专利名称：H型偏零开口液脉冲控制伺服阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种伺服液压阀，特别是一种H型偏零开口液脉冲控制伺服阀。
背景技术：
电液伺服阀是电液伺服控制系统的核心部件，其作用是将输入的小功率电信号 精确快速地转换为大功率的液压能输出，其性能优劣直接决定着电液伺服控制系统的性 能。近期的相关论文资料的摘录如下(1)《高频电液伺服阀工作原理及零偏在线调整》，杨小辉宜昌测试技术研究 所，该伺服阀的零偏对精度要求不高的低频闭环伺服系统的影响不明显，但对有高响应 和高精度要求的系统影响比较大。介绍了动圈式滑阀电反馈两级电液伺服阀的工作原理及 凭借简单的工具在线进行零偏调整的方法。(2)《一种新型直动式电液伺服阀的研制》，该伺服阀是基于一种永磁极化式 双向比例电磁铁和耐高压电涡流位移传感器，提出一种新型直动式电液伺服阀，进行性 能仿真分析，设计出相应的驱动电路并进行实验研究。从以上文献得知，国内外伺服阀发展至今在工作原理上没有改变，只是拓宽了阀 的控制领域及结构变化。一方面向大流量、高频相以及机、电、液高精尖一体化控制发展。如 在三维空间航天器对接，再如德国研制深海智能随动机械手等；另一方面向低成本、抗污染 专用伺服阀发展，该产品设计属于此类。前者在阀的结构制造精度、组合控制精度、输出参 数的准确精度上要求高，属于高性能、高价格伺服阀。不能应用于挖掘机针对硬地面、矿山 碎石地面等复杂施工作业面，存在以下缺点1、加工困难，造价高；2、抗污染能力太差，滤 油回路设计复杂，滤油器制造困难。
实用新型内容本实用新型的目的是要提供一种H型偏零开口液脉冲控制伺服阀，解决不能应 用于挖掘机针对硬地面、矿山碎石地面等复杂施工作业面的振动挖掘问题，同时克服传统 伺服阀的加工困难，造价高；抗污染能力太差，滤油回路设计复杂，滤油器制造困难的问题。本实用新型的目的是这样实现的该伺服阀包括伺服阀体、伺服阀芯、脉冲液压执 行部件、反馈装置和耐冲击液压缸，伺服阀芯位于伺服阀体内，在伺服阀体的一端连接有脉 冲液压执行部件，在伺服阀体的另一端通过反馈装置与耐冲击液压缸连接。所述的伺服阀体上有主油路口、主油路出口和回油口，回油口通过管道与油箱连 接，在主油路口的二侧有回油口，在主油路口的另一侧有主油路出口，在伺服阀体的一端有 脉冲液压执行部件；所述的伺服阀芯中心有轴，在轴上有三个轴肩，第二轴肩位于的伺服阀体上的主 油路口处，第二轴肩与主油路口之间构成两个环形阀口为环形阀口 A-A和环形阀口 B-Bjg 服阀芯的轴一端通过反馈装置与耐冲击液压缸组件的一端连接；伺服阀芯的轴的另一端与 脉冲液压缸的活塞轴相连接；
3[0010]所述的脉冲液压缸有脉冲油缸、脉冲轴芯和脉冲活塞，脉冲轴芯和脉冲活塞位于 脉冲油缸内，脉冲活塞连接在脉冲轴芯上，在脉冲液压缸的端部有控制油路口，脉冲轴芯与 伺服阀芯的轴连接；在脉冲活塞与脉冲油缸内壁之间有脉冲复位弹簧，脉冲复位弹簧套接 在脉冲轴芯上。