本實用新型屬于機器人關節技術領域,具體涉及一種轉角自伺服液壓柔順擺動驅動器。
背景技術:
液壓轉角伺服技術是將液壓與電機技術相結合,利用各自的優點,用電機的小力矩直接驅動閥芯使閥口打開,讓高壓油作用在閥體上,進而得到大輸出力矩。液壓轉角自伺服閥是液壓控制系統中的核心元件,其具有精度高、反應快的特點,在高精度的機電一體化系統、航空航天機載驅動系統、大型試驗設備中有著廣泛的應用,因而得到國內外科技人員的關注。
“一種易控液壓轉角自伺服閥”(ZL 201210033081.6)專利技術伺服閥閥芯具有便于制備、閥芯所受徑向力和軸向力均各自平衡、動力特性好、伺服盲區小和易于控制的特點,但存在結構復雜,特別是閥芯和閥套內部存在較多復雜的內油道,難于保證加工精度,還存在著輸出力矩不夠大以及采用了圓形閥口設計,造成其流量增益是非線性的,進而產生了精度不夠高的問題。
“一種轉閥式大扭矩液壓轉角自伺服閥”(ZL 201210514025.4)專利技術克服了上述所存在的問題,該伺服閥通過在閥芯表面配流,提高了系統的流通能力,提高的響應速度,但存在固定擋塊不易于固定,不好裝配以及閥體采用了單獨軸承支撐,造成閥體受力容易移位,增加閥體摩擦力,影響靈活性的問題。
因此有必要設計一種固定擋塊易固定、易裝配、關節輸出力矩大、閥體受力平衡、不易移位、動力特性好、關節靈活性高、響應速度快和控制精度高的轉角自伺服液壓柔順擺動驅動器。
技術實現要素:
針對現有技術存在的問題,本實用新型為解決現有技術中存在的問題采用的技術方案如下:
一種轉角自伺服液壓柔順擺動驅動器,包括舵機19、舵機蓋2、舵機盤18、舵機座3,缸體6、閥套15、閥芯17、閥體14、固定擋塊21、葉片25、主動錐齒輪13、從動軸12、從動錐齒輪8、齒輪蓋11、連桿9、從動臂10和連接盤1;
閥體14同中心地安裝在缸體圓柱形空腔32內,閥體14左右兩端同中心地裝有兩個深溝球軸承5,左端深溝球軸承固定在缸體左軸承槽29里,右端深溝球軸承固定在缸體右軸承槽33里,左端蓋4安裝在缸體6的左端,右端蓋7安裝在缸體6的右端,閥體14的輸出軸伸出右端蓋7,主動錐齒輪13同中心地安裝在閥體14右端的輸出軸軸肩上,處于右端蓋7外伸腔內,從動軸12安裝在右端蓋7上,齒輪蓋11安裝在右端蓋7上,從動錐齒輪8同中心地安裝在從動軸12上,兩根連桿9通過螺釘分別對稱安裝在從動軸12上下兩端,兩根連桿9 的另一端中間安裝從動臂10,兩個連接盤1一個同中心地安裝在左側舵機蓋2 上,一個同中心地安裝在從動臂10末端;
缸體6內壁的正上部裝有固定擋塊21,固定擋塊21與閥體14為動配合;閥體圓柱形空腔37的外壁設有葉片25,葉片25與缸體6為動配合;
閥套15同中心地安裝在閥體圓柱形空腔37內,閥套15的左端面與閥體14 的左端面通過圓柱銷固定在一起,閥芯17右端穿過閥套15同中心地安裝在閥體圓柱形空腔37內,閥芯17左端和右端分別裝有兩個推力球軸承16;
舵機19通過兩個舵機座3固定左端蓋4上,舵機19的輸出軸通過兩個用螺栓聯接的舵機盤18與閥芯17左端內孔同中心鍵聯接;
左端蓋4的上方和下方對應的設有左端蓋低壓油通道28和左端蓋高壓油通道27,左端蓋低壓油通道28的出口為低壓油出口T,左端蓋高壓油通道27的入口為高壓油入口P,左端蓋低壓油通道28圓心和左端蓋高壓油通道27的圓心與左端蓋4圓心連線的夾角為150°;
缸體6的上部沿徑向方向設有缸體第一低壓油通道30,沿軸向方向設有缸體第二低壓油通道31,缸體第一低壓油通道30和缸體第二低壓油通道31相通,缸體第二低壓油通道31與左端蓋低壓油通道28相通;缸體6的下部沿軸向方向設有缸體高壓油通道34,缸體高壓油通道34與左端蓋高壓油通道27相通;
