專利名稱：一種浮動(dòng)式伺服閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于閥門技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于流體控制的浮動(dòng)式伺服閥。
背景技術(shù)：
電控流體伺服閥是一種自動(dòng)控制閥，它的功能是將小功率的電信號(hào)放大為大功率的流體能輸出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的位置、速度、力等物理量的精密控制。在一些要求響應(yīng)速度快、控制精度高、輸出功率大的自動(dòng)化行業(yè)，都要使用伺服控制系統(tǒng)，伺服閥作為伺服控制系統(tǒng)的核心部件，其性能的優(yōu)劣對(duì)整個(gè)系統(tǒng)具有決定性的作用，因此，開發(fā)高性能的伺服閥對(duì)自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。中國專利ZL02252M6. 8公開的一種兩級(jí)環(huán)式伺服閥，它由電驅(qū)動(dòng)銜鐵機(jī)構(gòu)、先導(dǎo)級(jí)流體控制機(jī)構(gòu)和功率級(jí)流體控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其銜鐵與穿過上板的先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸通過螺釘連接，銜鐵與配置在閥體上的支架之間裝有板簧，電驅(qū)動(dòng)銜鐵機(jī)構(gòu)的線圈輸入控制電流后，電磁力矩驅(qū)動(dòng)銜鐵克服板簧的彈性力并帶動(dòng)先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生一個(gè)與電磁力矩成正比的轉(zhuǎn)角 θ，同時(shí)帶動(dòng)先導(dǎo)級(jí)的控制環(huán)繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過角度θ，此時(shí)先導(dǎo)級(jí)的兩個(gè)控制窗口同時(shí)打開，其中一個(gè)控制窗口與高壓I3S接通，使高壓I3S進(jìn)入與該控制窗口相通的功率級(jí)的活塞腔內(nèi)；另一個(gè)控制窗口與回流腔T接通，與該控制窗口相通的功率級(jí)的活塞腔與回流腔T接通。功率級(jí)的兩個(gè)活塞頂配在閥體的內(nèi)墻壁上，在兩個(gè)活塞腔的壓差作用下，功率級(jí)跟隨先導(dǎo)級(jí)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過相同的角度θ，此時(shí)先導(dǎo)級(jí)的兩個(gè)控制窗口同時(shí)關(guān)閉，功率級(jí)的兩個(gè)活塞腔壓力平衡并停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)功率級(jí)的兩個(gè)控制窗口打開一定面積，此面積與轉(zhuǎn)角θ成正比。這類伺服閥在技術(shù)上存在以下幾個(gè)主要問題第一，由于磁性材料本身性能的限制，以及輸出線性的要求，電驅(qū)動(dòng)銜鐵機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角θ較小，因而功率級(jí)的輸出流量也相應(yīng)地受到限制。第二，電驅(qū)動(dòng)銜鐵機(jī)構(gòu)與先導(dǎo)級(jí)控制機(jī)構(gòu)間的連接方式為剛性連接，裝配誤差產(chǎn)生的偏斜力施加于先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸上，并且該偏斜力很難消除，將使先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸與閥體轉(zhuǎn)軸孔間產(chǎn)生較大的摩擦力，從而使伺服閥的滯環(huán)、靈敏度、零位死區(qū)以及非線性誤差等性能指標(biāo)變差。第三，伺服閥工作中，先導(dǎo)級(jí)的轉(zhuǎn)軸受閥體內(nèi)腔的回流壓力作用，對(duì)轉(zhuǎn)軸將產(chǎn)生一個(gè)向上頂?shù)淖饔昧?，這個(gè)力會(huì)使先導(dǎo)級(jí)產(chǎn)生較大的摩擦力，從而使伺服閥的動(dòng)靜態(tài)性能下降。