所述的耐冲击液压缸有缸体、活塞和活塞杆，活塞和活塞杆均位于缸体内，在活塞 的二侧均连接有活塞杆，活塞杆均穿出缸体，活塞杆的一端与反馈装置连接，活塞杆的另一 端通过振动放大器为功率输出轴；所述的反馈装置为反馈刚体连杆；或者所述的反馈装置为液压反馈阀，液压反馈 阀的控制端位于耐冲击液压缸的一端的运动轨迹上，在耐冲击液压缸的另一端的运动轨迹 上有脉冲控制阀的控制端，液压反馈阀的进油口与主油路相连接，液压反馈阀的出油口与 伺服阀芯轴的另一端连接，液压反馈阀的回油口接油箱；主油路口同时与脉冲控制阀的进 油口连接，脉冲控制阀的出油口与脉冲液压缸的端部的控制油路口连接，脉冲控制阀的回 油口接油箱；或者所述的反馈装置为脉冲液压反馈装置，包括液压变量马达和左右滑动构 件，液压变量马达的输入端与控制油路连接，液压变量马达的输出轴与左右滑动构件的一 端连接，左右滑动构件的另一端与伺服阀芯的轴一端连接。有益效果，由于采用了上述方案，该阀的径向配合及轴肩油口配合精度介于伺服 阀和换向阀之间。使之具有该专用伺服阀一级能量放大及反馈复位功能，又具有滑阀启闭 的灵活性，同时还降低了控制油路的压力。控制油路从控制油路口发送脉冲控制信号，一个脉冲控制信号进入脉冲油缸 内，脉冲控制信号推动脉冲油缸内的活塞向左运动，由于脉冲油缸的活塞轴与伺服阀芯的 轴连接，伺服阀芯的轴同时向左运动，伺服阀芯上的三个轴肩向左运动，在第二轴肩与主 油路口之间有环形阀口 A-A和环形阀口 B-B，第二轴肩挡住了第二回油口，第一轴肩打开了 第一回油口，第二轴肩遮挡住了环形阀口 B-B，同时还遮挡住了第二主油路出口，主油路的 液压油经过主油路口从环形阀口 A-A输入，通过第一主油路出口向耐冲击液压缸的左端充 液，耐冲击液压缸的活塞向右端运动，耐冲击液压缸的活塞杆向右端运动，耐冲击液压 缸的活塞杆向右端运动时，推动反馈刚体连杆向右端运动，反馈刚体连杆向右端运动时， 推动伺服阀芯向右运动，伺服阀芯上的三个轴肩同时又向右运动，第三轴肩释放了第二回 油口，第一轴肩遮挡了第一回油口，第二轴肩遮挡住了环形阀口 A-A和B-B，同时还遮挡 住了第一主油路出口和第二主油路出口。反向撤消控制油路在脉动复位弹簧的作用下伺 服阀芯右移，主油路的液压油经过主油路口从环形阀口 B-B输入，通过第二主油路出口向 耐冲击液压缸的右端充液，耐冲击液压缸的活塞向左端运动，不断循环振荡工作，在动力 输出轴上产生振荡的冲击动力。解决了不能应用于挖掘机针对硬地面、矿山碎石地面等复杂施工作业面的振动挖 掘问题，同时还克服了传统伺服阀的加工困难，造价高；抗污染能力太差，滤油回路设计复 杂，滤油器制造困难的问题，达到了本实用新型的目的。优点该伺服阀制造成本低、价格便宜、抗油污染能力强、滤油系统设计简单、滤油 器易于制造、系统不易堵塞、系统不易发热。脉冲油路控制简单，可以直接从系统当中引出。 (a)输出功率与该阀质量比，较大。(b)响应速度较快，可以做到高频。(c)负载刚性较高， 惯性较小。(d)抗污染能力强，液压滤油系统设计简单，发热量小。(e)由于流量增益大，压力增益大，所以滑阀的冲击力大。反向复位采用较软弹簧控制反向冲击力小，符合工况要 求。
