基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置.pdf

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1、(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202211167339.1 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 燕山大学 地址 066004 河北省秦皇岛市河北大街西 段438号 (72)发明人 白云窦伟陈朝阳杨恒晨 刘世超杨柳姚静孔祥东 (74)专利代理机构 北京孚睿湾知识产权代理事 务所(普通合伙) 11474 专利代理师 王冬杰 (51)Int.Cl. F15B 11/04(2006.01) F15B 11/16(2006.01) F15B 13/02(2006.01) F15B 15/28(2006.01) (5。

2、4)发明名称 基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速 装置 (57)摘要 本发明提供一种基于压电式双喷嘴气动阀 的气液伺服调速装置, 包括油箱、 溢流阀、 换向 阀、 模式选择阀、 节流阀、 气液联动缸、 控制油缸、 机械调速组件、 动力油缸和压电式双喷嘴气动 阀。 控制油缸有杆腔的第一端和机械调速组件中 上腔的第二端连接, 控制油缸有杆腔的第二端通 过下调速电控节流阀和机械调速组件无杆腔连 接; 机械调速组件有杆腔依次与并联型气液联动 缸液动有杆腔连接, 机械调速组件中上腔的第三 端和动力油缸有杆腔连接, 动力油缸弹簧腔和并 联型气液联动缸液动无杆腔连接。 本发明在控制 油缸的供油回路出现故障。

3、时, 仍能保证机械调速 组件的正常工作, 起到双重保险的作用, 提高了 机械调速组件的稳定性, 改善了发动机性能, 延 长其使用寿命。 权利要求书3页 说明书13页 附图5页 CN 115614333 A 2023.01.17 CN 115614333 A 1.一种基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 其包括油箱、 滤油器、 变量泵、 溢流阀、 单向阀、 换向阀、 模式选择阀、 节流阀、 气液联动缸、 补油杯、 控制油缸、 机械调速组 件、 动力油缸、 压电式双喷嘴气动阀和电子控制单元, 其特征在于, 所述变量泵的进口端通过滤油器和所述油箱的第一端连接, 所述变量泵出口的第一端 和模式选。

4、择阀有杆左腔的第一端连接, 所述变量泵出口的第二端通过溢流阀和所述油箱的 第二端连接; 模式选择阀中间左腔的第一端和左回油电控节流阀串联形成的支路和模式选择阀弹 簧腔并联后通过前置防回油单向阀与油箱的第三端连接, 所述模式选择阀有杆左腔的第二 端和控制油缸有杆腔连接, 所述模式选择阀中间左腔的第二端通过补油单向阀和补油杯连 接, 所述模式选择阀中间左腔的第三端和串联型气液联动缸中间右腔连接, 所述模式选择 阀中间左腔的第四端通过液动单向阀的第一端和机械调速组件中上腔的第一端连接, 模式 选择阀中间右腔的第一端通过前置电控换向阀的第一端和一级左上换气孔连接, 所述模式 选择阀中间右腔的第二端和电。

5、控气体节流阀的第一端连接, 模式选择阀有杆右腔的第一端 和串联型气液联动缸弹簧腔连接, 所述模式选择阀有杆右腔的第二端和所述电控气体节流 阀的第二端连接, 所述模式选择阀有杆右腔的第三端和所述模式选择阀中间右腔的第三端 分别与气源的第一端和第二端连接, 模式选择阀无杆腔依次通过模式选择电控换向阀和后 置电控换向阀与一级右下换气孔连接; 串联型气液联动缸中间左腔通过前置电控换向阀的第二端和一级左下换气孔连接, 串 联型气液联动缸右腔通过串联缸单向节流阀和控制油缸无杆腔连接, 控制油缸有杆腔的第 一端和机械调速组件中上腔的第二端连接, 所述控制油缸有杆腔的第二端和液动单向阀的 第二端连接, 所述控。

6、制油缸有杆腔的第三端通过下调速电控节流阀和机械调速组件无杆腔 连接, 控制油缸弹簧腔和所述油箱的第四端连接; 机械调速组件有杆腔依次通过上调速电控节流阀和并联缸单向节流阀与并联型气液 联动缸液动有杆腔连接, 机械调速组件中上腔的第三端和动力油缸有杆腔连接, 机械调速 组件中下腔依次通过右回油电控节流阀和后置防回油单向阀与所述油箱的第五端连接, 动 力油缸弹簧腔和并联型气液联动缸液动无杆腔连接, 动力活塞杆的尾部和发动机燃油量供 给开关连接, 并联型气液联动缸气动无杆腔通过后置电控换向阀和二级换气孔连接, 并联 型气液联动缸气动有杆腔的第一端和一级右上换气孔连接, 所述并联型气液联动缸气动有 杆。

