伺服阀体及其加工方法
【专利摘要】伺服阀体，包括阀体，其中，阀体上设置有阀芯安装底孔，并在阀芯安装底孔两侧对称设置有阀座紧固螺钉孔，而阀套安装孔设置在阀芯安装底孔外围，同时在阀套安装孔与阀芯安装底孔底部设置有越程槽，并在阀芯安装底孔底部越程槽的侧部开设有平衡压力通道；复位弹簧座配合安装于复位座安装定位孔内；调整螺钉上部与调整螺钉上部定位孔配合，下部与调整螺钉下部定位孔配合，并通过调整螺钉安装内螺纹定位紧固；阀体内进油部分设置四个进油通道，控油部分设置有四个控制油道，回油部分设置有回油通道，且进油通道、控制油道与回油通道互为连通，以实现同步控制回油，压力油经阀体后输送至变量油缸以控制油缸的定点停止位置，起到控制液压泵排量的作用。
【专利说明】
伺服阀体及其加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及伺服控制系统【技术领域】，尤其涉及一种伺服阀体及其加工方法。
【背景技术】
[0002]伺服阀作为伺服控制系统的核心转换元件，其他部件全部集成于阀体上，阀体的性能直接影响整个控制系统的精度和稳定性，通过将阀体安装于泵体上，通过控制压力油进而控制液压泵排量。然而在运行过程中，型腔内外的压力不同，从而影响阀体的正常运行，同时调整螺钉在阀体内因上下配合安装不合理，导致上下磨损不一，且阀体内的油路不能同步实现控制回油，进而导致变量油缸不能控制油缸的定点停止位置，起到控制液压泵排量的作用。此外，在阀体装配过程中，各个组件之间的装配间隙与尺寸也是同等的重要，装配间隙过大，运行时产生的噪声大，不仅造成环境污染，而且也影响各个组件之间的传动性能；装备间隙过小，直接导致阀体内部组件损坏。
【发明内容】
[0003]本发明所解决的技术问题在于提供一种伺服阀体及其加工方法，以解决上述【背景技术】中的缺点。
[0004]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0005]伺服阀体，包括阀体，其中，阀体上设置有阀芯安装底孔，并在阀芯安装底孔两侧对称设置有用于安装紧固阀座的阀座紧固螺钉孔，而阀套安装孔设置在阀芯安装底孔外围，同时在阀套安装孔与阀芯安装底孔底部设置有越程槽，用于精加工时的砂轮越程，为防止密封产生气压，在阀芯安装底孔底部越程槽的侧部开设有平衡压力通道，以平衡型腔的内外压力；复位弹簧座配合安装于复位座安装定位孔内，其头部穿过复位座销孔并经阀套上设置的缺口顶在阀芯上；调整螺钉上部与调整螺钉上部定位孔配合，下部与调整螺钉下部定位孔配合，并通过调整螺钉安装内螺纹定位紧固；阀体内油路分为进油、控油和回油三个部分，进油部分设置有四个进油通道，控油部分设置有四个控制油道，回油部分设置有回油通道，且进油通道、控制油道与回油通道互为连通，压力油经四个进油通道输送至阀芯和阀套组成的控制端口处，而后一路经控制油道输送至伺服变量缸左侧，另一路经控制油道输送至伺服变量缸右侧，当压力油走左路时，伺服缸右侧的油经右路返回并由回油通道卸荷排出，同样，当压力油走右路时，伺服缸左侧的油经左路返回并由回油通道卸荷排出。
[0006]在本发明中，阀体上设置有工艺定位平面，为加工工艺需要而设计的装夹定位平面。
[0007]在本发明中，阀套安装孔与阀芯安装底孔为高精度同轴孔。
[0008]在本发明中，阀体上设置有底部紧固螺钉孔与侧部紧固螺钉孔，为安装紧固使用。
[0009]在本发明中，复位座安装定位孔内设置有复位座紧固内螺纹与密封圈槽，密封螺塞通过复位座紧固内螺纹和密封圈槽紧固密封安装于阀体上。
[0010]在本发明中，阀体上还设置有安装定位槽，用于定位阀体。
[0011]在本发明中，阀体内设置有反馈杆安装摆动槽，用于调整反馈杆的安装位置。