图1为本实用新型的第一实施例的结构图。图2为本实用新型的第二实施例的结构图。图3为本实用新型的第三实施例的结构图。图中，1、油箱；2、伺服阀体；3、耐冲击液压缸；4、反馈刚体连杆；5、脉冲复位弹簧； 6、伺服阀芯；7、脉冲液压缸；8、活塞；9、活塞杆；10、第一回油口 ；11、第二回油口 ；12、第一 轴肩；13、第二轴肩；14、第三轴肩；15、第二主油路出口 ；16、第一主油路出口 ；19、左右滑动 构件；20、脉冲液压变量马达；21、液压反馈阀；22、脉冲控制阀；PQ、主油路口 ；PkQK、控制油 路口。
具体实施方式
实施例1 该伺服阀包括伺服阀体2、伺服阀芯6、脉冲液压执行部件、反馈装置和 耐冲击液压缸3，伺服阀芯6位于伺服阀体2内，在伺服阀体2的一端连接有脉冲液压执行 部件，在伺服阀体的另一端通过反馈装置与耐冲击液压缸3连接。所述的伺服阀体2上有主油路口 PQ、第二主油路出口 15、第一主油路出口 16和第 一回油口 10、第二回油口 11，二个回油口均通过管道与油箱1连接，在主油路口 PQ的二侧 有第一回油口 10和第二回油口 11，在主油路口的另一侧有第二主油路出口 15和第一主油 路出口 16，二个主油路出口分别连接在耐冲击液压缸的二端；在伺服阀体2的一端有脉冲 液压缸7。所述的伺服阀芯6中心有轴，在轴上有三个轴肩，第二轴肩位于的伺服阀体2上的 主油路口 PQ处，第二轴肩与主油路口之间构成两个环形阀口为环形阀口 A-A和环形阀口 B-B，伺服阀芯6的轴一端通过反馈装置与耐冲击液压缸3的一端连接；伺服阀芯6的轴的 另一端与脉冲液压缸7的活塞轴相连接。所述的脉冲液压执行部件有脉冲液压缸7、脉冲轴芯和脉冲活塞，脉冲轴芯和脉冲 活塞位于脉冲液压缸内，脉冲活塞连接在脉冲轴芯上，在脉冲液压缸的端部有控制油路口 PkQK，脉冲轴芯与伺服阀芯的轴连接；在脉冲活塞与脉冲油缸内壁之间有脉冲复位弹簧5， 脉冲复位弹簧5套接在脉冲轴芯上。所述的耐冲击液压缸3有缸体、活塞8和活塞杆9，活塞8和活塞杆9均位于缸体 内，在活塞8的二侧均连接有活塞杆9，活塞杆9均穿出缸体，活塞杆9的一端与反馈装置连 接，活塞杆9的另一端通过振动放大器为功率输出轴。所述的反馈装置为反馈刚体连杆4。该伺服阀包括油箱1、伺服阀体2、耐冲击液压缸3、反馈刚体连杆4、脉冲复位弹簧 5、伺服阀阀芯6、脉冲液压缸7、活塞8、活塞杆9、第一回油口 10、第二回油口 11、第一轴肩 12、第二轴肩13、第三轴肩14、第二主油路出口 15、第一主油路出口 16、主油路口 PQ和控制 油路口 PkQK，在伺服阀体上有控制油路口、主油路口、主油路出口和回油口，回油口通过管道 与油箱1连接，在伺服阀体的一端有脉冲液压缸7，在脉冲液压缸7内有控制活塞，在脉冲液压缸7的端部有控制油路口，在伺服阀的伺服阀体2内有伺服阀芯6，伺服阀芯6中心有轴， 在轴上有三个轴肩，在第二轴肩13位置的伺服阀体上有主油路口，在主油路口的另一侧有 主油路出口，在第二轴肩13与主油路口之间构成两个环形阀口为环形阀口 A-A和环形阀口 B-B，伺服阀芯的轴的一端通过反馈刚体连杆4与耐冲击液压缸3的一端连接，耐冲击液压 缸3的另一端为活塞杆9输出，该活塞杆9通过振幅放大器组件为功率输出轴；伺服阀芯6 的轴的另一端与脉冲液压缸的活塞轴相连接，在脉冲活塞与伺服阀芯内壁之间有脉冲复位 弹簧5，脉冲复位弹簧5套接在脉冲液压缸7的轴上，主油路和控制油路与泵站连接。