技术领域
[0001] 本
发明涉及
伺服阀领域，特别是一种压力随动伺服阀。
背景技术
[0002] 液控伺服阀可在接受电气模拟
信号后，相应输出调制的流量和油压。其既是电液转换元件，也是功率放大元件，它能够将小功率的微弱电气
输入信号转换为大功率的液压能(流量和油压)输出。在电液伺服系统中，它将电气部分与液压部分连接起来，实现电液信号的转换与液压放大。电液伺服阀是电液伺服系统控制的核心。
[0003] 参见图1所示，为现有的油压随动伺服阀的结构图。该种结构的压力随动伺服阀，可控制其出口油压Ps跟随其入口油压PA，并在平衡状态时达到出口油压与入口油压相等。
[0004] 然而现有的压力随动伺服阀的体积较大，导致其适用范围受到一定程度的限制。
发明内容
[0005] 在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0006] 本发明的一个主要目的在于提供一种压力随动伺服阀，其体积较小，且出口油压与入口油压成一定的线性关系。
[0007] 根据本发明的一方面，一种压力随动伺服阀，包括壳体和位于壳体内的阀芯，还包括第一减压半桥；
[0008] 其中，
[0009] 所述阀芯为非对称
柱塞，包括伸出所述壳体外的柱部和与所述柱部固连且位于所述壳体内的塞部，所述塞部开有周向槽，所述周向槽将所述塞部分为第一塞体和第二塞体，所述第一塞体与所述第二塞体与所述壳体形成间隙配合；
[0010] 所述阀芯将所述壳体分隔为包含有所述柱部的有杆腔，位于所述第一塞体和所述第二塞体之间的中间腔，以及无杆腔；
[0011] 所述壳体上设置有第一入口、第二入口和第三入口；
[0012] 所述第一入口用于接收外部液压输入，所述第二入口与外部油箱连接；
[0013] 所述第一入口还与所述第一减压半桥的第一端连接，所述第二入口还与所述第一减压半桥的第二端连接，所述第三入口与所述第一减压半桥的中间端连接，用于将所述外部液压输入分压后输入至所述无杆腔；
[0014] 所述壳体上还设置有出口和反馈口，所述反馈口用于将所述出口液压反馈至所述有杆腔。
[0015] 本发明的压力随动伺服阀，体积较小，可以获得与入口油压成一定线性关系的出口油压。
附图说明
[0016] 参照下面结合附图对本发明
实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。
[0017] 图1为现有的压力随动伺服阀的一种实施方式的结构图；
[0018] 图2为本发明的压力随动伺服阀的一种实施方式的结构图；
[0019] 图3为图2的压力随动伺服阀阀芯位于右位时的示意图；
[0020] 图4为图2的压力随动伺服阀阀芯位于左位时的示意图。
具体实施方式
[0021] 下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
[0022] 参见图2所示，为本发明的压力随动伺服阀的一种实施方式的结构图。
[0023] 在本实施方式中，压力随动伺服阀包括壳体50、位于壳体50内的阀芯5以及第一减压半桥30。
[0024] 其中，阀芯5为非对称柱塞，包括伸出壳体50外的柱部51和与柱部51固连且位于壳体50内的塞部。
[0025] 塞部开有周向槽，周向槽将塞部分为第一塞体52和第二塞体53。第一塞体52与第二塞体53与壳体50形成间隙配合。
[0026] 阀芯5将壳体50分隔为包含柱部51的有杆腔，位于第一塞体52和第二塞体53之间的中间腔，以及无杆腔。
[0027] 壳体5上设置有第一入口54、第二入口55和第三入口56。
[0028] 第一入口54用于接收外部液压输入，第二入口55与外部油箱T连接。这样一来，本发明的压力随动伺服阀可通过第二入口55向外部油箱T排出多余的油。
[0029] 第一入口54还与第一减压半桥30的第一端连接，第二入口55还与第一减压半桥30的第二端连接，第三入口56与第一减压半桥30的中间端连接，用于将外部液压输入分压后输入至无杆腔。
[0030] 壳体50上还设置有出口57和反馈口58，反馈口58用于将出口57液压反馈至有杆腔。
[0031] 在一种实施方式中，第一减压半桥30可以包括
串联的第一节流孔3和第二节流孔4。第一入口54可以连接至第一节流孔3的第一端，第三入口56可以连接至第一节流孔3的第二端和第二节流孔4的第一端。第二入口55连接至第二节流孔4的第二端。也即是说，由于第二入口55和第二节流孔4同时与外部油箱T连接，第二入口55和第二节流孔4的第二端的油压为零。
[0032] 在另一种实施方式中，压力随动伺服阀还可以包括第二减压半桥70。
[0033] 第二减压半桥70可以包括串联的第三节流孔7和第四节流孔8。第三节流孔7的第一端可与出口57连接。第三节流孔7的第二端与第四节流孔8的第一端与反馈口58连接。第四节流孔8的第二端与外部油箱T连接，使得第四节流孔8的第二端的油压为零。
[0034] 压力随动伺服阀还包括动力装置1。动力装置1用于向柱部51施加沿阀芯轴向的轴向力，基于轴向力调节出口的输出液压。
[0035] 在一种实施方式中，动力装置1例如可以为比例电磁
铁或音圈
电机等。
[0036] 作为一种优选方案，压力随动伺服阀还可以包括设置于有杆腔内的第一
弹簧2以及设置于无杆腔内的第二弹簧6。第一弹簧2和第二弹簧6的弹力方向与阀芯的轴线重合，且第一弹簧2与第二弹簧6工作于非拉伸状态。
