JPS621152B2 - - Google Patents
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- JPS621152B2 JPS621152B2 JP54162747A JP16274779A JPS621152B2 JP S621152 B2 JPS621152 B2 JP S621152B2 JP 54162747 A JP54162747 A JP 54162747A JP 16274779 A JP16274779 A JP 16274779A JP S621152 B2 JPS621152 B2 JP S621152B2
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- valve
- spool
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- pilot valve
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- Fluid-Driven Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は油圧サーボ弁に係り、特にパイロツト
弁によつて主弁を駆動する２段油圧サーボ弁に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a hydraulic servo valve, and more particularly to a two-stage hydraulic servo valve in which a main valve is driven by a pilot valve.
従来、大容量の流量制御を行う油圧サーボ弁
は、小容量の流量を制御するパイロツト弁と、こ
の弁の変位による制御流を受ける主弁とから構成
され、特に応答性が要求される場合、第１図に示
すように電油変換器としてフオースモータが用い
られている。 Conventionally, hydraulic servo valves that control large-capacity flow rates are comprised of a pilot valve that controls small-capacity flow rates and a main valve that receives the control flow due to the displacement of this valve.In particular, when responsiveness is required, As shown in FIG. 1, a force motor is used as an electro-hydraulic converter.
第１図において、フオースモータはマグネツト
１と電流に比例して駆動力を受けるコイル体２と
からなつており、ボデイ５に固定され動かないよ
うになつている。コイル体２はロツド３Ａを介し
てパイロツト・スプール３と連結され、このパイ
ロツト・スプール３はコイル体２の動きに同調し
てスリーブ４内を摺動するようになつており、パ
イロツト・スプール３の動きによつて油の流れが
制御される。 In FIG. 1, the force motor consists of a magnet 1 and a coil body 2 which receives a driving force in proportion to the current, and is fixed to a body 5 so as not to move. The coil body 2 is connected to a pilot spool 3 via a rod 3A, and this pilot spool 3 slides within a sleeve 4 in synchronization with the movement of the coil body 2. The movement controls the flow of oil.
第１図中、Psは元圧ポート、Ｔはタンクポー
ト、C1およびC2は制御ポートをそれぞれ示し、
パイロツト・スプール３の動きによつて、Ps→
C1，C2→ＴまたはPs→C2，C1→Ｔへと油は流れ
る。C1からの油は油路６を経て主弁の圧力室８
に、C2からの油は油路７を経て主弁の圧力室９
に流入する。このようにしてパイロツト弁の動き
に応じた油の制御流に応じて主スプール１０を押
圧し、主弁を動かすことになる。この主弁の動き
を主弁に設置した変位計１１にて検出し、指令に
つき合せフイードバツク回路を形成している。こ
れによつて、指令に応じて主弁の位置決めが行わ
れる。 In Figure 1, Ps represents the source pressure port, T represents the tank port, C 1 and C 2 represent the control ports, respectively.
By the movement of pilot spool 3, Ps →
Oil flows from C 1 , C 2 to T or from Ps to C 2 , C 1 to T. Oil from C 1 passes through oil line 6 to pressure chamber 8 of the main valve.
Then, the oil from C2 passes through the oil line 7 and enters the pressure chamber 9 of the main valve.
flows into. In this way, the main spool 10 is pressed in response to the controlled flow of oil in response to the movement of the pilot valve, and the main valve is moved. This movement of the main valve is detected by a displacement meter 11 installed on the main valve, forming a command matching feedback circuit. As a result, the main valve is positioned in accordance with the command.
このような２段油圧サーボ弁の場合、パイロツ
ト弁からの圧油を主弁の圧力ポートまで導くまで
の油路長が必然的に長くなるため応答性が低くな
ること、およびパイロツトと主弁との間に油路を
形成するためのサブレート１２が必要となるため
構造的に複雑化する欠点がある。 In the case of such a two-stage hydraulic servo valve, the length of the oil path leading from the pilot valve to the pressure port of the main valve is inevitably long, so the response is low, and the distance between the pilot and main valve is low. Since a sub-plate 12 is required to form an oil passage between the two, there is a drawback that the structure is complicated.