缸體第一低壓油通道30的入口與缸體低壓油環形槽36相通,缸體低壓油環形槽36與閥體上第一低壓油通道20和閥體下第一低壓油通道26相通,第一徑向低壓油通道上下兩個部分與閥套左T口46相通,閥套左T口46與閥芯第一環狀凸臺上55的矩形槽相通,閥芯第一環狀凸臺55上的矩形槽與閥套左A 口47相通,閥套左A口47通過閥體的第一矩形閥口44與對應的第一工作腔相通61;
缸體第二低壓油通道31的入口與閥體低壓油環形槽43相通,閥體低壓油環形槽43與閥體第二低壓油通道22相通,閥體第二低壓油通道22與閥套右T 口53相通,閥套右T口53與閥芯17的第四環狀凸臺58上的矩形槽相通,閥芯17的第四環狀凸臺58上的矩形槽與閥套右B口52相通,閥套右B口52通過閥體14的第二矩形閥口45與對應的第二工作腔62相通;
缸體高壓油通道34的出口與閥體高壓油環形槽42相通,閥體高壓油環形槽42與閥體Z形高壓油通道24相通,閥體Z形高壓油通道24與閥套左P口 49和閥套右P口50分別相通,閥套左P口49與閥芯第二環狀凸臺56上的矩形槽相通,閥芯第二環狀凸臺56上的矩形槽與閥套右A口48相通,閥套右A口 48通過閥體第一矩形閥口44與對應的第一工作腔61相通;
閥套右P口50與閥芯第三環狀凸臺57上的矩形槽相通,閥芯第三環狀凸臺57上的矩形槽與閥套左B口51相通,閥套左B口51通過閥體的第二矩形閥口45與對應的第二工作腔62相通;
主動錐齒輪13徑向通過圓螺母安裝在閥體14輸出軸末端固定,周向通過平鍵固定,從動軸12兩端裝有深溝球軸承B65,深溝球軸承B65內圈與從動軸 12過渡配合,外圈與右端蓋7過渡配合;主動錐齒輪13和從動錐齒輪8呈90°嚙合,從動錐齒輪8與從動軸12周向通過平鍵固定連接;深溝球軸承B65兩端裝有軸承蓋軸向固定,連桿9圓周向通過平鍵與從動軸12固定,通過螺釘與從動軸12軸向固定連接,從動臂10通過螺釘安裝在兩個連桿9中間,兩個連接盤1分別用螺栓安裝在左側端舵機蓋2和右側端從動臂10上;
所述閥體14自左到右依次由空心圓柱體、葉片25、圓柱體凸臺、第一軸肩 38、第二軸肩39和閥體輸出軸40組成;圓柱體的外徑與缸體圓形孔35內徑的名義尺寸相同,圓柱體內部開有閥體圓柱形空腔37和閥體軸承槽41,閥體圓柱形空腔37內徑與閥套15外徑的名義尺寸相同,閥體圓柱形空腔37左端開有兩個尺寸相同的半圓形圓柱銷孔,兩個銷孔呈180°分布,圓柱體的左端圓柱面開有兩個閥體密封槽,缸體低壓油環形槽36在閥體14左端的兩個密封槽之間,密封槽之間設有閥體上第一低壓油通道20和閥體下第一低壓油通道26;
圓柱體外壁下方設有葉片25,葉片25長度為缸體圓柱形空腔32的長度與閥體14的圓柱體凸臺的長度之差,葉片25的上下弧面差為缸體圓柱形空腔32 的內徑與閥體14的圓柱體外徑差的一半;葉片25的下弧面中心處沿軸線方向設有條狀密封槽,條狀密封槽與葉片25的長度相等,條狀密封槽嵌有葉片密封條;
閥體圓柱體凸臺的外徑與缸體圓柱形空腔32內徑的名義尺寸相同,圓柱體凸臺的圓柱面開有三個閥體密封槽,左側和中間的閥體密封槽間開有閥體低壓油環形槽43和閥體第二低壓油通道22,中間和右側的閥體密封槽間開有閥體高壓油環形槽42和閥體折線型高壓油通道24;
靠近圓柱體凸臺的空心圓柱體上設有第二矩形閥口45,在靠近左側閥體密封槽的空心圓柱體上設有第一矩形閥口44,第一矩形閥口44和第二矩形閥口 45尺寸相同;
閥體折線型高壓油通道24口的素線位于第二矩形閥口45中心的素線和第一矩形閥口44中心的素線的正中間,第二矩形閥口45中心的素線和第一矩形閥口44中心的素線的夾角為θ,其大小為
式(1)中:b1為葉片內壁的弧長;b2為矩形閥口在空心圓柱體上的弧長; r為空心圓柱體的外徑;
閥體14第一軸肩38長度為閥體圓柱體凸臺到缸體右端面的距離,閥體14 第二軸肩39長度為閥體14第一軸肩38右端面到右端蓋7右端面的距離,閥體輸出軸40左側端開設有鍵槽,閥體輸出軸40右端周向加工有螺紋。