第四，功率級(jí)的兩個(gè)活塞頂配于閥體的內(nèi)腔，在活塞腔壓力作用下，活塞與閥體的內(nèi)腔壁產(chǎn)生較大摩擦力，易使功率級(jí)運(yùn)動(dòng)卡澀、不靈活，影響伺服閥的動(dòng)靜態(tài)性能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，輸出流量可調(diào)，摩擦力較小且靈敏度好的浮動(dòng)式伺服閥。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種浮動(dòng)式伺服閥，包括閥體，力矩馬達(dá)，設(shè)于閥體內(nèi)腔的先導(dǎo)級(jí)控制機(jī)構(gòu)和功率級(jí)控制機(jī)構(gòu)，閥體的上閥塊、中隔板、下閥塊由緊固件疊接，其特征在于力矩馬達(dá)的扭桿彈簧穿過銜鐵中心，通過支架固定于閥體上；先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸與功率級(jí)轉(zhuǎn)軸設(shè)于同一中心線，先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸與上閥塊的轉(zhuǎn)軸孔間隙配合，功率級(jí)轉(zhuǎn)軸與下閥塊的轉(zhuǎn)軸孔過盈配合或間隙配合；該伺服閥還包括由撥叉和撥桿組成的位移放大機(jī)構(gòu)，撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)中心位于先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸的軸線上，撥桿轉(zhuǎn)動(dòng)中心位于扭桿彈簧的軸線上，撥桿一端與力矩馬達(dá)的扭桿彈簧下端相連，撥桿另一端與撥叉滑合傳動(dòng)連接。其中，撥桿和撥叉的連接方式可為點(diǎn)接觸的球面和平面滑合傳動(dòng)、線接觸的柱面和平面滑合傳動(dòng)或線接觸的齒輪滑合傳動(dòng)。撥桿轉(zhuǎn)動(dòng)中心距接觸點(diǎn)的長度L1和撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)中心距接觸點(diǎn)的長度L2可調(diào)，L1可以大于、等于或小于l2。所述先導(dǎo)級(jí)控制機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、連桿和控制環(huán)，所述控制環(huán)由主控環(huán)、外環(huán)和內(nèi)環(huán)組成，所述轉(zhuǎn)軸通過連桿與主控環(huán)相連，轉(zhuǎn)軸外徑開設(shè)環(huán)形槽，轉(zhuǎn)軸在軸向設(shè)置通孔。所述功率級(jí)控制機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、連桿、閥芯、閥芯轉(zhuǎn)軸和控制環(huán)，所述轉(zhuǎn)軸與連桿的轉(zhuǎn)軸孔間隙配合或過盈配合，閥芯與連桿的閥芯孔間隙配合，轉(zhuǎn)軸與閥芯在外徑上均開設(shè)環(huán)形槽，閥芯轉(zhuǎn)軸一端與閥芯外徑中部的環(huán)形槽構(gòu)成滑合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，閥芯轉(zhuǎn)軸另一端與閥體固連。所述先導(dǎo)級(jí)的控制環(huán)包括主控環(huán)、外環(huán)和內(nèi)環(huán)，外環(huán)在軸向一端開有對(duì)稱其軸線的切口，外環(huán)壓配于功率級(jí)連桿相應(yīng)的孔中，所述內(nèi)環(huán)壓配于外環(huán)的內(nèi)孔中。所述功率級(jí)的控制環(huán)包括主控環(huán)、上外環(huán)、上內(nèi)環(huán)、下外環(huán)和下內(nèi)環(huán)，主控環(huán)與功率級(jí)連桿過盈配合，所述上外環(huán)在軸向一端開有對(duì)稱其軸線的切口，上外環(huán)壓配于上閥體相應(yīng)的孔中，上內(nèi)環(huán)壓配于上外環(huán)的內(nèi)孔；下外環(huán)的軸向一端開有對(duì)稱其軸線的切口，下外環(huán)壓配于下閥體相應(yīng)的孔中，下內(nèi)環(huán)壓配于下外環(huán)的內(nèi)孔中。所述閥體下方還設(shè)有一轉(zhuǎn)接板，該轉(zhuǎn)接板與下閥塊固連，轉(zhuǎn)接板上設(shè)有流口，該流口的工作位置可調(diào)，因此，可以適應(yīng)多種不同的設(shè)備接口。