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、構造的に簡単で応答性の高い油圧サーボ弁
を提供することにある。 An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above and to provide a hydraulic servo valve that is structurally simple and highly responsive.
本発明は、上記目的を達成するため、主弁のス
プールの一端部にパイロツト弁のスリーブを形成
し、このスリーブ内にパイロツト弁のスプールを
内嵌してパイロツト弁を形成し、パイロツト弁に
より制御された圧油を主弁のスプールを駆動する
ピストンの圧力室に導く油路を当該主弁のスプー
ル内に形成し、フオースモータの可動子をパイロ
ツト弁のスプールに結合するとともに、当該フオ
ースモータの固定子をパイロツト弁のスリーブに
固定したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention forms a pilot valve sleeve at one end of the spool of the main valve, fits the pilot valve spool into the sleeve to form a pilot valve, and controls the valve by the pilot valve. An oil passage is formed in the spool of the main valve to guide the pressure oil to the pressure chamber of the piston that drives the spool of the main valve, and the mover of the force motor is connected to the spool of the pilot valve, and the stator of the force motor is connected to the spool of the pilot valve. is fixed to the sleeve of the pilot valve.
以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づい
て説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.
第２図はパイロツト弁の駆動を３方向弁とした
油圧サーボ弁の例を示している。第２図におい
て、パイロツト・スプール２０は、ロツド２１を
介してコイル体２２と一体結合し、コイル体２２
はエアギヤツプ３６内に円周状に巻かれたコイル
２３によつて電流に比例した軸力を受けるように
なつている。フオースモータは前記コイル体２２
とマグネツト部からなつている。マグネツト部は
永久マグネツト本体２４とヨーク２５とからな
り、このマグネツト部はパイロツト弁のスリーブ
と同時に主弁のスプールとして働く33の部分に固
定されている。永久マグネツト本体２４は、例え
ば希土類元素などによつて形成されたものが使用
され、軽量かつ高性能である。 FIG. 2 shows an example of a hydraulic servo valve in which the pilot valve is driven by a three-way valve. In FIG. 2, a pilot spool 20 is integrally connected to a coil body 22 via a rod 21.
is adapted to receive an axial force proportional to the current by a coil 23 wound circumferentially within an air gap 36. The force motor has the coil body 22
and the magnet part. The magnet section consists of a permanent magnet body 24 and a yoke 25, and this magnet section is fixed to a portion 33 which serves as a sleeve of the pilot valve as well as a spool of the main valve. The permanent magnet body 24 is made of, for example, a rare earth element, and is lightweight and has high performance.
パイロツト弁は主弁と同軸上に設けられ、パイ
ロツト・スプール２０は主スプール３３内を摺動
するとともにばね２６，２７によつて両端が支持
されている。図中、２８，２９，３０は油路、３
１，３２は圧力室、３４はピストンを示してい
る。 The pilot valve is provided coaxially with the main valve, and the pilot spool 20 slides within the main spool 33 and is supported at both ends by springs 26 and 27. In the figure, 28, 29, 30 are oil passages, 3
1 and 32 are pressure chambers, and 34 is a piston.
このような油圧サーボ弁において、圧力室３１
の受圧面積が圧力室３２の受圧面積の1/2に設計
されていると、圧力室３１には元圧Psが直接作
用するので、圧力室３２の圧力はPs／２でバラ
ンスすることになる。 In such a hydraulic servo valve, the pressure chamber 31
If the pressure receiving area of is designed to be 1/2 of the pressure receiving area of the pressure chamber 32, the source pressure Ps acts directly on the pressure chamber 31, so the pressure in the pressure chamber 32 will be balanced at Ps/2. .