7、腔的第二端通过气源电控节流阀和气源连接。 2.根据权利要求1所述的基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 其特征在于, 所述电子控制单元分别与气源换向阀、 左回油电控节流阀、 电控气体节流阀、 前置电控换向 阀、 模式选择电控换向阀、 串联缸单向节流阀、 右回油电控节流阀、 下调速电控节流阀、 上调 速电控节流阀、 并联缸单向节流阀、 后置电控换向阀、 模式选择活塞位置传感器、 控制油缸 位移传感器、 并联活塞位置传感器、 左压电晶体和右压电晶体的控制端连接。 3.根据权利要求1所述的基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 其特征在于, 所述压电式双喷嘴气动阀, 其包括可调双喷嘴组件和。

8、十字型活塞组件, 所述可调双喷嘴组 件, 其包括上端盖、 壳体、 挡板、 左压电晶体、 左喷嘴、 左调零弹簧、 左调零螺栓、 右调零螺栓、 右调零弹簧、 右喷嘴和右压电晶体, 所述上端盖的第一端和第二端分别与所述壳体和所述 挡板的上端连接, 所述壳体的上端和中端分别设有挡板腔和进气通道, 所述挡板腔的一侧 权利要求书 1/3 页 2 CN 115614333 A 2 设有上排气孔, 所述挡板位于所述挡板腔的内部, 所述左压电晶体和所述右压电晶体对称 安装在所述挡板的下端, 所述左压电晶体的左侧从右往左依次安装左喷嘴、 左调零弹簧和 左调零螺栓, 所述左调零螺栓的安装端穿过左调零弹簧和所述左喷嘴。

9、的安装端连接, 所述 右压电晶体的右侧从左往右依次安装右喷嘴、 右调零弹簧和右调零螺栓, 所述右调零螺栓 的安装端穿过右调零弹簧和所述右喷嘴的安装端连接, 所述左喷嘴和所述右喷嘴的底端分 别设有左喷嘴进气孔和右喷嘴进气孔, 所述左喷嘴进气孔和所述右喷嘴进气孔分别与左进 气通道和右进气通道连接。 4.根据权利要求1或3所述的基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 其特征在 于, 所述十字型活塞组件, 其包括十字活塞上弹簧、 二级活塞组件、 十字活塞、 十字活塞下弹 簧和下端盖, 所述下端盖的第一端和第二端分别与所述壳体和所述十字活塞下弹簧的下端 连接, 所述十字活塞下弹簧的上端和所述十字活塞。

10、的下端连接, 所述十字活塞的上端和所 述十字活塞上弹簧连接, 所述十字活塞的中部设有中间腔, 所述中间腔的两侧对称设有左 排气孔和右排气孔, 所述二级活塞组件位于所述中间腔内, 所述十字活塞将所述壳体下端 的内部分为十字活塞上弹簧腔和十字活塞下弹簧腔, 所述十字活塞上弹簧腔和所述十字活 塞下弹簧腔的一侧分别设有上弹簧腔进气孔和下弹簧腔进气孔, 所述十字活塞上端的内部 从左往右依次设有一级左上气体通道、 二级左上气体通道、 二级右上气体通道和一级右上 气体通道, 所述十字活塞下端的内部从左往右依次设有一级左下气体通道、 二级中间气体 通道和一级右下气体通道, 所述二级左上气体通道和所述一级左上气。

11、体通道之间设有一级 左上换气孔, 所述一级右上气体通道和所述二级右上气体通道之间设有一级右上换气孔, 所述一级左下气体通道的左下端设有一级左下换气孔, 所述二级中间气体通道的出口端设 有一级右下换气孔, 所述二级中间气体通道出口端的下侧设有二级换气孔, 所述二级活塞 组件的左端自上而下设有二级活塞左上通气孔和二级活塞左下通气孔, 所述二级活塞组件 的右端自上而下设有二级活塞右上通气孔和二级活塞右下通气孔。 5.根据权利要求1所述的基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 其特征在于, 在所述二级活塞组件中, 其包括二级活塞左弹簧、 二级活塞和二级活塞右弹簧, 在十字活塞 的中间腔内从左往右依。

12、次设有二级活塞左弹簧、 二级活塞和二级活塞右弹簧, 二级活塞左 有杆腔和所述一级左上气体通道连接, 二级活塞中间左腔的第一端和所述二级左上气体通 道连接, 二级活塞中间右腔的第一端和所述二级右上气体通道连接, 二级活塞右有杆腔和 所述一级右上气体通道连接, 所述二级活塞中间左腔的第二端和第三端分别与所述一级左 下气体通道和二级中间气体通道连接, 所述二级活塞中间右腔的第二端和所述一级右下气 体通道连接, 二级活塞右弹簧腔和二级活塞左弹簧腔分别与所述右排气孔和所述左排气孔 连接。 6.根据权利要求1所述的基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 其特征在于, 所述模式选择阀, 其包括模式调节弹。

