一种新型模块式插阀体的电液伺服阀的制作方法

1.本发明涉及电液伺服阀技术领域，具体为一种新型模块式插阀体的电液伺服阀。


背景技术：

2.电液伺服阀是电液伺服控制中的关键元件，它是一种接收电信号后，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，随着电液技术的发展，新型电液伺服阀控制方式的研发技术成为电液伺服阀发展方向之一；
3.传统的电液伺服阀的控制油路主要由喷嘴挡板和射流管这两种形式，虽然比较成熟，却越来越满足不了高度发展的下的应用科学技术需求，其中在电液伺服阀的阀芯内进行油液压力输出时，由于阀芯内的空间和通道较为窄小，从而导致油液不易稳定排出，集中在阀芯内产生污染现象，增加装置维护或更换的操作难度和效率，并在阀芯进行油路控制时，压力容易出现损失，增加装置的故障率，阀芯为了保证油液的流动性，往往对质量需求较为严谨，但质量较大可能对电液伺服阀的动作频率造成阻碍，降低装置动作的可靠性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种新型模块式插阀体的电液伺服阀，以解决上述背景技术中提出的相关问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型模块式插阀体的电液伺服阀，包括伺服阀阀体和阀芯，所述阀芯的两端设有弹簧，所述阀芯的内部分别对称设有两位三通常开型高速开关阀以及插阀座和波形管与波形管底座和第二阻尼，所述阀芯内部的两端设有第一阻尼，所述伺服阀阀体外侧的一端设有左盖板，所述伺服阀阀体外侧的另一端设有右盖板，所述右盖板的一端设有lvdt保护罩，所述lvdt保护罩的内部分别设有lvdt推杆和lvdt推杆保护罩与lvdt线圈。
6.优选的，所述伺服阀阀体的内部加工出主阀芯控制油道，且控制油道的两端与第一阻尼固接。
7.优选的，所述阀芯的外侧均匀开设有通孔，所述阀芯位于伺服阀阀体内部的轴心处，所述阀芯的右端设有lvdt位移传感器。
8.优选的，两组所述波形管之间设有油液通道，两组所述波形管由锥阀芯结构制成。
9.优选的，两组所述弹簧位于伺服阀阀体内部两端的轴心处，两组所述弹簧与阀芯两端的边缘处固接。
10.优选的，所述波形管底座和波形管之间开设有环形面积的节流口。
11.优选的，所述lvdt保护罩与右盖板和伺服阀阀体固接，所述右盖板内部的中间位置处设有开孔，所述lvdt推杆穿过开孔延伸至伺服阀阀体的内部。
12.优选的，所述lvdt保护罩外侧一端的边缘处设有固定边，且固定边与右盖板固接。
13.优选的，所述右盖板和左盖板的内侧设有定位槽，且定位槽位于阀芯两端的对应
处，两组所述弹簧与定位槽固接。
14.优选的，所述右盖板和左盖板内部的四角处皆设有定位孔，且定位孔的内侧套设有与伺服阀阀体固接的定位螺栓。
15.与现有技术相比，本发明提供了一种新型模块式插阀体的电液伺服阀，具备以下有益效果：
16.1、本发明通过阀芯内部油道和波形管与两位三通常开型高速开关阀的组合使用，促使波形管与波形管底座的环形面积构成了可变节流口，并在阀芯内部加工出控制阀芯动作的控制油道和第一阻尼，从而与上述所讲的可变节流口组成b型半桥液控油路体系，增强油道油液的流动性和稳定性，该结构利用波形管和两位三通常开型高速开关阀设计成模块式插阀体，便于维护更换产品，大大节约了时间成本，从而提高生产和工作效率。