相比現(xiàn)有技術(shù)方案，本實(shí)用新型的伺服閥的有益效果在于一，通過增設(shè)一位移放大機(jī)構(gòu)，將力矩馬達(dá)的轉(zhuǎn)角放大后傳遞給先導(dǎo)級(jí)的轉(zhuǎn)軸，放大倍數(shù)為L1Zl2,從而使功率級(jí)有較大的輸出流量。當(dāng)然，該位移放大機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù)可根據(jù)工作需要靈活配置，通過調(diào)節(jié)L1和L2的長度，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)功率級(jí)流量的縮小。二，由于撥桿和撥叉采用點(diǎn)接觸或線接觸的滑合傳動(dòng)連接，力矩馬達(dá)通過該位移放大機(jī)構(gòu)與先導(dǎo)級(jí)對(duì)接時(shí)，不會(huì)對(duì)先導(dǎo)級(jí)的轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生偏壓力。因此，先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸與閥體轉(zhuǎn)軸孔間的摩擦力相對(duì)較小，從而先導(dǎo)級(jí)控制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活，閥的滯環(huán)、靈敏度、零位死區(qū)以及非線性誤差等性能指標(biāo)均較佳。三，先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸在軸向設(shè)有通孔，可以平衡回流腔壓力對(duì)先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸的軸向作用力，使先導(dǎo)級(jí)摩擦力較小、運(yùn)動(dòng)靈活，閥的動(dòng)靜態(tài)性能得到提高。四，先導(dǎo)級(jí)和功率級(jí)的控制環(huán)端面均留有一定的工作間隙，工作時(shí)，先導(dǎo)級(jí)和功率級(jí)的控制環(huán)都能夠懸浮于閥體內(nèi)腔中，不直接與閥體內(nèi)壁貼合，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力小， 運(yùn)動(dòng)靈活。五，閥芯與功率級(jí)連桿的閥芯孔間隙配合，閥芯軸向受流體擠壓，兩端壓力平衡， 消除了作用于閥芯轉(zhuǎn)軸上的偏壓力，因此，閥芯與閥芯轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力較小，閥芯運(yùn)動(dòng)靈活，相應(yīng)的功率級(jí)摩擦力小，運(yùn)動(dòng)靈活。六，本實(shí)用新型的浮動(dòng)式伺服閥在閥體下方增設(shè)一轉(zhuǎn)接板，轉(zhuǎn)接板上設(shè)有可調(diào)的流口，因而可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)流口工作位置，從而滿足各種設(shè)備的不同接口的需求。七，本實(shí)用新型的浮動(dòng)式伺服閥將傳統(tǒng)伺服閥的力矩馬達(dá)中使用的彎曲變形的彈簧替換為扭轉(zhuǎn)變形的扭桿彈簧，提高了彈簧的疲勞壽命，相應(yīng)的提高了閥的使用壽命。

圖1是本實(shí)用新型的第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是力矩馬達(dá)通過位移放大機(jī)構(gòu)與先導(dǎo)級(jí)對(duì)接的示意圖；圖3是功率級(jí)窗口在零位時(shí)的A-A剖面圖；圖4是工作狀態(tài)下功率級(jí)窗口打開時(shí)的A-A剖面圖；圖5是圖1中的B-B剖面圖；圖6是先導(dǎo)級(jí)控制環(huán)在零位時(shí)圖5中K部分的放大圖；圖7是先導(dǎo)級(jí)控制環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度β時(shí)圖5中K部分的放大圖；圖8為本實(shí)用新型的第二種實(shí)施方式；圖9為本實(shí)用新型的第三種實(shí)施方式。