[0012]在本发明中，阀体侧部设置有侧部安装定位面，其底部设置有底部安装定位面，且侧部安装定位面与底部安装定位面为相互垂直的安装定位平面。
[0013]在本发明中，阀体需具备耐磨、耐腐蚀及耐冲击等特性，且根据实际使用需要，部分结构需要较高的加工精度，阀套安装孔和阀芯安装底孔的尺寸精度为Omm?+0.005mm,形状精度为0.0025mm，表面粗糙度为0.4 μ m ;调整螺钉上部定位孔和调整螺钉下部定位孔的尺寸精度为Omm?+0.025mm ;底部安装定位面和侧部安装定位面的垂直度精度为0.012mm ;其余结构表面为机加工要求IT6级精度要求。
[0014]伺服阀体坯体加工方法，具体步骤如下:
[0015]I)选取基体材料，基体材料要求:材质HT300，组织致密，无影响质量的缺陷，基体材料取样硬度为200?240HBS，抗拉强度不低于200N/mm2，铸造精度按GB/T6414-CT-8执行；
[0016]2)对步骤I)中选取的基体材料去除飞边、批缝，表面喷丸处理，并进行人工时效处理，以消除内应力，得铸件坯体；
[0017]3)将步骤2)中获得的铸件坯体进行机加工，以侧部安装定位面毛坯面定位机加工其他可加工的设计形面，在加工阀套安装孔和阀芯安装底孔留加工余量，其余各可加工结构按设计一次装夹完成加工，得阀体；采用的加工设备为立式加工中心，并在立式加工中心内安装有生产动态抽检检测仪，检测阀体关键尺寸，以保证批量生产的加工精度，有效控制报废率；
[0018]4)对步骤3)中加工获得阀体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检；
[0019]5)在步骤4)中检测合格的阀体上，以底部安装定位面面定位机加工其他可加工的设计形面，所采用的加工设备为立式加工中心，并在立式加工中心内安装有生产动态抽检检测仪，检测阀体关键尺寸，以保证批量生产的加工精度，有效控制报废率，且侧部安装定位面和底部安装定位面为互为基准方式定位加工，以保证其相互之间的垂直度要求；
[0020]6)对步骤5)中加工完毕的阀体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检；
[0021]7)对步骤6)中检测合格的阀体整体进行磷化防蚀处理；
[0022]8)在步骤7)中进行磷化防蚀处理完毕的阀体上，对阀套安装孔和阀芯安装底孔进行珩铰精加工，该珩铰工艺分三步完成，且阀套安装孔和阀芯安装底孔各自为自为基准，相互之间为互为基准，以保证其自身精度及相互之间的位置精度；
[0023]9)对步骤8)中珩铰精加工完毕的阀体去除毛刺；
[0024]10)对步骤9)中去除毛刺完毕的阀体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检；
[0025]11)对步骤10)中检测合格的阀体进行清洗防蚀去磁处理；
[0026]12)对步骤11)中进行清洗防蚀去磁处理完毕的阀体外观检测合格后，封装入库。
[0027]在发明中，步骤9)采用热能方式去除机加工及珩铰精加工所产生的翻遍毛刺。
[0028]有益效果:本发明通过在阀芯安装底孔底部越程槽的侧部开设平衡压力通道，用于平衡型腔的内外压力，从而实现阀体的正常运行；同时调整螺钉上部与调整螺钉上部定位孔配合，下部与调整螺钉下部定位孔配合，并通过调整螺钉安装内螺纹定位紧固，以减少钉体上下磨损不一的问题；且阀体内进油通道、控制油道与回油通道互为连通，以实现同步控制回油，控制压力油经阀体后输送至变量油缸以控制油缸的定点停止位置，起到控制液压泵排量的作用；而阀体部件之间按照既定装配间隙与尺寸装配，不仅有效降低运行时产生的噪音，而且可保证各个组件的传动性能，进而延长伺服阀体的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明的较佳实施例的主视图。