17.2、本发明利用阀芯所开设的通孔，减小了阀芯的质量，使产品达到了轻量化设计，促使阀芯的空间利用更加合理，从而使装置整体结构简化，降低了生产成本，提高电液伺服阀的固有频率，增加电液伺服阀动作的稳定性。
18.3、本发明通过采用波形管代替传统的伺服阀中的喷嘴挡板和射流管，减少控制油路的压力损失，降低了故障率，并区别于传统的喷流挡板和射流管控制电液伺服阀的控制油路，提高电液伺服阀的抗污染能力，提高了电液伺服阀工作的可靠性。
附图说明
19.图1为本发明的主视剖视图；
20.图2为本发明的立体图；
21.图3为本发明的阀芯剖视图；
22.图4为本发明的伺服阀阀体剖视图；
23.图5为本发明的两位三通常开型高速开关阀与波形管第一剖视装配图；
24.图6为本发明的两位三通常开型高速开关阀与波形管第二剖视装配图。
25.图中：1、伺服阀阀体；2、阀芯；3、插阀座；4、波形管；5、两位三通常开型高速开关阀；6、第一阻尼；7、弹簧；8、lvdt推杆；9、lvdt推杆保护罩；10、lvdt线圈；11、lvdt保护罩；12、右盖板；13、波形管底座；14、第二阻尼；15、左盖板。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种新型模块式插阀体的电液伺服阀，包括伺服阀阀体1和阀芯2，阀芯2的两端设有弹簧7，阀芯2的内部分别对称设有两位三通常开型高速开关阀5以及插阀座3和波形管4与波形管底座13和第二阻尼14，阀芯2内部的两端设有第一阻尼6，伺服阀阀体1外侧的一端设有左盖板15，伺服阀阀体1外侧的另一端设有右盖板12，右盖板12的一端设有lvdt保护罩11，lvdt保护罩11的内部分别设有lvdt推杆8和lvdt推杆保护罩9与lvdt线圈10。
28.作为本实施例的优选方案：伺服阀阀体1的内部加工出主阀芯控制油道，且控制油道的两端与第一阻尼6固接，可通过控制油道来对压力油进行引入和输出流动。
29.作为本实施例的优选方案：阀芯2的外侧均匀开设有通孔，阀芯2位于伺服阀阀体1内部的轴心处，阀芯2的右端设有lvdt位移传感器，便于通过lvdt位移传感器对阀芯2的位移智能检测和信息反馈。
30.作为本实施例的优选方案：两组波形管4之间设有油液通道，两组波形管4由锥阀芯结构制成，促使锥阀芯可与波形管底座13进行紧贴密封，阻挡油液的流通。
31.作为本实施例的优选方案：两组弹簧7位于伺服阀阀体1内部两端的轴心处，两组弹簧7与阀芯2两端的边缘处固接，可使阀芯2在伺服阀阀体1内部的中心处保持稳定。
32.作为本实施例的优选方案：波形管底座13和波形管4之间开设有环形面积的节流口，可配合两组第一阻尼6形成b型半桥的结构体系，增加油液的流动性。
33.作为本实施例的优选方案：lvdt保护罩11与右盖板12和伺服阀阀体1固接，右盖板12内部的中间位置处设有开孔，lvdt推杆8穿过开孔延伸至伺服阀阀体1的内部，促使lvdt推杆8延伸至伺服阀阀体1内对阀芯2进行位移观测。
34.作为本实施例的优选方案：lvdt保护罩11外侧一端的边缘处设有固定边，且固定边与右盖板12固接，可通过lvdt保护罩11与右盖板12一体化连接，增加部件的保护性和结构装配的便捷性。
35.作为本实施例的优选方案：右盖板12和左盖板15的内侧设有定位槽，且定位槽位于阀芯2两端的对应处，两组弹簧7与定位槽固接，促使定位槽可与弹簧7及阀芯2定位，促使阀芯2只可在轴心处位移。
36.作为本实施例的优选方案：右盖板12和左盖板15内部的四角处皆设有定位孔，且定位孔的内侧套设有与伺服阀阀体1固接的定位螺栓，便于通过右盖板12和左盖板15与伺服阀阀体1的两端进行密封固定，从而保证阀体内部油路通道的密封性。
