技术领域
[0001] 本发明涉及伺服阀技术领域，特别涉及一种伺服阀。
相关背景技术
[0002] 伺服阀是一种广泛应用于各种精密控制系统的重要基础液压元件，其主要作用是将小功率的输入电信号转化为精确、快速的大功率的液体流量或压力输出，以实现对系统的高效控制。在航空航天、机械制造和工业自动化领域中扮演着关键角色，主要用于精确控制流体的流动。伺服阀设计的关键在于其稳定性和可靠性，尤其是在高振动和高负荷环境下。传统的伺服阀工作中，受工作环境的影响，阀体可能会受到振动、冲击等外部因素的影响，这类型外部因素未受到缓冲直接传递至阀体内部的精密结构，从而影响伺服阀的精度和可靠性。
具体实施方式
[0015] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0016] 需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0017] 另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0018] 传统的伺服阀工作中，受工作环境的影响，阀体可能会受到振动、冲击等外部因素的影响，这类型外部因素未受到缓冲直接传递至阀体内部的精密结构，从而影响伺服阀的精度和可靠性。
[0019] 请结合图1‑图2，本发明提出一种伺服阀100，包括壳体11、阀体12、伺服电机13及减震组件14，壳体11中空且界定一容纳腔15，阀体12包括与壳体11适配安装的底座123，且该阀体12至少一部分容纳在该容纳腔15内，伺服阀100的阀体12内部设置有阀芯121，减震组件14包括容纳在容纳腔15内且安装在底座123上的减震支架141，及设置在阀体12内且套设在阀芯121外表面的阀套142，阀套142的外表面与阀体12的内表面抵持。
[0020] 需要说明的是，在本发明具体实施中，壳体11与底座123，减震支架141与底座123均为可拆卸连接，且同时安装壳体11与减震支架141时，两者彼此间留有间隙不会直接接触，从而不会使得壳体11与减震支架141在受外力影响下发生碰撞。
[0021] 可以理解地，与传统结构相比，减震组件14的设计可以帮助减轻受到的冲击或振动的外力，经过缓冲后传递至阀体12甚至是被阀套142包覆的阀芯121，使结构整体受到外力的影响更小，稳定阀体12的位置有助于减少控制误差，从而保证伺服阀100的精度，进一步保证可靠性，优化伺服阀100的动态响应性能，提高系统的整体效率；此外减震组件14能够有效减小阀体12的位移和冲击，降低机械磨损和疲劳，提高阀门的使用寿命。
[0022] 此外，减震支架141在为阀体12提供减震的作用时，半包围结构也会为阀体12提供一定的物理防护，起到壳体11具有的一定防护功能，因此，在一些实施例中，安装减震支架141时允许对伺服阀100中阀体12的位置进行微调，从而确保阀体12在最优位置工作，且在对伺服阀100进行整体性能测试过程中，为了简化调试过程，提高测试效率，可以仅安装减震支架141而无需安装壳体11即可对伺服阀100整体动静态性能及性能调试以及更换元器件，大大简化了装调过程并降低了操作难度。
[0023] 在一实施方式中，减震支架141镂空且一端开口，开口的一端与底座123连接并与底座123界定一腔体16；阀体12至少一部分容纳在腔体16内，并通过镂空部分延伸出腔体16。
[0024] 需要说明的是，伺服阀100还包括伺服电机13，伺服电机13的一端深入伺服阀100内工作，通过电机的转子133连接阀体12内部，因此减震支架141上对应阀体12镂空的部分为两处，分别时阀体12主体及阀体12连接伺服电机13一端的连接端，因此减震支架141的镂空结构这里不做限定，两处镂空部分可单独形成或镂空部分为一个整体，使得减震支架141远离底座123的一端中空用于阀体12延伸出去与电机对接，四周对阀体12形成包围。
[0025] 具体的，在本发明具体实施例中，减震支架141远离底座123一端的镂空处为两处，且大致均呈圆形便于阀体12延伸出去，其中一处镂空处未形成闭环以收纳阀体12主体，以适用不同尺寸的阀体12。
[0026] 可以理解地，减震支架141可以安装在底座123上，半包围阀体12，对阀体12构筑一层防护，提高了伺服阀100的安全性能，且镂空部分不影响阀体12与其他结构的连接，使用便捷。
[0027] 请结合图2‑图4，在一实施方式中，减震支架141远离底座123的一侧在围绕镂空处开设有安装槽1411和/或固定槽1412，固定槽1412用于辅助固定减震支架141在底座123上，安装槽1411用于安装其他结构在该减震支架141上。
[0028] 需要说明的是，安装槽1411和固定槽1412的数量不止一个，定义供阀体12主体穿过的镂空处为第一镂空处1414，供阀体12连接电机一端的连接端的穿过的镂空处为第二镂空处1415，具体的，第一镂空处1414与第二镂空处1415并列，固定槽1412交错设置在两个镂空处的四周，便于减震支架141安装更牢固，安装槽1411设置在第一镂空处1414的四周，用于安装其他结构在减震支架141上。
[0029] 可以理解地，固定槽1412辅助减震支架141在底座123上的固定，提高减震支架的安装稳定性，安装槽1411能将其他结构固定安装在减震支架141上，降低结构复杂性的同时增加减震支架141的配重，从而使得减震支架141的减震效果进一步增强。
[0030] 具体的，在本发明具体实施例中，减震支架141上的第二镂空处1415设置有用于驱动伺服电机13转动的伺服马达，伺服马达连接有电路板且通过电路板安装在减震支架141上，该电路板上设置有角位移传感器。