13、簧、 模式选择活塞和模式选择活塞位置传感器, 所述模 式选择阀的内部分为左液体腔和右气体腔, 所述模式调节弹簧和所述模式选择活塞分别位 于左液体腔的左端和右端, 所述模式选择活塞位置传感器位于右气体腔的右端。 7.根据权利要求1所述的基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 其特征在于, 所述串联缸单向节流阀, 其包括可调节流阀和单向阀, 所述可调节流阀和所述单向阀的数 量均为一个, 所述可调节流阀和所述单向阀并联连接; 所述并联缸单向节流阀, 其包括可调 权利要求书 2/3 页 3 CN 115614333 A 3 节流阀和单向阀, 所述可调节流阀和所述单向阀的数量均为一个, 所述可调节流。

14、阀和所述 单向阀并联连接。 8.根据权利要求1所述的基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 其特征在于, 所述串联型气液联动缸, 其包括串联缸弹簧和串联活塞, 所述串联型气液联动缸内部分为 左气体腔和右液体腔, 所述串联缸弹簧和所述串联活塞分别位于左气体腔的左端和右端。 9.根据权利要求1所述的基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 其特征在于, 所述控制油缸, 其包括控制油缸位移传感器、 控制活塞和控制弹簧, 在所述控制油缸的内部 自上而下依次设有控制油缸位移传感器、 控制活塞和控制弹簧; 所述动力油缸, 其包括动力 弹簧和动力活塞杆, 在所述动力油缸的内部自上而下设有动力弹簧和动力。

15、活塞杆。 10.根据权利要求1所述的基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 其特征在 于, 所述并联型气液联动缸, 其包括并联活塞和并联活塞位置传感器, 所述并联型气液联动 缸的内部分为左气体腔和右液体腔, 所述并联活塞位于所述并联型气液联动缸的内部, 所 述并联活塞位置传感器位于所述右液体腔内。 权利要求书 3/3 页 4 CN 115614333 A 4 基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置 技术领域 0001 本发明涉及发动机技术领域, 特别涉及一种基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服 调速装置。 背景技术 0002 发动机作为大型运输设备的动力零部件之一, 因其良好的动力性能和经济。

16、性, 在 交通运输行业有着不可或缺的地位。 在推动发展交通运输行业的同时, 其自身也存在许多 问题。 发动机在实际工作时, 受到外界不同的负载, 其转速会发生突发性的变化, 严重影响 发动机的性能, 降低其工作效率。 因此, 如何快速且有效地保证发动机在工作时转速的稳定 性, 仍是发动机在交通运输行业急需解决的问题。 0003 发动机调速装置在保证发动机正常运转中起着相当重要的作用, 其可以根据发动 机的转速控制发动机的燃油供给量, 从而达到控制发动机转速的目的。 良好的调速装置将 使发动机性能提高, 寿命延长, 因此, 如何设计具有调速精度高、 作用力大、 响应速度快、 便 于自控和遥控等优。

17、点的调速装置对于发动机的发展尤为重要。 发明内容 0004 针对现有技术存在的问题, 本发明提供一种基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服 调速装置, 主要是通过控制与机械调速组件连接油路通道的开启与关闭完成发动机转速的 调整, 使其处于正常工作状态; 同时在机械调速组件和控制油缸左右两侧供油回路出现故 障时, 通过转速传感器将发动机转速传递给电子控制单元, 电子控制单元控制与压电式双 喷嘴气动阀各个进气通道连接的各类阀以及油路通道或者气体通道的开启或关闭, 从而使 调速装置正常工作, 具有双重保险的功能, 最终提高调速装置的稳定性, 实现发动机转速稳 定、 性能提高、 寿命延长的有益效果。 000。

18、5 本发明提供了一种基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 其包括油箱、 滤油器、 变量泵、 溢流阀、 单向阀、 换向阀、 模式选择阀、 节流阀、 气液联动缸、 补油杯、 控制油 缸、 机械调速组件、 动力油缸、 压电式双喷嘴气动阀和电子控制单元。 所述变量泵的进口端 通过滤油器和所述油箱的第一端连接, 所述变量泵出口的第一端和模式选择阀有杆左腔的 第一端连接, 所述变量泵出口的第二端通过溢流阀和所述油箱的第二端连接。 模式选择阀 中间左腔的第一端和左回油电控节流阀串联形成的支路和模式选择阀弹簧腔并联后通过 前置防回油单向阀与油箱的第三端连接, 所述模式选择阀有杆左腔的第二端和控制油缸有 。

19、杆腔连接, 所述模式选择阀中间左腔的第二端通过补油单向阀和补油杯连接, 所述模式选 择阀中间左腔的第三端和串联型气液联动缸中间右腔连接, 所述模式选择阀中间左腔的第 四端通过液动单向阀的第一端和机械调速组件中上腔的第一端连接, 模式选择阀中间右腔 的第一端通过前置电控换向阀的第一端和一级左上换气孔连接, 所述模式选择阀中间右腔 的第二端和电控气体节流阀的第一端连接, 模式选择阀有杆右腔的第一端和串联型气液联 动缸弹簧腔连接, 所述模式选择阀有杆右腔的第二端和所述电控气体节流阀的第二端连 说明书 1/13 页 5 CN 115614333 A 5 接, 所述模式选择阀有杆右腔的第三端和所述模式选。