[0030]图2为本发明的较佳实施例的俯视图。
[0031 ]图3为图2中H-H处剖视图。
[0032]图4为本发明的较佳实施例的后视图
[0033]图5为本发明的较佳实施例的仰视图。
[0034]图6为图5中E-E处剖视图。
[0035]图7为图5中F-F处剖视图。
[0036]图8为图5中G-G处剖视图。
[0037]图9为本发明的较佳实施例伺服阀体坯体轴测图。
【具体实施方式】
[0038]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0039]参见图1?图8的伺服阀体，包括底部紧固螺钉孔2、工艺定位平面3、侧部紧固螺钉孔4、左控制油道一 5、工艺螺塞孔6、右控制油道二 7、进油通道二 8、阀座紧固螺钉孔9、密封圈槽一 10、阀套安装孔11、阀芯安装底孔12、密封圈槽二 13、调整螺钉上部定位孔14、调整螺钉下部定位孔15、侧部安装定位面16、安装定位槽17、密封圈槽三18、进油通道三19、底部安装定位面20、回油通道21、密封圈槽四22、复位座紧固内螺纹23、右控制油道二24、反馈杆安装摆动槽25、进油通道四26、密封圈槽五27、平衡压力通道28、密封圈槽六29、左控制油道二 30、密封圈槽七31、方形接口 32、调整螺钉安装内螺纹33、越程槽一 34、越程槽二 35、复位座销孔36、进油通道五37、密封圈槽八38、复位座安装定位孔39、左螺堵内螺纹40及右螺堵内螺纹41。
[0040]在本实施例中，阀体上所有密封圈槽均用于安装O型密封圈，防止装配后的压力油泄露；工艺定位平面3为加工工艺需要而设计的装夹定位平面；底部紧固螺钉孔2和侧部紧固螺钉孔4为安装紧固使用；工艺螺塞孔6、左螺堵内螺纹40和右螺堵内螺纹41用于装配后的通道堵塞，属于装配工艺用结构；阀座紧固螺钉孔9为关于阀芯安装底孔12对称设计的安装螺纹，用于阀座的安装紧固；调整螺钉安装内螺纹33、调整螺钉上部定位孔14和调整螺钉下部定位孔15的贯通孔用于安装调整螺钉，调整螺钉上部与调整螺钉上部定位孔14配合，下部与调整螺钉下部定位孔15配合，并通过调整螺钉安装内螺纹33定位紧固，密封圈槽二 13为密封结构；阀套安装孔11和阀芯安装底孔12为高精度同轴孔，且在各自底部设计有越程槽二 35和越程槽一 34，用于精加工时的砂轮越程，阀套安装孔11用于阀套的配合安装，阀芯穿过阀座和阀套中间孔后装入阀芯安装底孔12内，为了防止密封产生气压，在越程槽一 34的侧部开设有平衡压力通道28，平衡型腔的内外压力；复位弹簧座配合安装于复位座安装定位孔39内，其头部穿过复位座销孔36和阀套上设计的缺口顶在阀芯设计的对应结构上，密封螺塞通过复位座紧固内螺纹23和密封圈槽八38紧固密封安装于阀体上；油路分为进油、控油和回油三个部分，进油部分经进油通道三19、进油通道四26、进油通道二 8和进油通道五37输送至阀芯和阀套组成的控制端口处，而后一路经左控制油道一 5和左控制油道二 30输送至伺服变量缸左侧，另一路经右控制油道二 7和右控制油道二 24输送至伺服变量缸右侧，当压力油走左路时，伺服缸右侧的油经右路返回并由回油通道21卸荷排出，同样，当压力油走右路时，伺服缸左侧的油经左路返回并由回油通道21卸荷排出；侧部安装定位面16和底部安装定位面20为相互垂直的安装定位平面，阀体上还设置有安装定位槽17，用于定位阀体；阀体内设置的反馈杆安装摆动槽25，用于调整反馈杆的安装位置。
