[发明专利]一种数字式电液直驱变桨系统

权利要求书

1.一种数字控制式电液直驱变桨系统，其特征在于：包括负载(1)、驱动油缸(2)、液压控制组件、双向齿轮泵(11)、伺服电机(12)和控制器(13)；驱动油缸(2)的一端和负载(1)连接，驱动油缸(2)的两腔分别经各自的一个液压控制组件连接到双向齿轮泵(11)的两个油口，双向齿轮泵(11)的控制轴和伺服电机(12)连接，伺服电机(12)和控制器(13)电连接；

所述的液压控制组件包括了一个双向流量控制阀(3)、两位两通电磁阀(6)、安全阀(7)和补油阀(8)，驱动油缸(2)的腔体和双向流量控制阀(3)的液压油口连通，双向流量控制阀(3)的顶部油口依次经两位两通电磁阀(6)、安全阀(7)和补油阀(8)后连接到双向齿轮泵(11)的油口，两位两通电磁阀(6)、安全阀(7)之间的油路引出连接到双向流量控制阀(3)的底部油口；

所述的双向流量控制阀(3)采用压差匹配式双向流量控制阀结构，具体包括阀体和分别设置在阀体内部上下的上腔和下腔，上腔和下腔直接同轴连通，上腔的内径大于下腔的内径，使得在上腔和下腔之间形成台阶；上腔顶部的阀体顶端开设顶部油口(321)，下腔底部的阀体底端开设底部油口(313)，上腔和下腔之间处的阀体侧壁开设液压油口(306)；双向流量控制阀(3)的底部油口(313)与位于两位两通电磁阀(6)和安全阀(7)之间的油路连通，液压油口(306)连接到驱动油缸(2)的一腔体，顶部油口(321)连接到两位两通电磁阀(6)；

所述双向流量控制阀(3)上腔内装有上活塞(304)，上活塞(304)将上腔分隔为位于上方的上部上油腔(302)和位于下方的上部下油腔(307)，上腔中部内壁开设环形凹槽作为上沉割槽(303)，上部上油腔(302)和上沉割槽(303)通过阀体内部设置的上阀体内油道(323)保持连通，上活塞(304)和上腔的内顶面之间连接有上弹簧(301)；双向流量控制阀(3)下腔内装有下活塞(311)，下活塞(311)将下腔分隔为位于上方的下部上油腔(309)和位于下方的下部下油腔(325)，下腔中部内壁开设环形凹槽作为下沉割槽(310)，下部上油腔(309)和下沉割槽(310)通过阀体内部设置的下阀体内油道(324)保持连通，下活塞(311)和下腔的内底面之间连接有下弹簧(314)；上弹簧(301)的弹簧力比下弹簧(314)的弹簧力大；上活塞(304)和下活塞(311)之间固定连接有中间锥阀(308)，中间锥阀(308)的外周圆锥面用于和上腔和下腔之间的台阶面配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种数字控制式电液直驱变桨系统，其特征在于：

所述的驱动油缸(2)为两腔作用面积相等的对称油缸，或者为两腔作用面积不相等的非对称油缸，驱动油缸(2)的活塞杆连接到负载(1)；

所述的驱动油缸(2)的两腔的液压控制组件在两侧对称布置。

3.根据权利要求1所述的一种数字控制式电液直驱变桨系统，其特征在于：

所述的上活塞(304)和下活塞(311)底面外边缘均开有缺口槽作为节流槽；上活塞(304)的节流槽和上沉割槽(303)保持始终连通，下活塞(311)的节流槽和下沉割槽(310)保持始终连通。

4.根据权利要求3所述的一种数字控制式电液直驱变桨系统，其特征在于：

所述的上沉割槽(303)沿轴向的槽宽度小于上活塞(304)和上腔内壁实际接触的厚度，下沉割槽(310)沿轴向的槽宽度小于下活塞(311)和下腔内壁实际接触的厚度。

5.根据权利要求1所述的一种数字控制式电液直驱变桨系统，其特征在于：

所述的顶部油口(321)作为双向流量控制阀(3)的外接流口连接两位两通电磁阀(6)，所述的液压油口(306)、底部油口(313)作为双向流量控制阀(3)的外接流口，液压油口(306)连接液压负载，底部油口(313)依次经安全阀、补油阀后连接到双向齿轮泵的一端油口。

6.根据权利要求1所述的一种数字控制式电液直驱变桨系统，其特征在于：

所述的上活塞(304)底面的节流槽和上沉割槽(303)下沿之间形成上节流通道(305)，下活塞(311)底面的节流槽和下沉割槽(310)下沿之间形成下节流通道(312)；所述的上活塞(304)、下活塞(311)和中间锥阀(308)同轴连接后构成了阀芯，阀芯在上腔和下腔中沿轴向上下移动，带动上节流通道(305)和下节流通道(312)的增大和减小，实现了流量的调节控制；

当中间锥阀(308)和上腔和下腔之间的台阶面配合接触密封时，上节流通道(305)和下节流通道(312)保持流通，具有最小的节流面积；随着中间锥阀(308)上升，上节流通道(305)和下节流通道(312)不断增大。