所述閥芯17左端設有與舵機盤18聯接的鍵槽;閥芯17自左到右設有第一環狀凸臺55、第二環狀凸臺56、第三環狀凸臺57、第四環狀凸臺58和第五環狀凸臺59,第一環狀凸臺55、第二環狀凸臺56、第三環狀凸臺57和第四環狀凸臺58的右側邊分別開有兩個尺寸相同的矩形槽,兩個矩形槽呈180°分布,每兩個矩形槽位于各自的同一個圓周線上;第一環狀凸臺55的兩個矩形槽中心線和第三環狀凸臺57的兩個矩形槽中心線分別軸心對稱的位于兩條素線上,第二環狀凸臺56的兩個矩形槽中心線和第四環狀凸臺58的兩個矩形槽中心線分別位于軸心對稱的另兩條素線上,每條素線相差90°;
所述閥芯17左側靠近第一環狀凸臺55處開有徑向油通槽54,閥芯17右側中心開設有軸向油通槽60,軸向油通槽60左端與徑向油通槽54相通,兩個油通槽呈90°分布,軸向油通槽60右端貫穿閥芯17。
所述閥套15由六個環狀凸臺和五個凹槽組成,環狀凸臺和凹槽交替布置;閥套左端環狀凸臺開有兩個半圓形圓柱銷孔,兩個銷孔呈180°布置;第一個凹槽和第五個凹槽上分別開有兩個矩形口,兩個矩形口呈180°布置,第一個凹槽上的兩個矩形口為閥套左T口46,第五個凹槽上的兩個矩形口為閥套右T口43;閥套15中間的三個凹槽的左邊和右邊分別開有一組矩形口,每組矩形口由兩個相互呈180°布置的矩形口組成;五個凹槽上的矩形口尺寸相同,五個凹槽上的矩形口中心線均位于各自對應的同一素線上,五個凹槽上的矩形口的尺寸與閥芯17上四個凸臺的矩形槽尺寸相同;
閥套15中間三個凹槽上左邊的每組矩形口的左側面與相鄰環狀凸臺的右側面為同一平面,中間三個凹槽上的右邊的每組矩形口的右側面與相鄰環狀凸臺的左側面為同一平面;閥套15中間的六組矩形口從左到右依次為閥套左A口 47、閥套右A口48、閥套左P口49、閥套右P口50、閥套左B口51和閥套右 B口52。
所述固定擋塊21分為固定擋塊上部弧形擋片和固定擋塊下部弧形錐臺狀擋塊兩個部分,固定擋塊上部的軸向長度為缸體圓柱形空腔32的長度與閥體14 圓柱形凸臺的長度之差,固定擋塊下部弧形錐臺的上下弧面差為缸體6外徑與閥體14圓柱體外徑差的一半;固定擋塊21的下弧面中心處沿軸線方向設有條狀密封槽,條狀密封槽與固定擋塊21的長度相等,條狀密封槽嵌有擋塊密封條。
所述右端蓋7蓋體中心圓孔兩側徑向對稱開設有環狀密封條槽64,環狀密封條槽64內嵌有環狀密封條;右端蓋7右端加工成半封閉式箱體63,箱體63 為中空不完全圓柱體,所述箱體63周向對稱設有兩個平面,兩平面外伸長度大于圓柱體部分長度,兩個平面上對稱設有螺紋孔與軸承孔,右端蓋7圓盤結構中心開有通孔。
所述齒輪蓋11的外徑名義尺寸與右端蓋箱體63部分外徑名義尺寸相同,齒輪蓋11中間有凹槽,凹槽內部名義尺寸與右端蓋箱體63伸出部分名義尺寸相同,齒輪蓋凹槽開有通孔。
所述連桿9左端為中空圓柱體,圓柱體內徑名義尺寸與從動軸12名義尺寸相同,圓柱體內部側邊開設有鍵槽,使得連桿9與從動軸12周向通過平鍵連接,中空圓柱體上下端均開有階梯形通孔,使得連桿9與從動軸12軸向通過螺栓連接,連桿9中段為弧形過渡,右端為兩對稱平面,兩平面上對稱開設有通孔。
所述從動臂10為中空不完全圓柱體,從動臂10與連桿9連接側端為開口結構,周向兩水平側壁上對稱開設有四個螺紋孔,從動臂10外伸的另一末端為封閉結構,封閉端端面上開設有若干螺紋孔,與右側連接盤1上的螺紋孔相配合,使得從動臂10與右側連接盤1通過螺釘連接。
采用上述技術方案,裝置總高壓油進口P通過左端蓋高壓油通道27進入缸體高壓油通道34,然后進入閥體高壓油環形槽42,再進入閥體折線型高壓油通道24,最后進入閥套左P口49和閥套右P口50。
