芯连接，所述悬臂杆件的杆身伸入阀芯的中心孔内部与阀芯固定连接。
[0012]进一步的：所述悬臂杆件的一端设置拨叉轴向定位凸台，拨叉轴向定位凸台的台阶面与阀芯拨叉的侧面相抵，悬臂杆件的另一端设置台肩，所述台肩通过定位销与所述阀芯固定连接。
[0013]进一步的：所述悬臂杆件的杆身与阀芯的中心孔孔壁之间具有回油间隙，所述阀芯在悬臂杆件一端台肩的两侧对应开设有回油孔，两个回油孔与所述低压腔体连通。
[0014]进一步的：所述阀芯拨叉的中部开设有第一连接孔，悬臂杆件通过第一连接孔与阀芯拨叉固定连接，所述电机拨杆中部开设有第二连接孔，伺服电机的转子通过第二连接孔与电机拨杆固定连接。
[0015]进一步的：所述滚动槽的两侧槽壁均与球面连接件的外侧壁点接触。
[0016]进一步的：所述球面连接件的外侧壁与滚动槽槽底之间具有供阀芯轴向移动的设计行程间距。
[0017]进一步的：所述电机拨杆的两端均设置有连接部件，所述球面连接件通过连接部件与电机拨杆相连接。
[0018]进一步的：所述传动机构的外侧设置套筒，套筒的一侧与阀体连接，套筒的另一侧与伺服电机的电机壳连接。
[0019]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0020]1、本专利技术阀芯拨叉与球面连接件之间为点接触，在电机拨杆和阀芯拨叉转动时，球面连接件与阀芯拨叉两侧面之间产生相对转动，有效地减小了阀芯拨叉与球面连接件之间的摩擦力，从而减小了球面连接件的磨损，增加了球面连接件的使用寿命，进而增加二维电液伺服阀的使用寿命；
[0021]2、本专利技术阀芯拨叉和电机拨杆均为对称结构，相较于现有的上拨杆下拨叉传动机构，伺服阀的输入由驱动力矩变为驱动力偶，消除了阀芯驱动力矩在阀芯上产生的径向力，减小了阀芯与阀套之间的摩擦力，从而减小了阀芯与阀套之间的磨损，增加了二维电液伺服阀的使用寿命；
[0022]3、本专利技术阀芯拨叉的中部通过悬臂杆件与阀芯连接，悬臂杆件的杆身伸入阀芯的中心孔内部与阀芯固定连接，由于悬臂杆件具有一定的挠度，可以消除因几何尺寸和形位公差导致的转动卡滞问题。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的典型剖面结构示意图；
[0024]图2是本专利技术传动机构分别与阀芯、转子连接的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术传动机构和悬臂杆件的连接示意图；
[0026]图4是本专利技术阀芯拨叉的结构示意图；
[0027]图5是本专利技术悬臂杆件的结构示意图；
[0028]图6是本专利技术电机拨杆的结构示意图；
[0029]图7是图1中C处的局部放大图。
[0030]附图标记：1
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阀体；2
‑
阀芯；3
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阀套；4
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低压腔体；5
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传动机构；6
‑
伺服电机；7
‑
阀芯拨叉；8
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电机拨杆；9
‑
球面连接件；10
‑
滚动槽；11
‑
悬臂杆件；12
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中心孔；13
‑
拨叉轴向定位凸台；14
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台阶面；15
‑
台肩；16
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回油间隙；17
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第一连接孔；18
‑
第二连接孔；19
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连接部件；20
‑
定位销；21
‑
转子；22
‑
回油孔；23
‑
套筒；24
‑
高压孔；25
‑
低压孔；26
‑
阀套螺旋槽；27
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第一侧壁；28
‑
第二侧壁；29
‑
同心环；30
‑
高压腔；31
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双冗余度传动机构的二维电液伺服阀，所述二维电液伺服阀包括阀体（1）、安装在阀体（1）内的阀芯（2）和设置在阀芯（2）外侧的阀套（3），所述阀芯（2）和阀套（3）之间设置有低压腔体（4），其特征在于：所述阀体（1）通过传动机构（5）与伺服电机（6）连接，所述传动机构（5）包括阀芯拨叉（7）和电机拨杆（8），电机拨杆（8）的两端均对应连接有球面连接件（9），球面连接件（9）能以与电机拨杆（8）连接端的中线为轴转动，所述阀芯拨叉（7）在两端与对应的球面连接件（9）滑动连接，所述阀芯拨叉（7）和电机拨杆（8）中部分别与阀芯（2）和伺服电机（6）的转子（21）连接。2.根据权利要求1所述的一种基于双冗余度传动机构的二维电液伺服阀，其特征在于：所述阀芯拨叉（7）的两端设置有与球面连接件（9）相对应的滚动槽（10），滚动槽（10）与球面连接件（9）滑动连接。3.根据权利要求1所述的一种基于双冗余度传动机构的二维电液伺服阀，其特征在于：所述阀芯拨叉（7）的中部通过悬臂杆件（11）与阀芯（2）连接，所述悬臂杆件（11）的杆身伸入阀芯（2）的中心孔（12）内部与阀芯（2）固定连接。4.根据权利要求3所述的一种基于双冗余度传动机构的二维电液伺服阀，其特征在于：所述悬臂杆件（11）的一端设置拨叉轴向定位凸台（13），拨叉轴向定位凸台（13）的台阶面（14）与阀芯拨叉（7）的侧面相抵，悬臂杆件（11）的另一端设置台肩（15），所述台肩（15）通过定位销（20）与所述阀芯（2）固定连接。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：左强，陆倩倩，黄煜，冷龙龙，金麒麟，胡嘉琪，刘永状，陈斌斌，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：