[0031] 可选地，角位移传感器的类型包括但不限于电容式编码器、光电式编码器、磁编码器、霍尔传感器、电感传感器、电阻式传感器、微电机系统传感器，激光传感器。
[0032] 请结合图2、图5及图6，在一实施方式中，阀芯121外表面均设置有凸起1211，阀套142的外侧壁的相对两端开设有至少一组环形槽，每个环形槽内开设有至少3对连通阀套
142内外两侧壁的抵持孔1423，伺服阀100的阀套142整体呈中心对称，抵持孔1423对应阀体
12内壁或阀芯121的凸起1211设置且能与凸起1211抵持适配。
[0033] 可选地，阀套142外侧壁的相对两端开设有1‑3组环形槽，所有环形槽的尺寸、深度均相同，每个环形槽内开设有3‑6对连通阀套142内外两侧壁的抵持孔1423，抵持孔1423在每个环形槽内规律排布。
[0034] 需要说明的是，为使阀套142整体呈中心对称，便于使用，因此环形槽的数量可以为单数，每一个环形槽内抵持孔1423的数量也可以为单数，只要能满足中心对称要求即可，这里不做限制。
[0035] 在一实施方式中，阀套142外表面环形槽的数量为5个，每个环形槽内的抵持孔1423数量为4对，伺服阀100的阀套142整体呈中心对称。
[0036] 需要说明的是，环形槽的数量直接影响阀套142与阀体12内壁的接触面积，抵持孔1423的数量直接影响阀套142与阀芯121的连接稳固性，减少接触面积的同时也需要保证足够的连接稳固性，阀套142整体呈中心对称，安装时便不需要区分前后，便于使用安装。
[0037] 具体地，阀套142上从一端至另一端的环形槽分别定义为第一环形槽1421至第五环形槽，其中第三环形槽1422内开设的抵持孔1423为圆形，其余环形槽内开设的抵持孔1423均为方孔。
[0038] 需要说明的是，现有的增材制造的阀体12上均没有阀套142，增材制造的方孔控制边尺寸和直线度精度差，导致伺服阀100零位性能较差。在增材制造的阀体12内部增加阀套142，阀套142上的方孔可以很好的保证阀的静态性能，特别是小信号零位附近的流量增益以及泄露和对称性，增加环形槽后，阀套142和阀体12组装无需定位方孔或者圆孔位置，中心对称设计阀套142，无需区分正反，减少了装配难度。
[0039] 具体地，阀套142的横截面也为中心对称图形，阀套142的最大内径为1‑60mm。
[0040] 可选地，阀套142最大内径可为1mm、3mm、3.5 mm、8mm、15mm、26.3mm或30mm、60mm。
[0041] 优选地，阀套142的横截面积为圆环，阀套142的最大内径也即圆环最大内径为3‑30mm，阀芯121被包覆在阀套142内并通过凸起1211抵持阀套142，阀套142又通过抵持孔
1423与阀体12内壁的凸起1211抵持形成位置固定。
[0042] 可以理解地，阀套142设置于阀体12与阀芯121之间，用于减弱振动或冲击等外力作用在阀芯121上的效果，且阀套142的环形槽能减少与阀体12内壁的接触面积，并通过环形槽内开设的抵持孔1423与阀芯121外表面形成的凸起1211抵持配合，形成咬合结构，受振动或冲击等影响时通过控制咬合的松紧程度可以削弱力的传递，从而更好的为阀芯121起到了减震作用；此外，抵持孔1423与凸起1211的咬合结构还能降低机械磨损和疲劳，提高阀芯121及阀体12的使用寿命。
[0043] 请结合图2‑图3，在一些实施方式中，伺服电机13外表面开设有至少一个限位槽131，减震支架141的第二镂空处对应该限位槽131设置有限位齿1413。
[0044] 需要说明的是，伺服电机13包括定子132与转子133，定子132与转子133通过高精度轴承连接，具体的，转子133深入阀体12内部工作，控制伺服电机13进行转动，而定子132则需要进行固定，两者配合使用才能实现伺服电机13的精准转动角度控制。
[0045] 具体的，伺服电机13的限位槽131与减震支架141的限位齿1413配合使用，相互咬合时能限制伺服电机13的转动，实现对伺服电机13的定子132位置的固定。
[0046] 请结合图2及图6，在一实施方式中，阀体12包围伺服电机13至少一部分，阀体12内侧壁对应伺服电机13开设有限制伺服电机13转动角度的限位结构122。
[0047] 需要说明的是，该限位结构122与伺服电机13伸入阀体12内部分结构配合使用，实现控制伺服电机13转子133的转动角度，从而精细化控制伺服电机13的转动角度。
[0048] 在一实施方式中，伺服电机13的转动角度范围为1‑220°。
[0049] 可选地，伺服电机13的转动角度范围可以为1°、1.5°、10°、20°、50°、100°、180°、200°，甚至220°。
[0050] 优选地，在本发明具体实施方式中，伺服电机13的转动角度范围为50°‑180°。
[0051] 在航空航天等高要求环境中，伺服阀的可靠性是至关重要的，结合以上实施方式可知，本发明的技术方案通过在伺服阀内部设置减震组件，减少伺服阀内部元件受到振动的影响，确保阀门在极端条件下仍然保持稳定，从而提升整个系统的可靠性，且能够有效减小阀体的位移和冲击，降低机械磨损和疲劳，提高阀门的使用寿命；此外，稳定的阀体位置有助于减少控制误差，优化伺服阀的动态响应性能，提高系统的整体效率。
[0052] 以上所述仅为本发明的示例性的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
