本发明涉及电液伺服阀，具体涉及一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀以及驱动方法。
背景技术：
1、电液伺服阀是电液伺服控制中的关键元件，它是一种接受模拟电信号后，相应输出调制的流量和压力的液压控制阀。电液伺服阀具有动态响应快、控制精度高、使用寿命长等优点，已广泛应用于航空、航天、舰船、冶金、化工等领域的电液伺服控制系统中。
2、现有技术中提出了一种用步进电机作为电-机械转换器控制的二维电液伺服阀。步进电机驱动阀芯转动，通过改变高低压孔和螺旋槽的弓形间隙的大小，打破阻力半桥平衡，从而使阀芯在液压不平衡力的作用下产生轴向运动。该阀巧妙地通过电机驱动阀芯回转运动，而间接地使更大功率的液压力驱动阀芯轴向运动，提高了阀的快速性，简化了结构，增强了阀的抗油液污染能力。
3、结合液压系统原理可知，液压泵提供系统压力，是液压系统中的动力元件。液压泵将液压油箱中吸入油液，形成加压液压油排出，并送入二维电液伺服阀中。二维电液伺服阀轴向上依次开设有p口、a口、t口、b口、p口，其中p口为进油口，t口为出油口，二维电液伺服阀的p口从液压泵接收加压液压油，然后以严格控制的方式通过t口将液压油传输到液压缸。因此，二维电液伺服阀在工作时需要液压泵对二维电液伺服阀的p口进加压液压油，给阀芯左端敏感腔提供压力，保证步进电机对阀芯输入旋转信号后，改变高低压孔和螺旋槽的弓形间隙的大小，打破阻力半桥平衡时，左端敏感腔压力发生变化，阀芯在液压不平衡力的作用下产生轴向运动。但在无法提供压力的工况下，即二维电液伺服阀在液压泵没有供给压力的情况下，步进电机对阀芯输入旋转信号后，二维电液伺服阀的p口无进油压，从而导致二维电液伺服阀的敏感腔没有压力，阀芯则就无法产生轴向运动。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀。本发明能够适应系统有油压和无油压的两种工况，保证在敏感腔无压力变化的情况下阀芯依旧可以产生轴向运动。
2、为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
3、一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀，其特征在于：包括阀主体，阀主体通过阀芯传动杆连接驱动机构；
4、所述阀主体包括：
5、阀芯；
6、阀套，同轴套设在所述阀芯外，所述阀芯与所述阀套可以相对滑动及转动；
7、阀体，同轴套设在所述阀套外；
8、所述驱动机构包括：
9、麦克纳姆轮组件，所述麦克纳姆轮组件具有成对设置的麦克纳姆轮，成对的麦克纳姆轮对应设于阀芯传动杆外表面的两侧，并与阀芯传动杆活动连接；所述麦克纳姆轮组件设置两组，两组麦克纳姆轮组件在阀芯传动杆的外侧呈十字形布置；
10、控制器，所述控制器设置多个，所述麦克纳姆轮单独地通过控制器进行控制。
11、进一步的：麦克纳姆轮包括第一端盖、第二端盖和多个可绕自身辊子轴线旋转的麦克纳姆辊子，多个麦克纳姆辊子设于第一端盖和第二端盖之间，并于第一端盖和第二端盖之间呈周向布置，多个麦克纳姆辊子与阀芯传动杆活动连接。
12、进一步的：所述麦克纳姆轮具有多个可绕自身辊子轴线旋转的麦克纳姆辊子，两组所述麦克纳姆轮组件上的麦克纳姆辊子的倾斜方向相反。
13、进一步的：第一端盖和第二端盖之间设置连接轴，多个麦克纳姆辊子在所述连接轴外侧周向布置，所述连接轴通过控制器传动杆与对应的控制器连接。
14、进一步的：二维电液伺服阀具有左端盖和右端盖，所述左端盖设于阀主体左侧，所述右端盖设于阀主体右侧，右端盖内部设有操作腔体，所述阀芯传动杆向操作腔体内伸入设置，并与麦克纳姆轮组件在操作腔体内连接。
15、进一步的：所述阀芯内部设有阀芯低压流道，所述阀芯传动杆伸入阀芯内部通过阀芯低压流道与阀芯固定连接，阀芯传动杆内部开设有贯通的阀芯传动杆流道，阀芯低压流道通过阀芯传动杆流道与操作腔体相连通。
16、进一步的：所述操作腔体为湿式操作腔，内部充满液压油。
17、本发明的第二个目的在于，提供一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀的驱动方法，所述二维电液伺服阀通过所述驱动方法能够适应有油压和无油压两种工况；