圖中閥體10，上閥塊11、中隔板12、下閥塊13，力矩馬達(dá)20，扭桿彈簧21，銜鐵 22，支架23，磁鋼Μ，線圈25，導(dǎo)磁體沈，撥桿31，撥叉32，先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸41、先導(dǎo)級(jí)連桿42，先導(dǎo)級(jí)主控環(huán)431，先導(dǎo)級(jí)外環(huán)432，先導(dǎo)級(jí)內(nèi)環(huán)433，功率級(jí)轉(zhuǎn)軸51，功率級(jí)連桿52，閥芯Μ， 閥芯轉(zhuǎn)軸55，功率級(jí)主控環(huán)560，功率級(jí)上外環(huán)561，功率級(jí)上內(nèi)環(huán)562，功率級(jí)下外環(huán)563， 功率級(jí)下內(nèi)環(huán)564，轉(zhuǎn)接板6，外罩7，電連接器8。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明如圖1至圖7所示，本實(shí)用新型的浮動(dòng)式伺服閥主要由閥體10，力矩馬達(dá)20，設(shè)于閥體內(nèi)腔的先導(dǎo)級(jí)控制機(jī)構(gòu)和功率級(jí)控制機(jī)構(gòu)組成。閥體10包括上閥塊11、中隔板12和下閥塊13，三者依次層疊，并通過螺釘90緊固連接。中隔板12的上、下平面相互平行，中隔板12上設(shè)有兩個(gè)流孔A和B，上閥塊11和下閥塊13上分別設(shè)有與流孔Α、Β相對(duì)應(yīng)的流孔，設(shè)于三者的相應(yīng)流孔分別相通。外罩7扣設(shè)于閥體10的上閥塊11，通過螺釘91緊固。力矩馬達(dá)20位于外罩7和閥體10構(gòu)成的腔體內(nèi)，它由一對(duì)導(dǎo)磁體26、一對(duì)磁鋼對(duì)、銜鐵22、扭桿彈簧21和支架23組成。其中，支架23通過螺釘92固定于與上閥塊11， 扭桿彈簧21穿過銜鐵22中心，并與銜鐵22固連，扭桿彈簧21通過與支架23連接固定于閥體10上。導(dǎo)磁體沈中部繞有線圈25，線圈25通過導(dǎo)線與固定在外罩7的電連接器8相連，導(dǎo)磁體沈和磁鋼M固定于支架23上，并圍繞扭桿彈簧21軸線分別對(duì)稱布置，銜鐵22 的工作面與導(dǎo)磁體26的工作面構(gòu)成四個(gè)長度相等的工作磁隙δ (見圖2)。位移放大機(jī)構(gòu)由撥桿31和撥叉32組成，撥桿31與力矩馬達(dá)20的扭桿彈簧下端相連，撥桿轉(zhuǎn)動(dòng)中心在扭桿彈簧的軸線上，撥叉32通過螺釘93緊固于先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸41的外徑中部，撥桿31與撥叉32為滑合傳動(dòng)連接，在兩者接觸處，撥桿一端呈球狀，撥叉為“ d ”形的平面，構(gòu)成球面與平面配合的無間隙滑合付。撥叉32與穿過撥叉的先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸41相連，撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)中心在該先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸41的軸線上。先導(dǎo)級(jí)控制機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸41、連桿42和控制環(huán)，所述控制環(huán)由主控環(huán)431、外環(huán) 432和內(nèi)環(huán)433組成，控制環(huán)的軸線與轉(zhuǎn)軸41平行，所述轉(zhuǎn)軸41與設(shè)于上閥塊11的轉(zhuǎn)軸孔間隙配合；轉(zhuǎn)軸41的軸向設(shè)有通孔411，其外徑軸向開設(shè)環(huán)形槽，轉(zhuǎn)軸41通過連桿42與控制環(huán)相連。功率級(jí)控制機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸51、連桿52、閥芯54、閥芯轉(zhuǎn)軸55和控制環(huán)。功率級(jí)轉(zhuǎn)軸51與先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸41設(shè)于同一中心線，轉(zhuǎn)軸51外徑上開設(shè)環(huán)形槽，并與連桿52的轉(zhuǎn)軸孔間隙配合，轉(zhuǎn)軸51下端與設(shè)于下閥塊13的轉(zhuǎn)軸孔過盈配合。