电液伺服阀的回油冷却结构的制作方法

本实用新型涉及一种液压工程中的电液伺服，尤其是一种电液伺服阀的回油冷却结构。

背景技术：

电液伺服阀原理如图1所示，主要由力矩马达、液压放大器、滑阀组件及反馈组件组成。力矩马达采用永磁结构，弹簧管支承着衔铁10的射流管11组件，并使马达与液压部分隔离，前置级为液压放大器。其工作原理为：当马达线圈12输入控制电流，在衔铁10上生成的控制磁通与永磁磁通相互作用，于是衔铁10上产生一个力矩，促使衔铁10偏转一个正比于力矩的小角度。经过喷嘴13的射流作用，使得阀芯14一端压力升高，另一端压力降低，阀芯14两端形成压差，阀芯14运动直到反馈组件（授受器15-1、反馈杆15-2、滤器15-3）产生的力矩与马达力矩相平衡，使液压放大器压力平衡为止。此时阀芯的位移与控制电流的大小成正比，阀的输出流量比例于控制电流。

液压系统和伺服阀一般工作在常温状态，但在某些特定条件和特定场合需要工作在极端温度环境下。如在某些发动机系统中，系统的无效功率主要转化为热量，导致系统油液工作温度不断升高。

目前，电液伺服阀的结构存在如下缺点：

电液伺服阀作为液压伺服系统的核心部件，其性能（如零位、增益、滞环、线性度等特性）直接决定了电液伺服阀系统的特性。当环境温度变化时，伺服阀滑阀之间的滑动副间隙发生变化，容易引起阀套、阀芯间的磨损、卡滞、卡死或泄漏加剧等现象；油液粘度随油温变化而变化，阀开口处的节流作用产生温升，造成阀内温度分布不均匀，阀内局部受热，阀套阀芯发生热膨胀；磁性材料性能也受温度影响，温度升高时，硬磁材料的剩磁感应和矫顽力下降，软磁材料的磁导率下降，磁阻增加，使工作点发生变动，进而影响马达及伺服阀性能。因此，需要要提供一种伺服阀冷却回油的方法，使伺服阀内部工作环境降低，提高了马达的稳定性，减小了滑阀组件、阀体等材料的热膨胀，保证了伺服阀工作的稳定性。

技术实现要素：

本实用新型是要提供一种电液伺服阀的回油冷却结构，该结构使电液伺服阀在高温环境下工作进行自身回油冷却，在伺服阀内部增加独立冷却回油油路，通以常温油液循环进行冷却，有效降低马达工作环境温度和阀体、滑阀材料受热温度，极大程度上降低伺服阀的工作环境温度，提高其稳定性和寿命。

本实用新型的技术方案是：一种电液伺服阀的回油冷却结构，包括伺服阀阀体，所述伺服阀阀体进油腔、回油腔两侧分别开设有一个通孔，伺服阀阀体上端密封固定连接上盖，上盖上面密封固定连接衬套，且衬套与上盖重叠安装后形成一个容腔，容腔通过上盖外圆两侧的斜孔和伺服阀阀体进油腔、回油腔两侧的通孔与伺服阀阀体进油腔、回油腔连通，形成伺服阀外部流道及容腔冷却回油结构。

所述伺服阀阀体与上盖之间以及上盖与衬套之间分别设有O型密封圈，并通过紧固件固定连接。

所述通孔和斜孔的直径为2mm。

所述衬套的内径为46.6mm ；所述上盖的外径为42mm。

所述容腔的体积为11cm³。

本实用新型的有益效果：

1）通过增加伺服阀外部流道及容腔冷却回油，有效降低马达工作环境温度和阀体、滑阀材料受热温度，极大程度上降低了伺服阀的工作环境温度，提高了其稳定性和寿命，保障了伺服阀及系统安全可靠地工作，提高了经济效益。

2）本实用新型技术的改进、加工措施简易、紧凑、实用、制作成本不高，伺服阀冷却效果显著，可靠度高，利于伺服阀稳定有效地工作，保障系统功能实现和安全。

3）本实用新型技术的改进、加工方法简单、明了、方便、易掌握。

附图说明

图1为电液伺服阀原理；

图2为本实用新型的电液伺服阀的回油冷却结构剖视图；

图3为图2的俯视图；

图4为阀体冷却流道结构示意图：

图5为上盖结构示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为衬套结构示意图；

图8为图7的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图2至图8所示，一种电液伺服阀的回油冷却结构，包括衬套1、上盖3、伺服阀阀体5，伺服阀阀体5进油腔、回油腔两侧分别开设有一个通孔5-1，伺服阀阀体5上端密封固定连接上盖3，上盖3上面密封固定连接衬套1，且衬套与上盖重叠安装后形成一个容腔，容腔通过上盖3外圆两侧的斜孔3-1和伺服阀阀体5进油腔、回油腔两侧的通孔5-1与伺服阀阀体5进油腔、回油腔连通，形成伺服阀外部流道及容腔冷却回油结构，用于通以常温油液循环进行冷却，降低伺服阀的工作环境温度，提高其稳定性和寿命。

本实用新型在伺服阀阀体5两侧增加新的流道；“单独上盖”改进为“上盖3+衬套1”结构，使马达外部形成新的空腔；利用新的流道和马达空腔形成新的油路；伺服阀工作时该油路从系统通以2MPa常温油液独立回油冷却。

改进结构的加工方法如下：

如图2，3所示，分别在伺服阀阀体5进油腔、回油腔两侧各加工一个直径为2mm的通孔5-1，并配以O型密封圈密封4；如图5，6所示，上盖3外径约为42mm，外圆两侧分别加工一个直径为2mm的斜孔3-1，并加工8个M4螺纹孔3-2，均布；在上盖外部增加衬套1（图7，8所示），衬套1内径约为46.6mm，并加工8个直径为4.4的通孔1-1，均布；衬套1与上盖3重叠安装后形成一个体积约11cm³的容腔，并配以O型密封圈密封2；上盖3及衬套1之间通过8个M4的17-4PH高强度螺钉6连接紧固，随后通过4个M3的螺钉8安装于伺服阀阀体5之上，与伺服阀阀体流道形成完整的回油油路。

本实用新型改进已完成试验件加工，并在马达空腔内加装温度传感器进行产品高温试验验证。在环境温度150℃下，冷却油路不工作时，马达工作环境温度接近150℃；通以2MPa常温油液进行回油冷却后，马达工作环境温度迅速降至90℃左右，降温效果明显，此实用新型技术有效。本实用新型在中国船舶重工集团第七O四研究所研制的电液伺服阀上得到了使用，取得了良好的效果。