20、择阀中间右腔的第三端分别与气源的 第一端和第二端连接, 模式选择阀无杆腔依次通过模式选择电控换向阀和后置电控换向阀 与一级右下换气孔连接。 串联型气液联动缸中间左腔通过前置电控换向阀的第二端和一级 左下换气孔连接, 串联型气液联动缸右腔通过串联缸单向节流阀和控制油缸无杆腔连接, 控制油缸有杆腔的第一端和机械调速组件中上腔的第二端连接, 所述控制油缸有杆腔的第 二端和液动单向阀的第二端连接, 所述控制油缸有杆腔的第三端通过下调速电控节流阀和 机械调速组件无杆腔连接, 控制油缸弹簧腔和所述油箱的第四端连接。 机械调速组件有杆 腔依次通过上调速电控节流阀和并联缸单向节流阀与并联型气液联动缸液动有杆腔。

21、连接, 机械调速组件中上腔的第三端和动力油缸有杆腔连接, 机械调速组件中下腔依次通过右回 油电控节流阀和后置防回油单向阀与所述油箱的第五端连接, 动力油缸弹簧腔和并联型气 液联动缸液动无杆腔连接, 动力活塞杆的尾部和发动机燃油量供给开关连接, 并联型气液 联动缸气动无杆腔通过后置电控换向阀和二级换气孔连接, 并联型气液联动缸气动有杆腔 的第一端和一级右上换气孔连接, 所述并联型气液联动缸气动有杆腔的第二端通过气源电 控节流阀和气源连接。 0006 可优选的是, 所述电子控制单元分别与气源换向阀、 左回油电控节流阀、 电控气体 节流阀、 前置电控换向阀、 模式选择电控换向阀、 串联缸单向节流阀、。

22、 右回油电控节流阀、 下 调速电控节流阀、 上调速电控节流阀、 并联缸单向节流阀、 后置电控换向阀、 模式选择活塞 位置传感器、 控制油缸位移传感器、 并联活塞位置传感器、 左压电晶体和右压电晶体的控制 端连接。 0007 可优选的是, 所述压电式双喷嘴气动阀, 其包括可调双喷嘴组件和十字型活塞组 件, 所述可调双喷嘴组件, 其包括上端盖、 壳体、 挡板、 左压电晶体、 左喷嘴、 左调零弹簧、 左 调零螺栓、 右调零螺栓、 右调零弹簧、 右喷嘴和右压电晶体, 所述上端盖的第一端和第二端 分别与所述壳体和所述挡板的上端连接, 所述壳体的上端和中端分别设有挡板腔和进气通 道, 所述挡板腔的一侧设有。

23、上排气孔, 所述挡板位于所述挡板腔的内部, 所述左压电晶体和 所述右压电晶体对称安装在所述挡板的下端, 所述左压电晶体的左侧从右往左依次安装左 喷嘴、 左调零弹簧和左调零螺栓, 所述左调零螺栓的安装端穿过左调零弹簧和所述左喷嘴 的安装端连接, 所述右压电晶体的右侧从左往右依次安装右喷嘴、 右调零弹簧和右调零螺 栓, 所述右调零螺栓的安装端穿过右调零弹簧和所述右喷嘴的安装端连接, 所述左喷嘴和 所述右喷嘴的底端分别设有左喷嘴进气孔和右喷嘴进气孔, 所述左喷嘴进气孔和所述右喷 嘴进气孔分别与左进气通道和右进气通道连接。 0008 可优选的是, 所述十字型活塞组件, 其包括十字活塞上弹簧、 二级活塞。

24、组件、 十字 活塞、 十字活塞下弹簧和下端盖, 所述下端盖的第一端和第二端分别与所述壳体和所述十 字活塞下弹簧的下端连接, 所述十字活塞下弹簧的上端和所述十字活塞的下端连接, 所述 十字活塞的上端和所述十字活塞上弹簧连接, 所述十字活塞的中部设有中间腔, 所述中间 腔的两侧对称设有左排气孔和右排气孔, 所述二级活塞组件位于所述中间腔内, 所述十字 活塞将所述壳体下端的内部分为十字活塞上弹簧腔和十字活塞下弹簧腔, 所述十字活塞上 弹簧腔和所述十字活塞下弹簧腔的一侧分别设有上弹簧腔进气孔和下弹簧腔进气孔, 所述 十字活塞上端的内部从左往右依次设有一级左上气体通道、 二级左上气体通道、 二级右上 气。