先導(dǎo)級(jí)的外環(huán)432在軸向一端開有對(duì)稱其軸線的切口，外環(huán)432壓配于功率級(jí)連桿52相應(yīng)的孔中，內(nèi)環(huán)433壓配于外環(huán)432的內(nèi)孔中，形成兩個(gè)窗口 Al、A2(參見圖7)。先導(dǎo)級(jí)主控環(huán)的下端面與兩個(gè)窗口 Al、A2之間有一定的工作間隙，約為0. 0005 0. 003mm。功率級(jí)的控制環(huán)包括主控環(huán)560、上外環(huán)561、上內(nèi)環(huán)562、下外環(huán)563和下內(nèi)環(huán) 564，主控環(huán)560與功率級(jí)連桿52過盈配合。所述上外環(huán)561在軸向一端開有對(duì)稱其軸線的切口，上外環(huán)561壓配于上閥體11相應(yīng)的孔中，上內(nèi)環(huán)562壓配于上外環(huán)561的內(nèi)孔，并構(gòu)成兩個(gè)窗口 Cp C2，窗口 C1與流口 A相通，窗口 C2與流口 B相通；下外環(huán)563的軸向一端開有對(duì)稱其軸線的切口，下外環(huán)563壓配于下閥體13相應(yīng)的孔中，下內(nèi)環(huán)564壓配于下外環(huán)563的內(nèi)孔中，并構(gòu)成兩個(gè)窗口 D^ D2，窗口 D1與流口 A相通，窗口 D2與流口 B相通。其中，功率級(jí)主控環(huán)的上端面與上閥塊11的窗口 Cl、C2間有工作間隙，功率級(jí)主控環(huán)的下端面與下閥塊13的窗口 D1、D2之間存在工作間隙，上述工作間隙在0. 0005 0. 003mm之間。閥芯M與窗口 ApA2的軸線和主控環(huán)560的軸線構(gòu)成的平面垂直，閥芯M外徑上開設(shè)環(huán)形槽，并與連桿52的閥芯孔間隙配合，閥芯轉(zhuǎn)軸55 —端固定安裝在閥體10上，另一端與閥芯M中部的環(huán)形槽構(gòu)成無間隙的滑合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中，閥芯腔體F1與窗口 A1相通，閥芯腔體F2與窗口 A2相通。閥體下方設(shè)一轉(zhuǎn)接板6，該轉(zhuǎn)接板通過螺釘94與下閥塊13緊固為一體，轉(zhuǎn)接板上設(shè)有高壓流口 P、回流口 T及流口 A、B，其中，高壓流口 P與先導(dǎo)級(jí)控制環(huán)的內(nèi)腔、功率級(jí)控制環(huán)的內(nèi)腔相通，回流口 T與閥體的內(nèi)腔相通，轉(zhuǎn)接板上的流口 A、B分別與閥體的流孔A，B 相通。另外，轉(zhuǎn)接板6上流口 P、T、A、B的位置可根據(jù)不同設(shè)備作相應(yīng)調(diào)整，以適應(yīng)不同的接口類型。本實(shí)用新型的工作原理如下圖3所示為功率級(jí)窗口在零位時(shí)的A-A剖面示意圖，本實(shí)用新型的浮動(dòng)式伺服閥在沒有信號(hào)電流輸入時(shí)，先導(dǎo)級(jí)控制環(huán)和功率級(jí)控制環(huán)的內(nèi)腔與高壓P接通，此時(shí)，先導(dǎo)級(jí)的窗口 A” A2處于關(guān)閉狀態(tài)(如圖5所示)，閥芯腔體Fi、F2壓力平衡，功率級(jí)的窗口 Ci、C2 和DpD2也處于關(guān)閉狀態(tài)，流口 A、B沒有流量輸出。圖4所示為工作狀態(tài)下功率級(jí)窗口打開時(shí)的A-A剖面示意圖，當(dāng)力矩馬達(dá)20的線圈25輸入控制電流時(shí)，銜鐵22在電磁力矩作用下，克服扭桿彈簧21的彈性力，繞扭桿彈簧 21的軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度Θ，轉(zhuǎn)角θ與控制電流成正比。由于先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸41穿過撥叉32并與撥叉32連接，進(jìn)而通過撥桿31和撥叉32的位移放大作用，使先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸41帶5/5頁