37.实施例1，如图1-3所示，在阀芯2内部两端安设有第一阻尼6，促使压力油通入阀芯2左右两端的控制腔内，并在阀芯2两端各有弹簧7，进而让阀芯2处于对中位置，减少阀芯2在中位时的泄露，而伺服阀的阀芯2右端采用lvdt推杆8来监测反馈阀芯2的移动位移，此伺服阀采用波形管4对中式设计以保证此伺服阀不工作时，阀芯2仍旧处于伺服阀阀体1内的中位机能，其因供油温度和供油压力变化而产生的零漂小，及零位工作点的变动范围随之变小，且阀芯2所受的液动力和液压力也是平衡的。
38.固有频率公式如下
[0039][0040]
式中，k为液压弹簧刚度，m为质量
[0041]
根据上式可知，在两位三通常开型高速开关阀5工作时，阀芯2内部加工出通孔，即阀芯2质量小，该伺服阀系统的固有频率就会相应的增大；此伺服阀通过设计阀体，压力油口p的油液通过阀芯2内部油路流到阀芯2的左右两个控制腔的同时；压力油口p的油液通过阀芯2内部油路流到两位三通常开型高速开关阀5图中公式进油腔；本发明设计采用波形管4和两位三通常开型高速开关阀5的装配体来代替传统伺服阀的力矩马达，把压力油口的油
液通过两位三通常开型高速开关阀5使阀芯2内部油路直接流到阀芯2的回油腔，从而控制阀芯2的左右移动，达到电液伺服阀换向的目的。
[0042]
实施例2，如图5所示，当波形管4左面的两位三通常开型高速开关阀5不得电，此时波形管4内部的油液就无法排出，而波形管4的锥阀芯就会紧贴住波形管底座13，当波形管4左面的两位三通常开型高速开关阀5得电，波形管4内部的油液就会排出，但波形管4左面的两位三通常开型高速开关阀5又很快不得电，期间波形管4内部的油液只排出一部分，而波形管4则会被波形管底座13右侧的油液压缩，促使波形管4锥阀芯脱离波形管底座13，形成节流口，并随着波形管4左面的两位三通常开型高速开关阀5得电时长不同，即可让波形管4锥阀芯脱离波形管底座13距离不相符，则使节流口变成可变式节流口，从而对电液伺服阀内部加工出阀芯2的控制油道，并搭配第一阻尼6即可形成可变节流口组成b型半桥，提高油液的流通性，减少控制油路的压力损失。
[0043]
工作原理：当伺服阀的p油口通压力油时，可在阀芯2内控制油路将压力油通过两个第一阻尼6引入阀芯2左右两端的控制腔，与此同时，压力油口p的油液通过阀芯2内的控制油路流至到两位三通常开型高速开关阀5的进油腔；
[0044]
当阀芯2内部左端的两位三通常开型高速开关阀5不得电时，阀芯2将保持中位；
[0045]
当阀芯2内部右端的两位三通常开型高速开关阀5得电、而左端的两位三通常开型高速开关阀5不得电时，便可通过两位三通常开型高速开关阀5使右侧的波形管4内部压力油打开，此时油液经过孔道流回油口，会使波形管4进行压缩，其锥阀芯会离开孔道左端的波形管底座13，即打开，此时又由于两位三通常开型高速开关阀5的瞬间失电，会使波形管4内部重新充入控制油液，维持波形管4锥阀芯和波形管底座13的距离，并利用两位三通常开型高速开关阀5不断的得失电，形成可变节流口，使波形管底座13左右两侧达到动态平衡状态，所以阀芯2向右移动相应的位移，而lvdt推杆8则监测阀芯2的移动情况，同时通过信号反馈至控制器，使之调节控制阀芯2运动，反之，阀芯2则会向左进行移动，从而达到电液伺服阀换向的目的。
[0046]
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。