當閥芯17相對于閥套15逆時針旋轉時,高壓油由閥套左P口49進入閥芯17的第二環狀凸臺上56的矩形槽,接著進入閥套右A口48,最后通過閥體14 的第一矩形閥口44進入第一工作腔61,推動葉片25逆時針旋轉,使閥體14跟隨閥芯17運動,第二工作腔62的低壓油則通過閥體14的第二矩形閥口45進入閥套右B口52,再進入閥芯17的第四環狀凸臺上58的矩形槽,最后進入閥套右T口53。
當閥芯17相對于閥套15順時針旋轉時,高壓油由閥套右P口50進入閥芯 17的第三環狀凸臺57上的矩形槽,接著進入閥套左B口51,最后通過閥體14 的第二矩形閥口45進入第二工作腔62,推動葉片25順時針旋轉,使閥體14跟隨閥芯17運動,第一工作腔61的低壓油則通過閥體14的第一矩形閥口44進入閥套左A口47,再進入閥芯17的第一環狀凸臺上55的矩形槽,最后進入閥套左T口46。
閥套左T口46的低壓油通過閥體上第一低壓油通道20和閥體下第一低壓油通道26進入缸體低壓油環形槽36,再進入缸體第一低壓油通道30,再經過左端蓋低壓油通道28進入低壓油出口T逐步回流;閥套右T口53的低壓油則通過閥體第二低壓通道22進入閥體低壓油環形槽43,再經過缸體第二低壓油通道31進入左端蓋低壓油道28,最后通過低壓油出口T逐步回流。
當閥套左A口47與第一工作腔61相通時,閥套左B口51則與第二工作腔 62相通,閥套右A口48和閥套右B口52則與第一工作腔61和第二工作腔62 均不相通;當閥套右A口48與第一工作腔61相通時,閥套右B口52與第二工作腔相通62,閥套左A口47和閥套左B口51則與第一工作腔61和第二工作腔62均不相通。除上述情況外,閥套閥口與第一工作腔61和第二工作腔62均不相通。
本實用新型具有如下優點:
1、本專利中固定擋塊和葉片的數量與現有技術相比均有減少,現有技術中的葉片是焊接在閥體上的,固定擋塊是焊接在缸體上的,但將固定擋塊焊接上缸體上容易使缸體變形,所以本專利轉閥中將固定擋塊的安裝方式改為機械配合,葉片的安裝保留焊接方式,并且通過將固定擋塊做成上下兩個部分,擋塊下部分裝入缸體與閥體動配合,擋塊上部分設有通孔,擋塊上部分通過螺釘固定在缸體外壁,故固定擋塊易固定,易裝配;
2、本專利中葉片和固定擋塊各減少一個增大了葉片的行程,使行程從原來的正負85°增大到現在的正負160°,行程增大近兩倍;需要說明的是,由于葉片的減少,使轉閥力的輸出減小為原來的1/2,但是行程增大為原來的兩倍,所以在增大力矩效果上并無變化,但是新的轉閥的單葉片結構更符合實際生產情況與要求;
3、本專利在閥體左右兩端同中心地裝有兩個深溝球軸承,左端深溝球軸承同中心地固定在缸體左軸承槽里,右端深溝球軸承同中心地固定在缸體右軸承槽里,相比于現有技術中沒有深溝球軸承的結構,會導致轉閥在開始運動時使閥體迅速受力不平衡,增大接觸面摩擦力,使轉閥鎖死;本專利中閥體兩端的深溝球軸承支撐使閥體受力不容易移位,減小了閥體摩擦力,提高了關節的靈活性、響應速度以及控制精度;
4、本專利中缸體結構中油路角度發生變化,由現有技術中的進出油口所呈的180°變為150°,因本專利中固定擋塊與葉片呈180°布置,高壓油通道是穿過葉片的,若將高壓油通道和低壓油通道180°布置會與固定擋塊的位置發生干涉,所以將低壓油通道布置在固定擋塊旁邊;
5、相比于現有技術中將電機安裝在缸體上的結構很不好裝配,本專利中整個裝置左端將舵機放在左端蓋外側,用一個額外的腔體將舵機放置其中,通過舵機盤將舵機輸出軸與閥芯連接,使得本專利中端蓋和缸體結構簡單,更易于裝配;
6、整個裝置右側閥芯輸出軸連接了從動軸、連桿和從動臂,使得本裝置結構可作為活動關節應用于機器人,通過閥芯輸出軸與從動軸之間的錐齒輪連接,實現從動臂繞著從動軸的軸向轉動,使轉閥部分更符合實際應用需求,在轉閥右端加上從動部分使之成為一個活動液壓關節;
7、本專利中的工作腔由四個變兩個,在內部結構上更簡化了,同時得到的裝置性能更加穩定,原有的閥體結構易偏移,使用壽命受影響,本專利使用壽命增長;