25、体通道和一级右上气体通道, 所述十字活塞下端的内部从左往右依次设有一级左下气体 说明书 2/13 页 6 CN 115614333 A 6 通道、 二级中间气体通道和一级右下气体通道, 所述二级左上气体通道和所述一级左上气 体通道之间设有一级左上换气孔, 所述一级右上气体通道和所述二级右上气体通道之间设 有一级右上换气孔, 所述一级左下气体通道的左下端设有一级左下换气孔, 所述二级中间 气体通道的出口端设有一级右下换气孔, 所述二级中间气体通道出口端的下侧设有二级换 气孔, 所述二级活塞组件的左端自上而下设有二级活塞左上通气孔和二级活塞左下通气 孔, 所述二级活塞组件的右端自上而下设有二级活塞。

26、右上通气孔和二级活塞右下通气孔。 0009 可优选的是, 在所述二级活塞组件中, 其包括二级活塞左弹簧、 二级活塞和二级活 塞右弹簧, 在十字活塞的中间腔内从左往右依次设有二级活塞左弹簧、 二级活塞和二级活 塞右弹簧, 二级活塞左有杆腔和所述一级左上气体通道连接, 二级活塞中间左腔的第一端 和所述二级左上气体通道连接, 二级活塞中间右腔的第一端和所述二级右上气体通道连 接, 二级活塞右有杆腔和所述一级右上气体通道连接, 所述二级活塞中间左腔的第二端和 第三端分别与所述一级左下气体通道和二级中间气体通道连接, 所述二级活塞中间右腔的 第二端和所述一级右下气体通道连接, 二级活塞右弹簧腔和二级活塞。

27、左弹簧腔分别与所述 右排气孔和所述左排气孔连接。 0010 可优选的是, 所述模式选择阀, 其包括模式调节弹簧、 模式选择活塞和模式选择活 塞位置传感器, 所述模式选择阀的内部分为左液体腔和右气体腔, 所述模式调节弹簧和所 述模式选择活塞分别位于左液体腔的左端和右端, 所述模式选择活塞位置传感器位于右气 体腔的右端。 0011 可优选的是, 所述串联缸单向节流阀, 其包括可调节流阀和单向阀, 所述可调节流 阀和所述单向阀的数量均为一个, 所述可调节流阀和所述单向阀并联连接; 所述并联缸单 向节流阀, 其包括可调节流阀和单向阀, 所述可调节流阀和所述单向阀的数量均为一个, 所 述可调节流阀和所述。

28、单向阀并联连接。 0012 可优选的是, 所述串联型气液联动缸, 其包括串联缸弹簧和串联活塞, 所述串联型 气液联动缸内部分为左气体腔和右液体腔, 所述串联缸弹簧和所述串联活塞分别位于左气 体腔的左端和右端。 0013 可优选的是, 所述控制油缸, 其包括控制油缸位移传感器、 控制活塞和控制弹簧, 在所述控制油缸的内部自上而下依次设有控制油缸位移传感器、 控制活塞和控制弹簧; 所 述动力油缸, 其包括动力弹簧和动力活塞杆, 在所述动力油缸的内部自上而下设有动力弹 簧和动力活塞杆。 0014 可优选的是, 所述并联型气液联动缸, 其包括并联活塞和并联活塞位置传感器, 所 述并联型气液联动缸的内部。

29、分为左气体腔和右液体腔, 所述并联活塞位于所述并联型气液 联动缸的内部, 所述并联活塞位置传感器位于所述右液体腔内。 0015 本发明与现有技术相比, 具有如下优点: 0016 1.本发明中压电晶体式双喷嘴气动阀两侧喷嘴处安装有调零装置, 可降低喷嘴和 压电晶体的安装精度, 使其易于安装。 调整调零装置中的调零螺栓, 使喷嘴处于不同位置, 可以加快压电晶体式双喷嘴气动阀的响应速度。 0017 2.本发明采用并联型和串联型气液联动缸不仅可减少油液的泄漏, 还可减少油液 的成本, 实现调速装置的经济性。 0018 3.本发明采用电子传感器检测活塞位置和发动机转速, 精确控制活塞位移, 提高 说明书。

30、 3/13 页 7 CN 115614333 A 7 了调速装置的控制精度, 使调速装置响应更快速。 0019 4.本发明电控气液伺服驱动的控制方式, 在机械调速组件和控制油缸左右两侧 供油回路出现故障时, 依旧能保证调速装置的正常工作, 使调速装置具有双重保险的功能, 提高调速装置的稳定性, 实现发动机转速稳定、 性能提高、 寿命延长的有益效果。 附图说明 0020 图1为本发明基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置的整体结构图; 0021 图2为本发明基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置中模式选择阀的结构 图; 0022 图3为本发明基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置中串联型气。

