[发明专利]一种间隙自动补偿型水下旋转伺服阀

说明书

本发明公开一种间隙自动补偿型水下旋转伺服阀，属于伺服阀领域。包括：下端盖、阀体、阀芯、碟簧、推力球轴承、压盖、上端盖和旋转执行机构；下端盖小端上均匀分布四种油口，大端与阀体底端固定连接；阀体与阀芯间隙配合，阀体上端与上端盖固定连接；阀芯粗端上均匀分布四种油口，与下端盖上油口对应；阀芯粗端上具有环形凹槽，用于安装碟簧；阀芯细端与旋转执行机构输出轴间隙配合；碟簧与上端盖之间装有推力球轴承和压盖；压盖与推力球轴承、推力球轴承与碟簧紧密接触，碟簧与阀芯之间形成预压力，使得阀芯与下端盖小端紧密结合，补偿两者的间隙；下端盖和阀体之间、阀体和压盖之间、阀体和上端盖之间形成静密封，阀芯与压盖之间形成动密封。

技术领域

本发明属于伺服阀领域，更具体地，涉及一种间隙自动补偿型水下旋转伺服阀。

背景技术

常用的伺服阀有喷嘴挡板式伺服阀、射流管式伺服阀等。喷嘴挡板式伺服阀与射流管式伺服阀都属于先导式伺服阀，其功率级均为滑阀结构。滑阀结构简单，但是其抗污染能力较差，当污染颗粒进入到滑阀的间隙中时，极易造成阀芯(20)的卡死现象。滑阀的密封形式为间隙配合密封，会存在一定的泄漏，难以实现可靠的密封，当采用海水为工作介质时，水中的悬沙以及水本身的低粘度特性会使得卡死现象与泄漏现象更加明显。

现有伺服阀多用于陆地上的液压伺服系统，在深海环境下，伺服阀要实现正常的工作，那么就必须保证伺服阀的电驱动部分具有耐高压以及良好的密封特性。随着海水深度不断改变，环境压力也在不断改变，采用不同耐高压材料的方式实现伺服阀电驱动部分的设计需要耗费大量材料，而且随着海深的变化，材料也需要做出相应的改变，因此伺服阀的电驱动部分需要对深海压力做出自适应补偿。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种间隙自动补偿型水下旋转伺服阀，其目的在于实现伺服阀在任何深度以及采用海水为工作介质时，均能精确地实现伺服系统的流量控制，不会出现阀芯卡死现象以及泄漏现象，同时解决了深海高压环境对伺服阀驱动部分的影响。

为实现上述目的，本发明提供了一种间隙自动补偿型水下旋转伺服阀，所述水下旋转伺服阀包括：下端盖、阀体、阀芯、碟簧、推力球轴承、压盖、上端盖和旋转执行机构；

下端盖的小端上均匀分布油口A、B、P、T，下端盖的大端与阀体底端固定连接；

阀体与阀芯间隙配合，阀体的顶端与上端盖固定连接；

阀芯的粗端上均匀分布油口A、B、P、T，并与下端盖上的四个油口对应，使得当伺服阀处于零位时，油口A、B、P、T相互隔离，当阀芯逆时针旋转时，油口P与A连通，油口B与T连通，当阀芯顺时针旋转时，油口P与B连通，油口A与T连通；阀芯的粗端上具有环形凹槽，用于安装碟簧；阀芯的细端与旋转执行机构的输出轴间隙配合；碟簧与上端盖之间装有推力球轴承和压盖；

压盖与推力球轴承紧密接触，推力球轴承与碟簧紧密接触，碟簧与阀芯之间形成预压力，使得阀芯与下端盖的小端紧密结合，补偿了阀芯与下端盖之间的配合间隙；

下端盖和阀体之间形成静密封，阀体和压盖之间形成静密封，阀体和上端盖之间形成静密封，阀芯与压盖之间形成动密封。

优选地，旋转执行结构包括：减速器、电机、电机封装壳体、旋转变压器、电机封装端盖、水密接插件和充油接口；电机前端与减速器固连，电机后端与旋转变压器固连；电机、减速器以及旋转变压器整体装入电机封装壳体中，减速器前端具有螺纹孔，通过螺钉与上端盖小端固定；电机封装端盖通过螺钉与电机封装壳体固定；水密接插件与电机封装端盖螺纹连接，安装于电机封装端盖上端；充油接口与电机封装端盖螺纹连接，安装于电机封装端盖上端，用于往封装壳体里面注油，并与外部的压力平衡器相连，从而保证电机内压力与外部环境压力一致，并且随着海深的改变实现对深海压力的自适应补偿。

优选地，阀体的内腔为圆柱形台阶孔，分为底端段和密封段。

优选地，阀芯的粗端与阀体内腔圆柱面之间形成环形配合间隙。