動(dòng)先導(dǎo)級(jí)控制環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度β，β的大小滿足 3 = ^0。 顯然，當(dāng)L1大于L2時(shí)，轉(zhuǎn)角β比轉(zhuǎn)角θ要大，通過控制L1和L2的大小，可以相應(yīng)地獲取滿足實(shí)際工作需要的輸出流量。 此時(shí)，先導(dǎo)級(jí)控制環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度β，將控制窗口 A1和A2同時(shí)打開(如圖6所示)，高壓P通過窗口 A1與閥芯腔體F1接通，閥芯腔體F2通過窗口 A2與閥體的回流T接通，在閥芯腔體F1與閥芯腔體F2間形成壓力差，在該壓差作用下，推動(dòng)功率級(jí)連桿52帶動(dòng)功率級(jí)主控環(huán)560繞功率級(jí)轉(zhuǎn)軸51逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)主控環(huán)560轉(zhuǎn)動(dòng)到角度為β時(shí)，控制窗口 A1和A2 同時(shí)關(guān)閉，閥芯腔體F1與閥芯腔體F2間壓力達(dá)到平衡，即壓差為零，從而主控環(huán)560停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，窗口 Cp C2和Dp D2打開一定的面積，此面積與轉(zhuǎn)角β成正比。高壓P通過窗口 CpD1與流口 B接通，流口 B的輸出流量與CpD1的打開面積成正比，相應(yīng)地，也與控制電流成正比，回流T通過窗口 C2、D2與流口 A接通。同理可知，若改變控制電流的極性，可實(shí)現(xiàn)高壓P與流口 A的接通，回流T與流口 B的接通。上述僅為本實(shí)用新型浮動(dòng)式伺服閥的一種實(shí)施例，本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)上還可具有多種變換，比如圖8和圖9為本實(shí)用新型的另外兩種實(shí)施方式，其中，除了位移放大機(jī)構(gòu)，伺服閥其余部分結(jié)構(gòu)同第一種實(shí)施方式。如圖8所示，位移放大機(jī)構(gòu)的撥叉為球面，撥桿為“]”形平面，兩者構(gòu)成點(diǎn)接觸的球面和平面滑合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖9所示，位移放大機(jī)構(gòu)的撥桿和撥叉為齒輪漸開線嚙合，構(gòu)成線接觸的齒輪滑合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)?？梢岳斫猓緦?shí)用新型的浮動(dòng)式伺服閥并不限于上述實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言顯而易見的變換或改形均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種浮動(dòng)式伺服閥，包括閥體，力矩馬達(dá)，設(shè)于閥體內(nèi)腔的先導(dǎo)級(jí)控制機(jī)構(gòu)和功率級(jí)控制機(jī)構(gòu)，閥體的上閥塊、中隔板、下閥塊由緊固件疊接，其特征在于力矩馬達(dá)的扭桿彈簧穿過銜鐵中心，通過支架固定于閥體上；先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸與功率級(jí)轉(zhuǎn)軸設(shè)于同一中心線，先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸與上閥塊的轉(zhuǎn)軸孔間隙配合， 功率級(jí)轉(zhuǎn)軸與下閥塊的轉(zhuǎn)軸孔過盈配合或間隙配合；該伺服閥還包括由撥叉和撥桿組成的位移放大機(jī)構(gòu)，撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)中心位于先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸的軸線上，撥桿轉(zhuǎn)動(dòng)中心位于扭桿彈簧的軸線上，撥桿一端與力矩馬達(dá)的扭桿彈簧下端相連， 撥桿另一端與撥叉滑合傳動(dòng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的浮動(dòng)式伺服閥，其特征在于撥桿和撥叉為球面與平面滑合傳動(dòng)，或柱面與平面滑合傳動(dòng)，或齒輪滑合傳動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的浮動(dòng)式伺服閥，其特征在于撥桿轉(zhuǎn)動(dòng)中心距接觸點(diǎn)的長度 L1大于或小于撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)中心距接觸點(diǎn)的長度L2。