31、液联动缸 的结构图; 0023 图4为本发明基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置中控制油缸的结构 图; 0024 图5为本发明基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置中机械调速组件的结 构图; 0025 图6为本发明基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置中动力油缸的结构 图; 0026 图7为本发明基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置中并联型气液联动缸 的结构图; 0027 图8为本发明基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置中压电式双喷嘴气动 阀的结构图; 0028 图9为本发明基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置中二级活塞组件的结 构图; 0029 图10为本发明基于压电式双。

32、喷嘴气动阀的气液伺服调速装置中喷嘴的结构图。 0030 主要附图标记: 0031 油箱101, 滤油器102, 变量泵103, 溢流阀104, 前置防回油单向阀105, 气源106, 气 源换向阀107, 模式选择阀108, 左回油电控节流阀109, 电控气体节流阀110, 串联型气液联 动缸111, 补油单向阀112, 补油杯113, 前置电控换向阀114, 模式选择电控换向阀115, 后置 防回油单向阀116, 串联缸单向节流阀117, 右回油电控节流阀118, 控制油缸119, 液动单向 阀120, 机械调速组件121, 下调速电控节流阀122, 动力油缸123, 上调速电控节流阀124。

33、, 并 联缸单向节流阀125, 并联型气液联动缸126, 后置电控换向阀127, 气源电控节流阀128, 压 电式双喷嘴气动阀129, 电子控制单元130, 模式调节弹簧201, 模式选择活塞202, 模式选择 活塞位置传感器203, 模式选择阀无杆腔204, 模式选择阀有杆右腔205, 模式选择阀中间右 腔206, 模式选择阀中间左腔207, 模式选择阀有杆左腔208, 模式选择阀弹簧腔209, 串联缸 弹簧301, 串联活塞302, 串联型气液联动缸右腔303, 串联型气液联动缸中间右腔304, 串联 型气液联动缸中间左腔305, 串联型气液联动缸弹簧腔306, 控制油缸位移传感器401,。

34、 控制 活塞402, 控制弹簧403, 控制油缸弹簧腔404, 控制油缸有杆腔405, 控制油缸无杆腔406, 固 定板501, 调速弹簧502, 推力轴承503, 飞锤504, 飞锤套筒505, 转速传感器506, 活塞套筒 507, 调速活塞508, 调速活塞位置传感器509, 机械调速组件无杆腔510, 机械调速组件中下 说明书 4/13 页 8 CN 115614333 A 8 腔511, 机械调速组件中上腔512, 机械调速组件有杆腔513, 动力弹簧601, 动力活塞杆602, 动力油缸有杆腔603, 动力油缸弹簧腔604, 并联型气液联动缸气动无杆腔701, 并联型气液 联动缸气。

35、动有杆腔702, 并联型气液联动缸液动有杆腔703, 并联活塞704, 并联型气液联动 缸液动无杆腔705, 并联活塞位置传感器706, 上端盖801, 挡板802, 左压电晶体803, 左喷嘴 804, 挡板腔805, 左调零弹簧806, 左调零螺栓807, 左喷嘴进气孔808, 左进气通道809, 十字 活塞上弹簧810, 上弹簧腔进气孔811, 二级左上气体通道812, 一级左上换气孔813, 一级左 上气体通道814, 二级活塞左上通气孔815, 二级活塞左下通气孔816, 一级左下换气孔817, 二级活塞组件818, 一级左下气体通道819, 十字活塞820, 十字活塞下弹簧821,。

36、 下端盖822, 十字活塞下弹簧腔823, 下弹簧腔进气孔824, 二级中间气体通道825, 一级右下气体通道 826, 二级换气孔827, 一级右下换气孔828, 二级活塞右下通气孔829, 二级活塞右上通气孔 830, 一级右上气体通道831, 一级右上换气孔832, 二级右上气体通道833, 十字活塞上弹簧 腔834, 右进气通道835, 右喷嘴进气孔836, 右调零螺栓837, 右调零弹簧838, 右喷嘴839, 上 排气孔840, 右压电晶体841, 壳体842, 左排气孔901, 二级活塞左弹簧902, 二级活塞903, 二 级活塞右弹簧904, 右排气孔905, 二级活塞右弹簧腔。

37、906, 二级活塞右有杆腔907, 二级活塞 中间右腔908, 二级活塞中间左腔909, 二级活塞左有杆腔910, 二级活塞左弹簧腔911, 喷嘴 1001。 具体实施方式 0032 为详尽本发明之技术内容、 结构特征、 所达成目的及功效, 以下将结合说明书附图 进行详细说明。 0033 基于压电式双喷嘴气动阀的气液伺服调速装置, 如图1所示, 包括油箱101、 滤油器 102、 变量泵103、 溢流阀104、 前置防回油单向阀105、 气源换向阀107、 模式选择阀108、 左回 油电控节流阀109、 电控气体节流阀110、 串联型气液联动缸111、 补油单向阀112、 补油杯 113、 前。