工作过程控制油路从控制油路口 HiQk发送脉冲控制信号，一个脉冲控制信号 进入脉冲液压缸7内，脉冲控制信号推动脉冲液压缸7内的活塞向左运动，由于脉冲液压 缸7的活塞轴与伺服阀芯6的轴连接，伺服阀芯6的轴同时向左运动，伺服阀芯6上的三 个轴肩向左运动，在第二轴肩13与主油路口之间有环形阀口 A-A和环形阀口 B-B，第三轴 肩14挡住了第二回油口 11，第一轴肩12打开了第一回油口 10，第二轴肩13遮挡住了环 形阀口 B-B，同时还遮挡住了第二主油路出口 15，主油路的液压油经过主油路口从环形阀 口 A-A输入，通过第一主油路出口 16向耐冲击液压缸3的左端充液，耐冲击液压缸的活 塞8向右端运动，耐冲击液压缸的活塞杆9向右端运动，耐冲击液压缸的活塞杆9向右 端运动时，推动反馈刚体连杆4向右端运动，反馈刚体连杆4向右端运动时，推动伺服阀 芯6向右运动，伺服阀芯6上的三个轴肩同时又向右运动，第三轴肩14释放了第二回油 口 11，第一轴肩12遮挡了第一回油口 10，第二轴肩13遮挡住了环形阀口 A-A和B-B，同 时还遮挡住了第一主油路出口 16和第二主油路出口 15。反向撤消控制油路在脉动复位弹 簧5的作用下伺服阀芯6右移，主油路的液压油经过主油路口从环形阀口 B-B输入，通过 第二主油路出口 15向耐冲击液压缸3的右端充液，耐冲击液压缸3的活塞向左端运动， 不断循环振荡工作，在动力输出轴上产生振荡的冲击动力。实施例2 在图2中，所述的反馈装置为脉冲液压反馈装置，包括液压变量马达20 和左右滑动构件19，液压变量马达20的输入端与控制油路连接，液压变量马达20的输出轴 与左右滑动构件19的一端连接，左右滑动构件的另一端与伺服阀芯的轴一端连接。控制油 经控制油路口 HiQk从液压变量马达的输入端输入脉冲控制油，液压变量马达在脉冲控制 油的作用下转动，带动左右滑动构件运动，左右滑动构件拉动伺服阀芯的轴运动，当左右滑 动构件运动到左端时，伺服阀芯的轴被拉到左端，斗齿同时也作一个方向的作冲力运动，液 压变量马达继续旋转，左右滑动构件中的连杆运行过极限端后向相反的方向运动，左右滑 动构件拉动伺服阀芯的轴向右端运行，斗齿在伺服阀芯的作用下又向相反的方向作冲力运 动，周而复始；当脉冲控制油停止时，由脉动复位弹簧将伺服阀芯的轴复位，该脉冲液压反 馈装置具有脉冲控制的功能，同时还具有反馈装置的功能。其它与实施例1同。实施例3 所述的反馈装置为液压反馈阀；液压反馈阀21的控制端位于耐冲击液 压缸3的一端的运动轨迹上，在耐冲击液压缸的另一端的运动轨迹上有脉冲控制阀22的控 制端，液压反馈阀的进油口与主油路相连接，液压反馈阀的出油口与伺服阀芯轴的另一端 连接，液压反馈阀的回油口接油箱；主油路同时与脉冲控制阀的进油口连接，脉冲控制阀的 出油口与脉冲液压缸的端部的控制油路口连接，脉冲控制阀的回油口接油箱。耐冲击液压 缸为多个，并联安装。其它与实施例1同。
权利要求1.一种H型偏零开口液脉冲控制伺服阀，其特征是该伺服阀包括伺服阀体、伺服阀 芯、脉冲液压执行部件、反馈装置和耐冲击液压缸，伺服阀芯位于伺服阀体内，在伺服阀体 的一端连接有脉冲液压缸，在伺服阀体的另一端通过反馈装置与耐冲击液压缸连接。
