[发明专利]一种双动式数字流体生成单元及其方法

说明书

本发明公开了一种双动式数字流体生成单元及其方法。双动式数字流体生成单元将大流量高速开关阀和小流量高速开关阀集成到一个流量单元中，使其具备在一个开关周期内，同时输出不同体积油液的功能，两个流量不同的开关阀各自独立的由一个电磁铁单元控制。左右两个电磁阀一起工作，此时产生最大的流量，对执行器的运动速度控制效果最好，通过右侧流量阀的高频开关运动，可实现右侧流量阀流量从0到全开时最大流量的调整；通过左侧流量阀的高频开关运动，可实现左侧流量阀流量从0到全开时最大流量的调整。本发明的双动式数字流体生成单元同时兼顾执行器动态响应速度、运动速度和运动稳定性。

技术领域

本发明属于数字流体领域，具体涉及一种双动式数字流体生成单元及其方法。

背景技术

目前用于生成数字流体的液压开关阀，多为单一尺寸结构，即一个开关阀在一种工况下，其输出的数字流体特性是固定的。如果开关阀的阀口尺寸较大，那么其在一个开关周期内输出的流量也较大，由此产生的流量脉动和压力脉冲也较大，被控执行器的运动幅度也相应较大，因此大流量高速开关阀控制执行器时，执行器的动态响应速度较好，运动的快速性也较好，但是由于压力脉动引起的执行器抖动也会更加剧烈。如果开关阀的阀口尺寸较小，那么其在一个开关周期内输出的流量也较小，产生的流量脉动和压力脉冲也较小，被控执行器的运动幅度也相应较小，因此小流量高速开关阀控制执行器时，执行器的运动速度较慢，但是油腔的压力脉动小，因此其运动的稳定性更高。

现有技术虽然有将开关阀并联以提高执行器动态响应速度、运动速度的结构，但是该结构中，每个开关阀都是独立的个体，需要用额外的阀块或者油路将他们连接起来，形成一个结构复杂，体积庞大的开关阀组合，不利用开关阀的应用。且当用户流量需求改变时，需要更换其中的开关阀或选择不同流量组合的开关阀组合。

发明内容

为了解决现有技术中开关阀无法同时兼顾执行器动态响应速度、运动速度和运动稳定性的问题，本发明创造了一种双动式数字流体生成单元。

本发明的技术方案如下：

一种双动式数字流体生成单元包括阀块和两个电磁铁单元；阀块上设有进油口和出油口，阀块中心开设有水平方向贯穿阀块的阀孔；两个电磁铁单元结构相同，电磁铁单元具有极靴和作为输出组件的推杆；两个电磁铁单元通过各自极靴上设置的螺纹与阀孔两端内螺纹配合相连；推杆均伸入阀孔内部；

阀孔内部从左到右依次设置有左钢球座顶块、左钢球座、左顶块、右顶块、右钢球座和右钢球座顶块；左钢球座顶块、左钢球座、左顶块、右顶块、右钢球座和右钢球座顶块的水平方向中心均设有通孔，且均设有一个环抱式结构，所述环抱式结构由多个环抱柱组成，柱间设有空隙；左钢球座和右钢球座的环抱式结构内分别设置有左钢球和右钢球；左钢球和右钢球的直径均大于各自钢球座上通孔的直径；左钢球座的通孔孔径小于右钢球座的通孔孔径，左钢球直径小于右钢球直径；

进油口通过内部油道与左顶块和右顶块的环抱式结构空隙连通；出油口通过内部油道分别与左钢球座顶块和右钢球座顶块的环抱式结构空隙连通。

作为本发明的优选方案，所述的左钢球座两端分别紧靠左钢球座顶块和左顶块，右钢球座两端分别紧靠右顶块和右钢球座顶块；左侧电磁铁单元的极靴紧靠左钢球座顶块；右侧电磁铁单元的极靴紧靠右钢球座顶块；左顶块的顶面与右顶块的顶面紧密相连。

作为本发明的优选方案，所述的左钢球座顶块、左钢球座、左顶块、右顶块、右钢球座、右钢球座顶块在阀孔内两两相互紧贴，不产生轴向空隙，不发生轴向位移；阀孔两侧的电磁铁与阀体通过螺纹安装，两侧电磁铁紧贴左、右钢球座顶块并对阀孔内的部件形成预紧力。