[发明专利]一种新型智能压电型电液伺服阀

说明书

技术领域

本发明属于液压伺服控制技术，涉及对传统液压伺服阀原理的改进。

背景技术

液压伺服控制是一门比较新兴的科学技术，它不但是液压技术中的一个新分支，而且也是控制领域中的一个重要组成部分。1940年底，首先在飞机上出现了电液伺服系统。随后，由于电液伺服控制具有反应快、重量轻、尺寸小及抗负载刚性大等优点而受到了特别的重视，从而使其广泛地应用于工程机械、起重运输机械、矿山机械、建筑机械、农业机械、冶金机械、轻工机械、汽车工业、智能机械、国防工业等。尤其是国防工业的应用，主要应用于高射炮、电液负载模拟器、坦克稳定器、飞机进气道控制、喷口控制、前轮转向、飞机舵机、起落架收放、导弹舵机、导弹发射架、雷达天线控制等。电液伺服阀是电液伺服系统中的核心部件，它既是电液转换元件，又是功率放大元件，它能够把微小的电气信号转换成大功率的液压能(流量和压力)输出。它的性能的优劣对系统的影响很大。因此，它是电液控制系统的核心和关键。我国从60年代开始研制电液伺服阀，70年代初，开始批量生产QDY系列和DY系列电液伺服阀。到目前，国产电液伺服阀主要有航空工业总公司第六0九研究所的FF系列电液流量伺服阀、机械工业部北京机床研究所的QDY系列电液流量伺服阀、航空工业总公司秦峰机械厂的YF(YFW)电液流量伺服阀、机械工业部北京机械工业自动化研究所的SVA电液流量伺服阀、首钢液压机械厂的YJ电液流量伺服阀和上海液压件一厂的DY电液流量伺服阀。这些电液流量伺服阀大多应用用于带闭环控制要求的自动装置中，一般能够提供较大的力、位移、速度等。其缺点是价格比较昂贵，体积较大，控制精度较低，并且大多只能在300Hz以下的动态频域内工作，这已完全不能满足现代工业、国防等领域对控制的灵敏度、精度的要求。压电型电液伺服阀是一种新型电液伺服阀，其采用压电驱动器(代替电磁式力马达或力矩马达)作为新型驱动元件，该压电驱动器具有响应速度快、单位体积输出力大以及变形精度高等特点，从而使压电型电液伺服阀具有高精度、高频响的特点。美、日、德等国多年来一直致力于高精度、高速电液伺服阀的研究与开发，而压电型伺服阀就是其正在研究的一个方向。出于国防及高技术竞争考虑，美、日、德等国都把具有较高精度与速度的电液伺服阀作为限制出口商品之一，因此我国目前还不能从上述国家直接进口此类产品。随着我国工业，尤其是国防工业的高速发展，对电液伺服阀的要求越来越高，其高频、高精度的控制功能的实现也显得非常重要。因此研制开发具有我国自主产权的高频、高精度压电型电液伺服阀就显得十分必要了。

发明内容

本发明的目的是：提供一种新型智能高频高精度压电型电液伺服阀。本发明的技术方案是：一种新型智能压电型电液伺服阀，其零部件主要包括：闭环压电陶瓷驱动器、滑阀阀芯，阀套，阀体，防阀芯旋转装置，阀套对中装置和压电陶瓷驱动器座。其中闭环的压电陶瓷驱动器不但能够高频输出推/拉力，同时其自身带的传感器可以检测其高频振动输出的位移，该闭环压电陶瓷驱动器直接与滑阀的阀芯固接，从而直接驱动阀芯往复高频运动。防阀芯旋转装置可以防止滑阀阀芯旋转，从而使压电陶瓷驱动器避免承受轴向旋转力而破坏。阀芯零位采用阀套对中装置来调整。

本发明的优点是：这种新型智能压电型电液伺服阀突破了传统电液伺服阀带宽比较低的瓶颈，其可以高频高精度地工作，使得智能材料压电陶瓷的高频高精度特性能够充分地应用到液压伺服控制领域中来。

附图说明

图1是一种新型智能压电型电液伺服阀的结构图。在图1中，1是防松螺母，2是左端盖螺栓，3是左端盖，4是密封圈，5是阀套调中压柱，6是密封圈，7是阀体，8是调零弹簧，9是密封圈，10是闭环压电陶瓷驱动器，11是盖瓦，12是闭环压电陶瓷驱动器座，13是固定闭环压电陶瓷螺栓，14是调零螺栓，15是防阀芯旋转螺母，16是防阀芯旋转卡槽支板，17是防阀芯旋转卡槽，18是阀芯，19是阀套，20是密封圈，21是右端盖螺栓，22是防松垫圈，23是右端盖盖板，24是右端盖，25是闭环压电陶瓷驱动器座螺栓。

图2是新型智能压电型电液伺服阀的实体造型。

图3是右端盖实体造型。

图4是阀心的实体造型。

图5是阀心防旋转装置各个零件的实体造型。

图6是阀心调零装置各个零件的实体造型。

图7是闭环压电陶瓷驱动器。

图8是闭环压电陶瓷驱动器座的实体造型。

图9是盖瓦的实体造型。

图10是右端盖该板的实体造型。

图11是辅助工具(用于防止旋转力破坏PZT)的实体造型。