[0041]在本实施例中，该阀体需具备耐磨、耐腐蚀及耐冲击等特性，且根据实际使用需要，部分结构需要较高的加工精度，阀套安装孔11和阀芯安装底孔12的尺寸精度为Omm?+0.005mm,形状精度为0.0025mm,表面粗糙度为0.4 μ m ;调整螺钉上部定位孔14和调整螺钉下部定位孔15的尺寸精度为Omm?+0.025mm ;底部安装定位面20和侧部安装定位面16的垂直度精度为0.012mm ;其余结构表面为机加工要求IT6级精度要求。
[0042]参见图9所示的伺服阀体坯体，在加工过程中严格按照伺服阀体坯体示意图进行加工，具体步骤如下:
[0043]I)选取基体材料，基体材料要求:材质HT300，组织致密，不允许有气孔、疏松、夹渣等影响质量的缺陷，基体材料取样硬度为200?240HBS，抗拉强度不低于200N/mm2，铸造精度按GB/T6414-CT-8执行；
[0044]2)对步骤I)中选取的基体材料去除飞边、批缝，表面喷丸处理，并进行人工时效处理，以消除内应力，得铸件坯体；
[0045]3)将步骤2)中获得的铸件坯体进行机加工，以侧部安装定位面16毛坯面定位机加工其他可加工的设计形面，在加工阀套安装孔11和阀芯安装底孔12留加工余量，其余各可加工结构按设计一次装夹完成加工，得阀体；采用的加工设备为立式加工中心，并在立式加工中心内安装有生产动态抽检检测仪，检测阀体关键尺寸，以保证批量生产的加工精度，有效控制报废率；
[0046]4)对步骤3)中加工获得阀体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检；
[0047]5)在步骤4)中检测合格的阀体上，以底部安装定位面20面定位机加工其他可加工的设计形面，所采用的加工设备为立式加工中心，并在立式加工中心内安装有生产动态抽检检测仪，检测阀体关键尺寸，以保证批量生产的加工精度，有效控制报废率，且侧部安装定位面16和底部安装定位面20为互为基准方式定位加工，以保证其相互之间的垂直度要求；
[0048]6)对步骤5)中加工完毕的阀体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检；
[0049]7)对步骤6)中检测合格的阀体整体进行磷化防蚀处理；
[0050]8)在步骤7)中进行磷化防蚀处理完毕的阀体上，对阀套安装孔11和阀芯安装底孔12进行珩铰精加工，该珩铰工艺分三步完成，且阀套安装孔11和阀芯安装底孔12各自为自为基准，相互之间为互为基准，以保证其自身精度及相互之间的位置精度；
[0051]9)对步骤8)中珩铰精加工完毕的阀体去除毛刺；
[0052]10)对步骤9)中去除毛刺完毕的阀体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检；
[0053]11)对步骤10)中检测合格的阀体进行清洗防蚀去磁处理；
[0054]12)对步骤11)中进行清洗防蚀去磁处理完毕的阀体外观检测合格后，封装入库。
[0055]在本实施例中，步骤9)采用热能方式去除机加工及?行铰精加工所产生的翻遍毛刺。
[0056]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.