8、本專利中添加徑向油通槽54和軸向油通槽60可以平衡閥芯兩端的油液泄露產生的擠壓,閥芯左右兩端任意一端發生油液泄漏油液都可以通過此兩油通槽到達另一端,避免閥芯某一端產生擠壓影響轉閥工作;
綜上,本實用新型具有固定擋塊易固定、易裝配、關節輸出力矩大、閥體受力平衡、不易移位、動力特性好、關節靈活性高、響應速度快和控制精度高的特點。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖;
圖2是圖1的A-A剖面示意圖;
圖3是左端蓋的左視圖;
圖4是圖3的B-B剖面示意圖;
圖5是缸體的左視圖;
圖6是圖5的C-C剖面示意圖;
圖7是閥體的左視圖;
圖8是圖7的D-D剖面示意圖;
圖9是閥體的仰視圖;
圖10是閥套的俯視圖;
圖11是圖10的E-E剖面示意圖;
圖12是閥芯的俯視圖;
圖13是圖12的F-F剖面示意圖;
圖14是圖1的G-G剖面示意圖;
圖15是圖1的H-H剖面示意圖;
圖16是右端蓋的右視圖;
圖17是圖16的I-I剖面示意圖;
圖18是齒輪蓋的右視圖;
圖19是圖18的J-J剖面示意圖;
圖20是連桿的俯視圖;
圖21是圖20的K-K剖面示意圖;
圖22是從動臂的主視圖;
圖23是從動臂的右視圖:
圖24是圖22的L-L剖面示意圖;
圖25是連接盤右視圖;
圖26是圖25的M-M剖面示意圖;
其中:連接盤1,舵機蓋2,舵機座3,左端蓋4,深溝球軸承5,缸體6,左端蓋7,從動錐齒輪8,連桿9,從動臂10,齒輪蓋11,從動軸12,主動錐齒輪13,閥體14,閥套15,推力球軸承16,閥芯17,舵機盤18,舵機19,閥體上第一低壓油通道20,固定擋塊21,閥體第二低壓油通道22,缸體高壓油通道23,閥體折線型高壓油通道24,葉片25,閥體下第一低壓油通道26,左端蓋高壓油通道27,左端蓋低壓油通道28,缸體左軸承槽29,缸體第一低壓油通道30,缸體第二低壓油通道31,缸體圓柱形空腔32,缸體右軸承槽33,缸體高壓油通道34,缸體圓形孔35,缸體低壓油環形槽36,閥體圓柱形空腔37,第一軸肩38,第二軸肩39,閥體輸出軸40,閥體軸承槽41,閥體高壓油環形槽42,閥體低壓油環形槽43,第一矩形閥口44,第二矩形閥口45,閥套左T 口46,閥套左A口47,閥套右A口48,閥套左P口49,閥套右P口50,閥套左B口51,閥套右B口52,閥套右T口53,徑向油通槽54,第一環狀凸臺55,第二環狀凸臺56,第三環狀凸臺57,第四環狀凸臺58,第五環狀凸臺59,軸向油通槽60,第一工作腔61,第二工作腔62,左端蓋箱體63,環狀密封條槽 64,深溝球軸承B65。
具體實施方式
下面通過實施例,并結合附圖,對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明,如圖1-26所示,一種轉角自伺服液壓柔順擺動驅動器,包括舵機19、舵機蓋2、舵機盤18、舵機座3,缸體6、閥套15、閥芯17、閥體14、固定擋塊 21、葉片25、主動錐齒輪13、從動軸12、從動錐齒輪8、齒輪蓋11、連桿9、從動臂10和連接盤1;
如圖1和圖2所示,閥體14同中心地安裝在缸體圓柱形空腔32內,閥體 14左右兩端同中心地裝有兩個深溝球軸承5,左端深溝球軸承固定在缸體左軸承槽29里,右端深溝球軸承固定在缸體右軸承槽33里,左端蓋4安裝在缸體6 的左端,右端蓋7安裝在缸體6的右端,閥體14的輸出軸伸出右端蓋7,主動錐齒輪13同中心地安裝在閥體14右端的輸出軸軸肩上,處于右端蓋7外伸腔內,從動軸12安裝在右端蓋7上,齒輪蓋11安裝在右端蓋7上,從動錐齒輪8 同中心地安裝在從動軸12上,兩根連桿9通過螺釘分別對稱安裝在從動軸12 上下兩端,兩根連桿9的另一端中間安裝從動臂10,兩個連接盤1一個同中心地安裝在左側舵機蓋2上,一個同中心地安裝在從動臂10末端;