38、置电控换向阀114、 模式选择电控换向阀115、 后置防回油单向阀116、 串联缸单向节 流阀117、 右回油电控节流阀118、 控制油缸119、 液动单向阀120、 机械调速组件121、 下调速 电控节流阀122、 动力油缸123、 上调速电控节流阀124、 并联缸单向节流阀125、 并联型气液 联动缸126、 后置电控换向阀127、 气源电控节流阀128、 压电式双喷嘴气动阀129和电子控制 单元130。 图中实线为油液管路, 虚线为气体管路, 单点画线为电路。 0034 变量泵103的进口端通过滤油器102和油箱101的第一端连接, 变量泵103出口的第 一端和模式选择阀有杆左腔208的。

39、第一端连接, 变量泵103出口的第二端通过溢流阀104和 油箱101的第二端连接。 0035 模式选择阀中间左腔207的第一端和左回油电控节流阀109串联形成的支路和模 式选择阀弹簧腔209并联后通过前置防回油单向阀105与油箱101的第三端连接, 模式选择 阀有杆左腔208的第二端和控制油缸有杆腔405连接, 模式选择阀中间左腔207的第二端通 过补油单向阀112和补油杯113连接, 模式选择阀中间左腔207的第三端和串联型气液联动 缸中间右腔304连接, 模式选择阀中间左腔207的第四端通过液动单向阀120的第一端和机 械调速组件中上腔512的第一端连接, 模式选择阀中间右腔206的第一端。

40、通过前置电控换向 阀114的第一端和一级左上换气孔813连接, 模式选择阀中间右腔206的第二端和电控气体 节流阀110的第一端连接, 模式选择阀有杆右腔205的第一端和串联型气液联动缸弹簧腔 说明书 5/13 页 9 CN 115614333 A 9 306连接, 模式选择阀有杆右腔205的第二端和电控气体节流阀110的第二端连接, 模式选择 阀有杆右腔205的第三端和模式选择阀中间右腔206的第三端分别与气源106的第一端和第 二端连接, 模式选择阀无杆腔204依次通过模式选择电控换向阀115和后置电控换向阀127 与一级右下换气孔828连接。 0036 串联型气液联动缸中间左腔305通过。

41、前置电控换向阀114的第二端和一级左下换 气孔817连接, 串联型气液联动缸右腔303通过串联缸单向节流阀117和控制油缸无杆腔406 连接, 控制油缸有杆腔405的第一端和机械调速组件中上腔512的第二端连接, 控制油缸有 杆腔405的第二端和液动单向阀120的第二端连接, 控制油缸有杆腔405的第三端通过下调 速电控节流阀122和机械调速组件无杆腔510连接, 控制油缸弹簧腔404和油箱101的第四端 连接。 0037 机械调速组件有杆腔513依次通过上调速电控节流阀124和并联缸单向节流阀125 与并联型气液联动缸液动有杆腔703连接, 机械调速组件中上腔512的第三端和动力油缸有 杆腔。

42、603连接, 机械调速组件中下腔511依次通过右回油电控节流阀118和后置防回油单向 阀116与油箱101的第五端连接, 动力油缸弹簧腔604和并联型气液联动缸液动无杆腔705连 接, 动力活塞杆602的尾部和发动机燃油量供给开关连接, 并联型气液联动缸气动无杆腔 701通过后置电控换向阀127和二级换气孔827连接, 并联型气液联动缸气动有杆腔702的第 一端和一级右上换气孔832连接, 并联型气液联动缸气动有杆腔702的第二端通过气源电控 节流阀128和气源106连接。 0038 电子控制单元130分别与气源换向阀107、 左回油电控节流阀109、 电控气体节流阀 110、 前置电控换向阀。

43、114、 模式选择电控换向阀115、 串联缸单向节流阀117、 右回油电控节 流阀118、 下调速电控节流阀122、 上调速电控节流阀124、 并联缸单向节流阀125、 后置电控 换向阀127、 模式选择活塞位置传感器203、 控制油缸位移传感器401、 并联活塞位置传感器 706、 左压电晶体803和右压电晶体841的控制端连接。 0039 压电式双喷嘴气动阀129, 如图8所示, 包括可调双喷嘴组件和十字型活塞组件, 压 电式双喷嘴气动阀129喷嘴处的调零装置可降低喷嘴和压电晶体的安装精度, 使其易于安 装, 转动调零螺栓, 可提高压电式双喷嘴气动阀129的响应速度。 0040 可调双喷嘴。

44、组件, 包括上端盖801、 壳体842、 挡板802、 左压电晶体803、 左喷嘴804、 左调零弹簧806、 左调零螺栓807、 右调零螺栓837、 右调零弹簧838、 右喷嘴839和右压电晶体 841, 喷嘴1001的结构如图10所示, 包括左喷嘴804和右喷嘴839。 上端盖801的第一端和第二 端分别与壳体842和挡板802的上端连接, 壳体842的上端和中端分别设有挡板腔805和进气 通道, 挡板腔805的一侧设有上排气孔840, 上排气孔840连接至大气, 挡板802位于挡板腔 805的内部, 左压电晶体803和右压电晶体841对称安装在挡板802的下端, 左压电晶体803的 左侧。