伺服阀体，包括阀体，其特征在于，阀体上设置有阀芯安装底孔，并在阀芯安装底孔两侧对称设置有用于安装紧固阀座的阀座紧固螺钉孔，而阀套安装孔设置在阀芯安装底孔外围，同时在阀套安装孔与阀芯安装底孔底部设置有越程槽，并在阀芯安装底孔底部越程槽的侧部开设有平衡压力通道；复位弹簧座配合安装于复位座安装定位孔内，其头部穿过复位座销孔并经阀套上设置的缺口顶在阀芯上；调整螺钉上部与调整螺钉上部定位孔配合，下部与调整螺钉下部定位孔配合，并通过调整螺钉安装内螺纹定位紧固；阀体内油路分为进油、控油和回油三个部分，进油部分设置有四个进油通道，控油部分设置有四个控制油道，回油部分设置有回油通道，且进油通道、控制油道与回油通道互为连通，压力油经四个进油通道输送至阀芯和阀套组成的控制端口处，而后一路经控制油道输送至伺服变量缸左侦牝另一路经控制油道输送至伺服变量缸右侧，当压力油走左路时，伺服缸右侧的油经右路返回并由回油通道卸荷排出，同样，当压力油走右路时，伺服缸左侧的油经左路返回并由回油通道卸荷排出。
2.根据权利要求1所述的伺服阀体，其特征在于，阀体上设置有工艺定位平面。
3.根据权利要求1所述的伺服阀体，其特征在于，阀套安装孔与阀芯安装底孔为同轴孔。
4.根据权利要求1所述的伺服阀体，其特征在于，阀体上设置有底部紧固螺钉孔与侧部紧固螺钉孔。
5.根据权利要求1所述的伺服阀体，其特征在于，复位座安装定位孔内设置有复位座紧固内螺纹与密封圈槽，密封螺塞通过复位座紧固内螺纹和密封圈槽紧固密封安装于阀体上。
6.根据权利要求1所述的伺服阀体，其特征在于，阀体上还设置有安装定位槽。
7.根据权利要求1所述的伺服阀体，其特征在于，阀体内设置有反馈杆安装摆动槽。
8.根据权利要求1所述的伺服阀体，其特征在于，阀体侧部设置有侧部安装定位面，其底部设置有底部安装定位面，且侧部安装定位面与底部安装定位面为相互垂直的安装定位平面。
9.伺服阀体加工方法，其特征在于，具体步骤如下: 1)选取基体材料，基体材料要求:材质HT300，组织致密，无影响质量的缺陷，基体材料取样硬度为200?240HBS，抗拉强度不低于200N/mm2，铸造精度按GB/T6414-CT-8执行； 2)对步骤1)中选取的基体材料去除飞边、批缝，表面喷丸处理，并进行人工时效处理，以消除内应力，得铸件坯体； 3)将步骤2)中获得的铸件坯体进行机加工，以侧部安装定位面毛坯面定位机加工其他可加工的设计形面，在加工阀套安装孔和阀芯安装底孔留加工余量，其余各可加工结构按设计一次装夹完成加工，得阀体；采用的加工设备为立式加工中心，并在立式加工中心内安装有生产动态抽检检测仪； 4)对步骤3)中加工获得阀体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检； 5)在步骤4)中检测合格的阀体上，以底部安装定位面面定位机加工其他可加工的设计形面，所采用的加工设备为立式加工中心，并在立式加工中心内安装有生产动态抽检检测仪，且侧部安装定位面和底部安装定位面为互为基准方式定位加工； 6)对步骤5)中加工完毕的阀体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检； 7)对步骤6)中检测合格的阀体整体进行磷化防蚀处理； 8)在步骤7)中进行磷化防蚀处理完毕的阀体上，对阀套安装孔和阀芯安装底孔进行珩铰精加工，该珩铰工艺分三步完成，且阀套安装孔和阀芯安装底孔各自为自为基准，相互之间为互为基准，以保证其自身精度及相互之间的位置精度； 9)对步骤8)中珩铰精加工完毕的阀体去除毛刺； 10)对步骤9)中去除毛刺完毕的阀体进行抽样检测，抽检率不低于5%，样品检测为全检； 11)对步骤10)中检测合格的阀体进行清洗防蚀去磁处理。
【文档编号】F16K27/00GK104373405SQ201410715159
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月29日 优先权日:2014年11月29日
【发明者】张祝, 沈陆明, 陈力航, 吴斯灏, 童成前 申请人:南京萨伯工业设计研究院有限公司