如圖2所示,缸體6內壁的正上部裝有固定擋塊21,固定擋塊21與閥體 14為動配合;閥體圓柱形空腔37的外壁設有葉片25,葉片25與缸體6為動配合;
如圖2所示,閥套15同中心地安裝在閥體圓柱形空腔37內,閥套15的左端面與閥體14的左端面通過圓柱銷固定在一起,閥芯17右端穿過閥套15同中心地安裝在閥體圓柱形空腔37內,閥芯17左端和右端分別裝有兩個推力球軸承16;
如圖1所示,舵機19通過兩個舵機座3固定左端蓋4上,舵機19的輸出軸通過兩個用螺栓聯接的舵機盤18與閥芯17左端內孔同中心鍵聯接;
如圖2、圖4和圖6所示,左端蓋4的上方和下方對應的設有左端蓋低壓油通道28和左端蓋高壓油通道27,左端蓋低壓油通道28的出口為低壓油出口T,左端蓋高壓油通道27的入口為高壓油入口P,左端蓋低壓油通道28圓心和左端蓋高壓油通道27的圓心與左端蓋4圓心連線的夾角為150°;
如圖2-15所示,缸體6的上部沿徑向方向設有缸體第一低壓油通道30,沿軸向方向設有缸體第二低壓油通道31,缸體第一低壓油通道30和缸體第二低壓油通道31相通,缸體第二低壓油通道31與左端蓋低壓油通道28相通;缸體6 的下部沿軸向方向設有缸體高壓油通道34,缸體高壓油通道34與左端蓋高壓油通道27相通;
如圖2-15所示,缸體第一低壓油通道30的入口與缸體低壓油環形槽36相通,缸體低壓油環形槽36與閥體上第一低壓油通道20和閥體下第一低壓油通道26相通,第一徑向低壓油通道上下兩個部分與閥套左T口46相通,閥套左T 口46與閥芯第一環狀凸臺上55的矩形槽相通,閥芯第一環狀凸臺55上的矩形槽與閥套左A口47相通,閥套左A口47通過閥體的第一矩形閥口44與對應的第一工作腔相通61;
如圖2-15所示,缸體第二低壓油通道31的入口與閥體低壓油環形槽43相通,閥體低壓油環形槽43與閥體第二低壓油通道22相通,閥體第二低壓油通道22與閥套右T口53相通,閥套右T口53與閥芯17的第四環狀凸臺58上的矩形槽相通,閥芯17的第四環狀凸臺58上的矩形槽與閥套右B口52相通,閥套右B口52通過閥體14的第二矩形閥口45與對應的第二工作腔62相通;
如圖2-15所示,缸體高壓油通道34的出口與閥體高壓油環形槽42相通,閥體高壓油環形槽42與閥體Z形高壓油通道24相通,閥體Z形高壓油通道24 與閥套左P口49和閥套右P口50分別相通,閥套左P口49與閥芯第二環狀凸臺56上的矩形槽相通,閥芯第二環狀凸臺56上的矩形槽與閥套右A口48相通,閥套右A口48通過閥體第一矩形閥口44與對應的第一工作腔61相通;
如圖10和圖12所示,閥套右P口50與閥芯第三環狀凸臺57上的矩形槽相通,閥芯第三環狀凸臺57上的矩形槽與閥套左B口51相通,閥套左B口51 通過閥體的第二矩形閥口45與對應的第二工作腔62相通;
如圖1所示,主動錐齒輪13徑向通過圓螺母安裝在閥體14輸出軸末端固定,周向通過平鍵固定,從動軸12兩端裝有深溝球軸承B65,深溝球軸承B65 內圈與從動軸12過渡配合,外圈與右端蓋7過渡配合;主動錐齒輪13和從動錐齒輪8呈90°嚙合,從動錐齒輪8與從動軸12周向通過平鍵固定連接;深溝球軸承B65兩端裝有軸承蓋軸向固定,連桿9圓周向通過平鍵與從動軸12固定,通過螺釘與從動軸12軸向固定連接,從動臂10通過螺釘安裝在兩個連桿9中間,兩個連接盤1分別用螺栓安裝在左側端舵機蓋2和右側端從動臂10上;
如圖8所示,閥體14自左到右依次由空心圓柱體、葉片25、圓柱體凸臺、第一軸肩38、第二軸肩39和閥體輸出軸40組成;圓柱體的外徑與缸體圓形孔 35內徑的名義尺寸相同,圓柱體內部開有閥體圓柱形空腔37和閥體軸承槽41,閥體圓柱形空腔37內徑與閥套15外徑的名義尺寸相同,閥體圓柱形空腔37左端開有兩個尺寸相同的半圓形圓柱銷孔,兩個銷孔呈180°分布,圓柱體的左端圓柱面開有兩個閥體密封槽,缸體低壓油環形槽36在閥體14左端的兩個密封槽之間,密封槽之間設有閥體上第一低壓油通道20和閥體下第一低壓油通道26;