2.根据权利要求1所述的H型偏零开口液脉冲控制伺服阀，其特征是所述的伺服阀 体上有主油路口、主油路出口和回油口，回油口通过管道与油箱连接，在主油路口的二侧有 回油口，在主油路口的另一侧有主油路出口，在伺服阀体的一端有脉冲液压执行部件。
3.根据权利要求1所述的H型偏零开口液脉冲控制伺服阀，其特征是所述的伺服阀 芯中心有轴，在轴上有三个轴肩，第二轴肩位于的伺服阀体上的主油路口处，第二轴肩与主 油路口之间构成两个环形阀口为环形阀口 A-A和环形阀口 B-B，伺服阀芯的轴一端通过反 馈装置与耐冲击液压缸组件的一端连接；伺服阀芯的轴的另一端与脉冲液压缸的活塞轴相 连接。
4.根据权利要求1所述的H型偏零开口液脉冲控制伺服阀，其特征是所述的脉冲液 压缸内有脉冲油缸、脉冲轴芯和脉冲活塞，脉冲轴芯和脉冲活塞位于脉冲油缸内，脉冲活塞 连接在脉冲轴芯上，在脉冲液压缸的端部有控制油路口，脉冲轴芯与伺服阀芯的轴连接；在 脉冲活塞与脉冲油缸内壁之间有脉冲复位弹簧，脉冲复位弹簧套接在脉冲轴芯上。
5.根据权利要求1所述的H型偏零开口液脉冲控制伺服阀，其特征是所述的耐冲击 液压缸有缸体、活塞和活塞杆，活塞和活塞杆均位于缸体内，在活塞的二侧均连接有活塞 杆，活塞杆均穿出缸体，活塞杆的一端与反馈装置连接，活塞杆的另一端通过振动放大器为 功率输出轴。
6.根据权利要求1所述的H型偏零开口液脉冲控制伺服阀，其特征是所述的反馈装 置为反馈刚体连杆。
7.根据权利要求1所述的H型偏零开口液脉冲控制伺服阀，其特征是所述的反馈装 置为液压反馈阀，液压反馈阀的控制端位于耐冲击液压缸的一端的运动轨迹上，在耐冲击 液压缸的另一端的运动轨迹上有脉冲控制阀的控制端，液压反馈阀的进油口与主油路相连 接，液压反馈阀的出油口与伺服阀芯轴的另一端连接，液压反馈阀的回油口接油箱；主油路 同时与脉冲控制阀的进油口连接，脉冲控制阀的出油口与脉冲液压缸的端部的控制油路口 连接，脉冲控制阀的回油口接油箱。
8.根据权利要求1所述的H型偏零开口液脉冲控制伺服阀，其特征是所述的反馈装 置为脉冲液压反馈装置，包括液压变量马达和左右滑动构件，液压变量马达的输入端与控 制油路连接，液压变量马达的输出轴与左右滑动构件的一端连接，左右滑动构件的另一端 与伺服阀芯的轴一端连接。
专利摘要一种H型偏零开口液脉冲控制伺服阀，属于伺服液压阀。该伺服阀的伺服阀体的一端有脉冲液压执行部件，在脉冲液压缸内有控制活塞，在脉冲液压缸的端部有控制油路口，在伺服阀的伺服阀体内有伺服阀芯，伺服阀芯中心有轴，在轴上有三个轴肩，在第二轴肩位置的伺服阀体上有主油路口，在主油路口的另一侧有主油路出口，伺服阀芯轴的一端通过反馈装置与耐冲击液压缸组件的一端连接，耐冲击液压缸的另一端有活塞杆，伺服阀芯的轴的另一端与脉冲液压缸的活塞轴相连接，主油路和控制油路与泵站连接。优点该伺服阀制造成本低、价格便宜、抗油污染能力强、滤油系统设计简单、滤油器易于制造、系统不易堵塞、系统不易发热。
文档编号F15B13/02GK201916272SQ201120030178
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者席建中, 范庆益, 韩成春 申请人:徐州工程学院