ここでパイロツト・スプール２０をフオースモ
ータ側に押圧すると、元圧Ps油路２８から油路
２９を経て圧力室３２に作用し、主スプールをフ
オースモータ側に押圧する。パイロツトスプール
２０および主スプール１０の変位をそれぞれｘ，
ｙとするとき、ｘ―ｙ＝０のとき主弁は停止す
る。すなわち主弁はパイロツト弁の変位に追尾し
て運動する。 When the pilot spool 20 is pressed toward the force motor side, the source pressure Ps acts on the pressure chamber 32 through the oil path 28 and the oil path 29, and presses the main spool toward the force motor side. Let the displacements of the pilot spool 20 and the main spool 10 be x,
When y, the main valve stops when xy=0. In other words, the main valve moves to follow the displacement of the pilot valve.
またマグネツト部が主弁のスプール３３に固定
されているため、パイロツト弁および主弁とも入
力指令に対し積分動作を行うことになる。すなわ
ち、コイル体２２に入力が印加されると、パイロ
ツト弁と主弁は各々逆方向に運動せんとするが、
主弁は慣性力が大きいため変位することなく、パ
イロツト弁のみがばね力に抗して力方向に変位
し、主弁はパイロツト弁に追尾する。この結果ば
ね２６，２７のばね力は零となる。この状態にお
いて、まだ力を印加されておれば、パイロツト弁
は力方向に前記のようにして変位する。このよう
に力が作用している間は、パイロツト弁および主
弁ともに変位しつづけることになり、いわゆる指
令に対して積分動作を行うことになる。 Furthermore, since the magnet portion is fixed to the spool 33 of the main valve, both the pilot valve and the main valve perform an integral operation in response to an input command. That is, when an input is applied to the coil body 22, the pilot valve and the main valve each try to move in opposite directions;
Since the main valve has a large inertial force, it does not displace, and only the pilot valve resists the spring force and displaces in the direction of the force, and the main valve tracks the pilot valve. As a result, the spring force of the springs 26 and 27 becomes zero. In this state, if a force is still applied, the pilot valve will be displaced in the direction of the force as described above. While such a force is acting, both the pilot valve and the main valve continue to be displaced, and an integral action is performed in response to a so-called command.
第３図は、本発明の油圧サーボ弁によるシステ
ムのブロツク線図であり、位置指令ycに対して
主スプールのフイールバツクをとり位置サーボを
構成している。第３図において、Kaはアンプの
ゲイン、ｋはパイロツト弁の支持ばね２６，２７
のばね定数、Fx（ｓ）はパイロツト弁の伝達関
数、Fy（ｓ）は主弁の伝達関数、Smは圧力室の
受圧面積、Kvはパイロツト弁の流量ゲインであ
る。 FIG. 3 is a block diagram of a system using a hydraulic servo valve of the present invention, in which a main spool is caused to fail back in response to a position command yc, forming a position servo. In Fig. 3, Ka is the gain of the amplifier, and k is the support springs 26 and 27 of the pilot valve.
Fx (s) is the transfer function of the pilot valve, Fy (s) is the transfer function of the main valve, Sm is the pressure receiving area of the pressure chamber, and Kv is the flow rate gain of the pilot valve.
主弁の変位ｙに対して微分的な入力が印加され
るが、圧力室油柱のばね定数koが大きいので、
その影響は小さく無視できる。したがつて近似的
にFx（ｓ）は定数、Fy（ｓ）は１次おくれとな
るので、ycとｙとの間の開伝達関数は積分要素
となることが示される。 A differential input is applied to the displacement y of the main valve, but since the spring constant ko of the oil column in the pressure chamber is large,
The effect is small and can be ignored. Therefore, approximately, Fx(s) is a constant and Fy(s) is a linear delay, so it can be shown that the open transfer function between yc and y is an integral element.
第４図は、本発明の他の実施例を示すもので、
第２図と異なる点はパイロツト弁を４方向弁とし
ていることである。第４図において、圧力室４
７，４８の受圧面積が等しく形成され、圧力ポー
トを油孔３０を経て油孔４６に連通し、油孔４３
または油孔４４を介して主弁を駆動する形式とな
つている。なお図中、４０，４１，４２，４５は
タンクポートを示している。 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention,
The difference from FIG. 2 is that the pilot valve is a four-way valve. In Fig. 4, pressure chamber 4
7 and 48 are formed to have equal pressure receiving areas, the pressure port is connected to the oil hole 46 via the oil hole 30, and the oil hole 43
Alternatively, the main valve is driven through the oil hole 44. In addition, in the figure, 40, 41, 42, and 45 indicate tank ports.