圓柱體外壁下方設有葉片25,葉片25長度為缸體圓柱形空腔32的長度與閥體14的圓柱體凸臺的長度之差,葉片25的上下弧面差為缸體圓柱形空腔32 的內徑與閥體14的圓柱體外徑差的一半;葉片25的下弧面中心處沿軸線方向設有條狀密封槽,條狀密封槽與葉片25的長度相等,條狀密封槽嵌有葉片密封條;
閥體圓柱體凸臺的外徑與缸體圓柱形空腔32內徑的名義尺寸相同,圓柱體凸臺的圓柱面開有三個閥體密封槽,左側和中間的閥體密封槽間開有閥體低壓油環形槽43和閥體第二低壓油通道22,中間和右側的閥體密封槽間開有閥體高壓油環形槽42和閥體折線型高壓油通道24;
靠近圓柱體凸臺的空心圓柱體上設有第二矩形閥口45,在靠近左側閥體密封槽的空心圓柱體上設有第一矩形閥口44,第一矩形閥口44和第二矩形閥口 45尺寸相同;
如圖9所示,閥體折線型高壓油通道24口的素線位于第二矩形閥口45中心的素線和第一矩形閥口44中心的素線的正中間,第二矩形閥口45中心的素線和第一矩形閥口44中心的素線的夾角為θ,其大小為
式(1)中:b1為葉片內壁的弧長;b2為矩形閥口在空心圓柱體上的弧長; r為空心圓柱體的外徑;
如圖8所示,閥體14第一軸肩38長度為閥體圓柱體凸臺到缸體右端面的距離,閥體14第二軸肩39長度為閥體14第一軸肩38右端面到右端蓋7右端面的距離,閥體輸出軸40左側端開設有鍵槽,閥體輸出軸40右端周向加工有螺紋。
如圖12和圖13所示,所述閥芯17左端設有與舵機盤18聯接的鍵槽;閥芯17自左到右設有第一環狀凸臺55、第二環狀凸臺56、第三環狀凸臺57、第四環狀凸臺58和第五環狀凸臺59,第一環狀凸臺55、第二環狀凸臺56、第三環狀凸臺57和第四環狀凸臺58的右側邊分別開有兩個尺寸相同的矩形槽,兩個矩形槽呈180°分布,每兩個矩形槽位于各自的同一個圓周線上;第一環狀凸臺55的兩個矩形槽中心線和第三環狀凸臺57的兩個矩形槽中心線分別軸心對稱的位于兩條素線上,第二環狀凸臺56的兩個矩形槽中心線和第四環狀凸臺58 的兩個矩形槽中心線分別位于軸心對稱的另兩條素線上,每條素線相差90°;
如圖13所示,所述閥芯17左側靠近第一環狀凸臺55處開有徑向油通槽54,閥芯17右側中心開設有軸向油通槽60,軸向油通槽60左端與徑向油通槽54相通,兩個油通槽呈90°分布,軸向油通槽60右端貫穿閥芯17。
如圖10和圖11所示,所述閥套15由六個環狀凸臺和五個凹槽組成,環狀凸臺和凹槽交替布置;閥套左端環狀凸臺開有兩個半圓形圓柱銷孔,兩個銷孔呈180°布置;第一個凹槽和第五個凹槽上分別開有兩個矩形口,兩個矩形口呈 180°布置,第一個凹槽上的兩個矩形口為閥套左T口46,第五個凹槽上的兩個矩形口為閥套右T口43;閥套15中間的三個凹槽的左邊和右邊分別開有一組矩形口,每組矩形口由兩個相互呈180°布置的矩形口組成;五個凹槽上的矩形口尺寸相同,五個凹槽上的矩形口中心線均位于各自對應的同一素線上,五個凹槽上的矩形口的尺寸與閥芯17上四個凸臺的矩形槽尺寸相同;
如圖10和圖11所示,閥套15中間三個凹槽上左邊的每組矩形口的左側面與相鄰環狀凸臺的右側面為同一平面,中間三個凹槽上的右邊的每組矩形口的右側面與相鄰環狀凸臺的左側面為同一平面;閥套15中間的六組矩形口從左到右依次為閥套左A口47、閥套右A口48、閥套左P口49、閥套右P口50、閥套左B口51和閥套右B口52。
如圖2和圖14所示,固定擋塊21分為固定擋塊上部弧形擋片和固定擋塊下部弧形錐臺狀擋塊兩個部分,固定擋塊上部的軸向長度為缸體圓柱形空腔32 的長度與閥體14圓柱形凸臺的長度之差,固定擋塊下部弧形錐臺的上下弧面差為缸體6外徑與閥體14圓柱體外徑差的一半;固定擋塊21的下弧面中心處沿軸線方向設有條狀密封槽,條狀密封槽與固定擋塊21的長度相等,條狀密封槽嵌有擋塊密封條。