4.如權(quán)利要求1所述的浮動(dòng)式伺服閥，其特征在于先導(dǎo)級(jí)控制機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、連桿和控制環(huán)，所述控制環(huán)由主控環(huán)、內(nèi)環(huán)和外環(huán)組成，所述轉(zhuǎn)軸通過連桿與主控環(huán)相連，轉(zhuǎn)軸外徑設(shè)環(huán)形槽。
5.如權(quán)利要求1所述的浮動(dòng)式伺服閥，其特征在于功率級(jí)控制機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、連桿、 閥芯、閥芯轉(zhuǎn)軸和控制環(huán)，所述轉(zhuǎn)軸與連桿的轉(zhuǎn)軸孔間隙配合或過盈配合，轉(zhuǎn)軸外徑設(shè)環(huán)形槽，閥芯與連桿的閥芯孔間隙配合，閥芯的外徑設(shè)環(huán)形槽，閥芯轉(zhuǎn)軸一端固定于閥體，另一端通過閥芯的環(huán)形槽與閥芯滑合傳動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1或4所述的浮動(dòng)式伺服閥，其特征在于所述控制環(huán)包括主控環(huán)、外環(huán)和內(nèi)環(huán)，外環(huán)一端開有對(duì)稱其軸線的切口，外環(huán)壓配于功率級(jí)連桿相應(yīng)的孔中，所述內(nèi)環(huán)壓配于外環(huán)的內(nèi)孔。
7.如權(quán)利要求1或5所述的浮動(dòng)式伺服閥，其特征在于功率級(jí)的控制環(huán)包括主控環(huán)、上外環(huán)、上內(nèi)環(huán)、下外環(huán)和下內(nèi)環(huán)，主控環(huán)與功率級(jí)連桿過盈配合，所述上外環(huán)一端開有對(duì)稱其軸線的切口，上外環(huán)壓配于上閥體相應(yīng)的孔中，上內(nèi)環(huán)壓配于上外環(huán)的內(nèi)孔；下外環(huán)一端開有對(duì)稱其軸線的切口，下外環(huán)壓配于下閥體相應(yīng)的孔中，下內(nèi)環(huán)壓配于下外環(huán)的內(nèi)孔。
8.如權(quán)利要求1或4所述的浮動(dòng)式伺服閥，其特征在于先導(dǎo)級(jí)的轉(zhuǎn)軸在軸向設(shè)置通孔。
9.如權(quán)利要求1所述的浮動(dòng)式伺服閥，其特征在于閥體下方設(shè)一與下閥塊固連的轉(zhuǎn)接板，其上設(shè)有流口。
專利摘要本實(shí)用新型屬于閥門技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于流體控制的浮動(dòng)式伺服閥，包括閥體，力矩馬達(dá)，先導(dǎo)級(jí)和功率級(jí)控制機(jī)構(gòu)，閥體的上閥塊、中隔板、下閥塊由緊固件疊接，力矩馬達(dá)的扭桿彈簧穿過銜鐵中心，通過支架固定于閥體上；先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸與功率級(jí)轉(zhuǎn)軸設(shè)于同一中心線，先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸與上閥塊的轉(zhuǎn)軸孔配合，功率級(jí)轉(zhuǎn)軸與下閥塊的轉(zhuǎn)軸孔配合；該伺服閥還包括由撥叉和撥桿組成的位移放大機(jī)構(gòu)，撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)中心設(shè)于先導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)軸的軸線上，撥桿轉(zhuǎn)動(dòng)中心設(shè)于扭桿彈簧的軸線上，撥桿一端與力矩馬達(dá)的扭桿彈簧下端相連，撥桿另一端與撥叉滑合傳動(dòng)連接。該浮動(dòng)式伺服閥功率級(jí)的輸出流量可調(diào)，動(dòng)靜態(tài)性能較佳，并具有摩擦小、運(yùn)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F15B13/02GK202040140SQ201120139579
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者董華 申請(qǐng)人:杭州新坐標(biāo)科技股份有限公司