45、从右往左依次安装左喷嘴804、 左调零弹簧806和左调零螺栓807, 左调零螺栓807的安 装端穿过左调零弹簧806和左喷嘴804的安装端连接, 右压电晶体841的右侧从左往右依次 安装右喷嘴839、 右调零弹簧838和右调零螺栓837, 右调零螺栓837的安装端穿过右调零弹 簧838和右喷嘴839的安装端连接, 左喷嘴804和右喷嘴839的底端分别设有左喷嘴进气孔 808和右喷嘴进气孔836, 左喷嘴进气孔808和右喷嘴进气孔836分别与左进气通道809和右 进气通道835连接, 左进气通道809和右进气通道835的入口端分别与气源106的第三端和第 四端连接。 说明书 6/13 页 10 。

46、CN 115614333 A 10 0041 十字型活塞组件, 其包括十字活塞上弹簧810、 二级活塞组件818、 十字活塞820、 十 字活塞下弹簧821和下端盖822, 下端盖822的第一端和第二端分别与壳体842和十字活塞下 弹簧821的下端连接, 十字活塞下弹簧821的上端和十字活塞820的下端连接, 十字活塞820 的上端和十字活塞上弹簧810连接, 十字活塞820的中部设有中间腔, 中间腔的两侧对称设 有左排气孔901和右排气孔905, 二级活塞组件818位于中间腔内, 十字活塞820将壳体842下 端的内部分为十字活塞上弹簧腔834和十字活塞下弹簧腔823, 十字活塞上弹簧腔83。

47、4和十 字活塞下弹簧腔823的一侧分别设有上弹簧腔进气孔811和下弹簧腔进气孔824, 上弹簧腔 进气孔811和下弹簧腔进气孔824的入口端分别与气源106的第五端和第六端连接, 十字活 塞820上端的内部从左往右依次设有一级左上气体通道814、 二级左上气体通道812、 二级右 上气体通道833和一级右上气体通道831, 十字活塞820下端的内部从左往右依次设有一级 左下气体通道819、 二级中间气体通道825和一级右下气体通道826, 二级左上气体通道812 和一级左上气体通道814之间设有一级左上换气孔813, 一级右上气体通道831和二级右上 气体通道833之间设有一级右上换气孔832。

48、, 一级左下气体通道819的左下端设有一级左下 换气孔817, 二级中间气体通道825的出口端设有一级右下换气孔828, 二级中间气体通道 825出口端的下侧设有二级换气孔827, 二级活塞组件818的左端自上而下设有二级活塞左 上通气孔815和二级活塞左下通气孔816, 二级活塞组件818的右端自上而下设有二级活塞 右上通气孔830和二级活塞右下通气孔829, 二级活塞左上通气孔815和二级活塞右下通气 孔829分别连接至大气, 二级活塞左下通气孔816和二级活塞右上通气孔830分别与气源106 的第七端和第八端连接。 0042 二级活塞组件818, 如图9所示, 包括二级活塞左弹簧902、。

49、 二级活塞903和二级活塞 右弹簧904, 在十字活塞820的中间腔内从左往右依次设有二级活塞左弹簧902、 二级活塞 903和二级活塞右弹簧904, 二级活塞左有杆腔910和一级左上气体通道814连接, 二级活塞 中间左腔909的第一端和二级左上气体通道812连接, 二级活塞中间右腔908的第一端和二 级右上气体通道833连接, 二级活塞右有杆腔907和一级右上气体通道831连接, 二级活塞中 间左腔909的第二端和第三端分别与一级左下气体通道819和二级中间气体通道825连接, 二级活塞中间右腔908的第二端和一级右下气体通道826连接, 二级活塞右弹簧腔906和二 级活塞左弹簧腔911分。

50、别与右排气孔905和左排气孔901连接。 0043 模式选择阀108, 如图2所示, 包括模式调节弹簧201、 模式选择活塞202和模式选择 活塞位置传感器203, 模式选择阀108的内部分为左液体腔和右气体腔, 模式调节弹簧201和 模式选择活塞202分别位于左液体腔的左端和右端, 模式选择活塞位置传感器203位于右气 体腔的右端。 0044 串联缸单向节流阀117, 包括可调节流阀和单向阀, 可调节流阀和单向阀的数量均 为一个, 可调节流阀和单向阀并联连接; 并联缸单向节流阀125, 包括可调节流阀和单向阀, 可调节流阀和单向阀的数量均为一个, 可调节流阀和单向阀并联连接。 0045 串联。

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内容关键字: 基于 压电 喷嘴 气动阀 伺服 调速 装置
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