如圖1和圖17所示,右端蓋7蓋體中心圓孔兩側徑向對稱開設有環狀密封條槽64,環狀密封條槽64內嵌有環狀密封條;右端蓋7右端加工成半封閉式箱體63,箱體63為中空不完全圓柱體,所述箱體63周向對稱設有兩個平面,兩平面外伸長度大于圓柱體部分長度,兩個平面上設有螺紋孔與軸承孔,右端蓋7 圓盤結構中心開有通孔。
如圖1、圖18和圖19所示,齒輪蓋11的外徑名義尺寸與右端蓋箱體63部分外徑名義尺寸相同,齒輪蓋11中間有凹槽,凹槽內部名義尺寸與右端蓋箱體 63伸出部分名義尺寸相同,齒輪蓋凹槽開有通孔。
如圖20和圖21所示,連桿9左端為中空圓柱體,圓柱體內徑名義尺寸與從動軸12名義尺寸相同,圓柱體內部側邊開設有鍵槽,使得連桿9與從動軸12 周向通過平鍵連接,中空圓柱體上下端均開有階梯形通孔,使得連桿9與從動軸12軸向通過螺栓連接,連桿9中段為弧形過渡,右端為兩對稱平面,兩平面上對稱開設有通孔。
如圖22、圖23和圖24所示,從動臂10為中空不完全圓柱體,從動臂10 與連桿9連接側端為開口結構,周向兩水平側壁上對稱開設有四個螺紋孔,從動臂10外伸的另一末端為封閉結構,封閉端端面上開設有若干螺紋孔,與右側連接盤1上的螺紋孔相配合,使得從動臂10與右側連接盤1通過螺釘連接。
采用上述技術方案,裝置總高壓油進口P通過左端蓋高壓油通道27進入缸體高壓油通道34,然后進入閥體高壓油環形槽42,再進入閥體折線型高壓油通道24,最后進入閥套左P口49和閥套右P口50。
當閥芯17相對于閥套15逆時針旋轉時,高壓油由閥套左P口49進入閥芯 17的第二環狀凸臺上56的矩形槽,接著進入閥套右A口48,最后通過閥體14 的第一矩形閥口44進入第一工作腔61,推動葉片25逆時針旋轉,使閥體14跟隨閥芯17運動,第二工作腔62的低壓油則通過閥體14的第二矩形閥口45進入閥套右B口52,再進入閥芯17的第四環狀凸臺上58的矩形槽,最后進入閥套右T口53。
當閥芯17相對于閥套15順時針旋轉時,高壓油由閥套右P口50進入閥芯 17的第三環狀凸臺57上的矩形槽,接著進入閥套左B口51,最后通過閥體14 的第二矩形閥口45進入第二工作腔62,推動葉片25順時針旋轉,使閥體14跟隨閥芯17運動,第一工作腔61的低壓油則通過閥體14的第一矩形閥口44進入閥套左A口47,再進入閥芯17的第一環狀凸臺上55的矩形槽,最后進入閥套左T口46。
閥套左T口46的低壓油通過閥體上第一低壓油通道20和閥體下第一低壓油通道26進入缸體低壓油環形槽36,再進入缸體第一低壓油通道30,再經過左端蓋低壓油通道28進入低壓油出口T逐步回流;閥套右T口53的低壓油則通過閥體第二低壓通道22進入閥體低壓油環形槽43,再經過缸體第二低壓油通道31進入左端蓋低壓油道28,最后通過低壓油出口T逐步回流。
當閥套左A口47與第一工作腔61相通時,閥套左B口51則與第二工作腔 62相通,閥套右A口48和閥套右B口52則與第一工作腔61和第二工作腔62 均不相通;當閥套右A口48與第一工作腔61相通時,閥套右B口52與第二工作腔相通62,閥套左A口47和閥套左B口51則與第一工作腔61和第二工作腔62均不相通。除上述情況外,閥套閥口與第一工作腔61和第二工作腔62均不相通。
本實用新型的保護范圍并不限于上述的實施例,顯然,本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變形而不脫離本實用新型的范圍和精神。倘若這些改動和變形屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍內,則本實用新型的意圖也包含這些改動和變形在內。