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专利号: 2019102344586
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.大流量的二维活塞式流量伺服阀,其特征在于:包括力矩马达、连接板、同心环、二维活塞壳、二维活塞、推力轴承、压套、压板、阀套、阀芯、敏感腔环、调节活塞、弹簧、弹簧底座、插销;力矩马达与连接板通过螺钉固连,连接板与阀套通过螺纹固连,二维活塞为力矩马达输出轴,二维活塞可转动并可沿轴平动地连同二维活塞壳一起套装在阀套内;二维活塞上装有同心环、推力轴承并与压套装配成一个整体;压板与阀芯固连,阀芯可轴向移动地安装在阀套内,调节活塞可轴向移动地安装在敏感腔环内并一同插入阀套内,弹簧的一端与调节活塞固连,另一端与弹簧底座固连,弹簧底座、敏感腔环通过插销与阀套固连;

所述阀套为非导磁材料,阀套左端上凸部分设有外螺纹,阀套与连接板通过螺纹固连;

阀套的轴向外环周面均设置有环形沟槽,从左往右依次为第一环形沟槽、第二环形沟槽、第三环形沟槽与第四环形沟槽,每个环形沟槽内安装有O型密封圈;第二环形沟槽、第三环形沟槽与第四环形沟槽的侧面分别设有分布均匀且互不连通的A通道、B通道、T通道,第二环形沟槽与第三环形沟槽之间沿径向设有七个分布均匀的进油口P;阀套右凸部分沿径向设有两个轴对称的定位通孔,阀套与敏感腔环通过插销固连,阀套内壁从左往右依次设有第一回油槽、进油槽、第二回油槽;第二环形沟槽与第三环形沟槽相邻两端面沿轴向均设有高压流道,阀套第一回油槽左侧内壁与第二回油槽右侧内壁依次设有控制流道与调节流道,并皆与高压流道相通;

所述阀芯设有台阶,从左往右依次为第一台阶、第二台阶、第三台阶,其中第一台阶、第三台阶沿径向分别设有六个分布均匀且相同的第一回油孔与第二回油孔;阀芯中心沿轴线设有未完全贯穿的锥形流道,锥形流道左端口连接压板,阀芯右端面沿轴向设有四个中心对称且分布均匀的回流口并与锥形流道相沟通;

所述二维活塞壳为非导磁材料且有阶梯,二维活塞壳表面设有斜槽与敏感腔相通,二维活塞壳的轴向外环周面设有环形盲槽,环形盲槽沿径向设有六个中心对称且分布均匀的高压通孔;

所述二维活塞为非导磁材料且有轴肩,从左往右依次为第一轴肩、第二轴肩与第三轴肩,其中第一轴肩左侧二维活塞表面沿径向设有一对轴对称的小孔,第二轴肩表面沿轴向设有一对轴对称的高压槽和一对轴对称的低压槽,其中低压槽表面沿径向设有盲孔,二维活塞末端表面沿径向设有一对轴对称的低压通孔,并且中心沿轴向设有中心流道,中心流道沟通小孔、低压通孔和盲孔,二维活塞与同心环、推力轴承、压套装配成一个整体;

所述敏感腔环外表面沿轴向设有调节油槽,并且调节油槽外表面沿径向设有两对轴对称且分布均匀的调节孔,敏感腔环伸出端沿径向设有定位通孔可通过插销与阀套固连;

所述二维先导式插装伺服阀,二维活塞可转动也可轴向移动地设置在力矩马达内,并且通过压板与阀芯相抵触;同心环、二维活塞壳、第二轴肩将阀套内腔密封形成敏感腔,高压槽和低压槽通过二维活塞壳上的斜槽与敏感腔沟通,敏感腔压力由高压槽和低压槽与斜槽相交的两个微小弓形面积串联的液压阻力半桥控制,高压槽和高压通孔通过控制油道与高压流道相通,高压流道沟通进油口P;二维活塞的第二轴肩、第三轴肩和二维活塞壳将阀套内腔气密围成高压控制腔,高压控制腔和高压槽沟通;工作过程中,二维活塞的旋转与位移使斜槽与高压槽、低压槽重叠面积交替变化;二维活塞壳右端、压板与阀套内腔形成低压腔,压板沿轴向设有一对轴对称的孔道,低压腔经孔道与锥形流道沟通,其中锥形流道与第一回油孔、第二回油孔、回流口依次相通;阀套第一回油槽与阀芯第一台阶密封形成第一回油腔,阀套第二回油槽与阀芯第三台阶密封形成第二回油腔,阀芯第二台阶将其左右两端内腔密封间隔开分别形成工作腔A1与工作腔B1,其中工作腔A1与通道A沟通,工作腔B1与通道B沟通,A通道、B通道皆与系统沟通,第二回油腔与T通道沟通,T通道与低压油箱沟通,进油口P位于阀芯第二台阶的运动轨迹上,进油口P与高压出口沟通,进油槽与第二台阶形成进油腔;阀芯右端面与调节活塞相抵触,弹簧设于调节活塞与弹簧底座之间,调节活塞可轴向移动地安装在敏感腔环内并一同设置在阀套内,调节活塞的外周环面与敏感腔环间设有较小缝隙,其中敏感腔环左端面、调节活塞、阀芯右端面与阀套内腔形成低压调节腔,并经回流口与第二回油腔相通;敏感腔环调节油槽与阀套内腔形成高压腔并经调节油道与高压流道相通,调节活塞与敏感腔环内腔形成高压调节腔并通过调节孔与高压腔相通,工作过程中阀芯在二维活塞和调节活塞的共同作用下实现轴向位移与各腔交替沟通。

2.如权利要求1所述的大流量的二维活塞式流量伺服阀,其特征在于:所述二维活塞第二轴肩沿轴向设有一对轴对称的高压槽和一对轴对称的低压槽,且高压槽和低压槽交替设置;高压槽与低压槽通过二维活塞壳上的斜槽与敏感腔沟通;敏感腔压力由高压槽和低压槽与斜槽相交的两个微小弓形面积串联的液压阻力半桥控制;高压槽通过高压通孔、控制流道、高压流道与进油口P相通;进油口P沟通高压出口使得高压槽处的腔室形成高压控制腔,低压槽通过盲孔、中心流道、低压通孔、孔道、锥形流道与T通道相通,T通道与低压油箱沟通使得推力轴承所在腔室形成低压腔;二维活塞的旋转改变弓形面积,影响敏感腔的压力,敏感腔与高压控制腔的压力差导致二维活塞的直线位移;而二维活塞的直线位移也会改变弓形面积,影响敏感腔的压力,最终重新达到平衡。

3.如权利要求1或2所述的大流量的二维活塞式流量伺服阀,其特征在于:所述压套右端球面与压板为点接触,所述调节活塞左端球面与阀芯亦为点接触。

4.如权利要求3所述的大流量的二维活塞式流量伺服阀,其特征在于:所述连接板左端外环与中心孔分别装有第一密封圈、第二密封圈;所述二维活塞壳左侧环形外圆装有第三密封圈,所述敏感腔环左右两侧环形凹槽分别装有第四密封圈、第五密封圈,所述阀套的环形沟槽内均装有O型密封圈,每个O型密封圈均垂直于阀套中心轴、且相邻的O型密封圈平行状态布置;第一密封圈、第二密封圈用于密封力矩马达右侧;第三密封圈用于密封敏感腔左侧;第四密封圈、第五密封圈分别用于密封高压腔左右侧;O型密封圈用于密封各通道。