[0037] 设动力装置1的推力为FM，第一弹簧2和第二弹簧6的合力为FK。在忽略液动力的情况下，稳态平衡时有：
[0038] FM-FK＝Ps’S1-PA’S2＝PsS1/K1-PAS2/K2，
[0039] 其中，S1和S2分别为PS’和PA’的作用面积，即S1为无杆腔中第二塞体53的截面积，S2为有杆腔中第一塞体52的截面积与柱部51截面积之差，K1为第一半桥30的减压比例，K2为第二半桥70的减压比例。
[0040] 由于阀芯位移很小，故弹簧力也可忽略，若有S1/K1＝S2/K2则稳态平衡时有：
[0041] FM＝PsS1/K1-PAS2/K2＝(Ps-PA)S1/K1＝(Ps-PA)S2/K2
[0042] 当动力装置1的推力FM设定之后，就可近似控制进出口压差PS-PA，进而
控制阀出口油压PA。
[0043] 作为一种优选方案，由于阀芯5两端的作用面积不对称，导致进出口压差PS-PA与动力装置1的推力FM不成比例，增加控制难度。为弥补这个不对称力，可以通过设定第一减压半桥30和第二减压半桥70的减压比例的不同，使得PS和PA相等时，有S1/K1＝S2/K2，则可使Ps-PA与动力装置推力FM成比例。
[0044] 由于第一减压半桥30减小了输入至壳体内的油压，可使动力装置1仅用一较小的输出力即可控制出口57的油压PA为一预设值。因此，可减小整个压力随动伺服阀的体积。
[0045] 图3为图2的压力随动伺服阀阀芯位于右位时的示意图，图4为图2的压力随动伺服阀阀芯位于左位时的示意图。
[0046] 下面结合图2-4，对本实施方式的压力随动伺服阀的工作状态进行描述。
[0047] 在压力随动伺服阀刚开始工作时，其阀芯处于中位，如图2中的阀芯
位置。
[0048] 当需要输出油压PA为一预定值时，应调节动力装置1的
输出推力。
[0049] 假设在推力FM和第一弹簧2和第二弹簧6的合力FK作用下，阀芯5移动至右位(如图3所示)，此时出口57与外部油箱T相通，出口57的油压PA将减小，同时，反馈口58的油压PA’也减小，导致作用在有杆腔中第一塞体52上向右的力减小，阀芯向左移动。
[0050] 当阀芯被推至如图3所示的左位时，出口57与第一入口54相通，出口57油压PA将增大，同时，反馈口58的油压PA’也增大，导致作用在有杆腔中第一塞体52上向右的力增大，阀芯5向右移动。
[0051] 通过上述的调节过程，最终阀芯5将稳定在使得出口油压PA等于预设值的位置。
[0052] 由以上描述可以看出，通过设定动力装置1的推力，就可控制进出口57的油压PA。若出口57的油压PA高于设定值，阀芯5向右移动，出口57的油压PA减小，直至保持平衡。
类似地，若出口57的油压PA低于设定值，阀芯5向左移动，出口57的油压PA增大，直至保持平衡。
[0053] 本发明的压力随动伺服阀，体积较小，可以获得一较小的、与入口油压成一定线性关系的出口油压。
[0054] 上面对本发明的一些实施方式进行了详细的描述。如本领域的普通技术人员所能理解的，本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算设备(包括处理器、存储介质等)或者计算设备的网络中，以
硬件、
固件、
软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在了解本发明的内容的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的，因此不需在此具体说明。
[0055] 此外，显而易见的是，在上面的说明中涉及到可能的外部操作的时候，无疑要使用与任何计算设备相连的任何显示设备和任何输入设备、相应的
接口和控制程序。总而言之，计算机、
计算机系统或者
计算机网络中的相关硬件、软件和实现本发明的前述方法中的各种操作的硬件、固件、软件或者它们的组合，即构成本发明的设备及其各组成部件。
[0056] 因此，基于上述理解，本发明的目的还可以通过在任何信息处理设备上运行一个程序或者一组程序来实现。所述信息处理设备可以是公知的通用设备。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者设备的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储或者传输这样的程序产品的介质也构成本发明。显然，所述存储或者传输介质可以是本领域技术人员已知的，或者将来所开发出来的任何类型的存储或者传输介质，因此也没有必要在此对各种存储或者传输介质一一列举。
[0057] 在本发明的设备和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。还需要指出的是，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0058] 应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
[0059] 虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的
权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本
申请的范围不仅限于
说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