本実施例によれば、パイロツト弁が４方向弁と
なつているため、第２図に示す実施例に比べて制
御性が良好である。 According to this embodiment, since the pilot valve is a four-way valve, controllability is better than in the embodiment shown in FIG.
以上、本発明による油圧サーボ弁は応答性がよ
く、構造も簡単である。 As described above, the hydraulic servo valve according to the present invention has good responsiveness and a simple structure.
第１図は従来の油圧サーボ弁の例を示す断面
図、第２図は本発明の一実施例を示す断面図、第
３図は本発明による制御システムのブロツク線
図、第４図は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。
１１…変位計、３，２０…パイロツト・スプー
ル、２，２２…コイル体、２３…コイル、２４…
永久マグネツト本体、２５…ヨーク、１０，３３
…主スプール、２６，２７…ばね。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a conventional hydraulic servo valve, FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram of a control system according to the present invention, and FIG. FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of the invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Displacement meter, 3, 20... Pilot spool, 2, 22... Coil body, 23... Coil, 24...
Permanent magnet body, 25... Yoke, 10, 33
...Main spool, 26, 27...Spring.
Claims (1)
え、パイロツト弁の変位に基づいて主弁を駆動す
る油圧サーボ弁において、 主弁のスプールの一端部にパイロツト弁のスリ
ーブを形成し、このスリーブ内にパイロツト弁の
スプールを内嵌してパイロツト弁を形成し、 パイロツト弁により制御された圧油を主弁のス
プールを駆動するピストンの圧力室に導く油路を
当該主弁のスプール内に形成し、 フオースモータの可動子をパイロツト弁のスプ
ールに結合するとともに、当該フオースモータの
固定子をパイロツト弁のスリーブに固定したこ
と、 を特徴とする油圧サーボ弁。[Claims] 1. A hydraulic servo valve that includes a pilot valve, a force motor, and a main valve and drives the main valve based on the displacement of the pilot valve, in which a sleeve of the pilot valve is formed at one end of the spool of the main valve. The spool of the pilot valve is fitted into this sleeve to form a pilot valve, and the spool of the main valve is connected to an oil passage that guides the pressure oil controlled by the pilot valve to the pressure chamber of the piston that drives the spool of the main valve. 1. A hydraulic servo valve, characterized in that: a movable element of a force motor is coupled to a spool of a pilot valve, and a stator of the force motor is fixed to a sleeve of the pilot valve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16274779A JPS5686281A (en) | 1979-12-17 | 1979-12-17 | Oil pressure servo valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16274779A JPS5686281A (en) | 1979-12-17 | 1979-12-17 | Oil pressure servo valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5686281A JPS5686281A (en) | 1981-07-13 |
| JPS621152B2 true JPS621152B2 (en) | 1987-01-12 |
Family
ID=15760487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16274779A Granted JPS5686281A (en) | 1979-12-17 | 1979-12-17 | Oil pressure servo valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5686281A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08178822A (en) * | 1994-12-21 | 1996-07-12 | Aasunikusu Kk | Method for detecting density of fluid flowing through piping |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK170121B1 (en) * | 1993-06-04 | 1995-05-29 | Man B & W Diesel Gmbh | Sliding valve and large two stroke internal combustion engine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5139435A (en) * | 1974-09-30 | 1976-04-02 | Nippon Seiko Kk | Chokudogatadenki atsuryokuseigiyoben |
-
1979
- 1979-12-17 JP JP16274779A patent/JPS5686281A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08178822A (en) * | 1994-12-21 | 1996-07-12 | Aasunikusu Kk | Method for detecting density of fluid flowing through piping |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5686281A (en) | 1981-07-13 |
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