18、(1)当系统在有油压的工况下，驱动机构能够驱动阀芯做顺时针或逆时针的旋转运动；
19、(1.1)驱动阀芯顺时针旋转：逆向倾斜布置的麦克纳姆轮顺时针旋转，麦克纳姆轮相对阀芯传动杆产生了一个沿麦克纳姆辊子轴向方向向下的摩擦力f1，而阀芯传动杆产生一个方向相反的摩擦力-f1，对摩擦力-f1分解为作用于阀芯传动杆上的径向力和轴向力；正向倾斜布置的麦克纳姆轮逆时针旋转，麦克纳姆轮相对阀芯传动杆产生了一个沿麦克纳姆辊子轴向方向向下的摩擦力f2，而阀芯传动杆产生一个方向相反的摩擦力-f2，对摩擦力-f2分解为作用于阀芯传动杆上的径向力和轴向力，通过受力分析，摩擦力-f1和摩擦力-f2产生的轴向力方向相反，从而相互抵消，摩擦力-f1和摩擦力-f2产生的径向力方向相同，阀芯传动杆带动阀芯顺时针转动；
20、(1.2)驱动阀芯逆时针旋转：逆向倾斜布置的麦克纳姆轮逆时针旋转，麦克纳姆轮相对阀芯传动杆产生了一个沿麦克纳姆辊子轴向方向向下的摩擦力f3，而阀芯传动杆产生一个方向相反的摩擦力-f3，对摩擦力-f3分解为作用于阀芯传动杆上的径向力和轴向力；而正向倾斜布置的麦克纳姆轮顺时针旋转，麦克纳姆轮相对阀芯传动杆产生了一个沿麦克纳姆辊子轴向方向向下的摩擦力f4，而阀芯传动杆产生一个方向相反的摩擦力-f4，对摩擦力-f4分解为作用于阀芯传动杆上的径向力和轴向力，通过受力分析，摩擦力-f3和摩擦力-f4产生的轴向力方向相反，从而相互抵消，摩擦力-f3和摩擦力-f4产生的径向力方向相同，阀芯传动杆带动阀芯逆时针转动；
21、(2)当系统在无油压的工况下，驱动机构能够驱动阀芯做向左或向右的轴向运动；
22、(2.1)驱动阀芯向左做轴向运动：逆向倾斜布置的麦克纳姆轮逆时针旋转，麦克纳姆轮相对阀芯传动杆产生了一个沿麦克纳姆辊子轴向方向向下的摩擦力f1，而阀芯传动杆产生一个方向相反的摩擦力-f1，对摩擦力-f1分解为作用于阀芯传动杆上的径向力和轴向力；同时正向倾斜布置的麦克纳姆轮也逆时针旋转，麦克纳姆轮相对阀芯传动杆产生了一个沿麦克纳姆辊子轴向方向向下的摩擦力f4，而阀芯传动杆产生一个方向相反的摩擦力-f4，对摩擦力-f4分解为作用于阀芯传动杆上的径向力和轴向力，通过受力分析，摩擦力-f1和摩擦力-f4产生的径向力方向相反，从而相互抵消，摩擦力-f1和摩擦力-f4产生的轴向力方向相同，阀芯传动杆带动阀芯向左做轴向运动；
23、(2.2)驱动阀芯向右做轴向运动：逆向倾斜布置的麦克纳姆轮顺时针旋转，麦克纳姆轮相对阀芯传动杆产生了一个沿麦克纳姆辊子轴向方向向下的摩擦力f2，而阀芯传动杆产生一个方向相反的摩擦力-f2，对摩擦力-f2分解为作用于阀芯传动杆上的径向力和轴向力；同时正向倾斜布置的麦克纳姆轮也顺时针旋转，麦克纳姆轮相对阀芯传动杆产生了一个沿麦克纳姆辊子轴向方向向下的摩擦力f3，而阀芯传动杆产生一个方向相反的摩擦力-f3，对摩擦力-f3分解为作用于阀芯传动杆上的径向力和轴向力，通过受力分析，摩擦力-f1和摩擦力-f3产生的径向力方向相反，从而相互抵消，摩擦力-f1和摩擦力-f3产生的轴向力方向相同，阀芯传动杆带动阀芯向右做轴向运动。
24、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
25、1、本发明成对设置的麦克纳姆轮上的多个麦克纳姆辊子在运动的过程中，相对于阀芯传动杆上的径向力或轴向力相互抵消，使得二维电液伺服阀能够适应有油压和无油压两种工况，克服了现有技术中不通压力的情况下，阀芯无法轴向运动的问题。
26、2、通过多个麦克纳姆轮共同配合，实现阀芯的旋转和轴向运动。当系统在有油压的工况下，驱动机构能驱动阀芯做顺时针或逆时针的旋转运动时，改变高低压孔和螺旋槽的弓形间隙的大小，打破阻力半桥平衡时，左端敏感腔压力发生变化，阀芯在液压不平衡力的作用下产生轴向运动。
1.一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀，其特征在于：包括阀主体，阀主体通过阀芯传动杆连接驱动机构；
2.根据权利要求1所述的一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀，其特征在于：所述麦克纳姆轮包括第一端盖、第二端盖和多个可绕自身辊子轴线旋转的麦克纳姆辊子，多个麦克纳姆辊子设于第一端盖和第二端盖之间，并于第一端盖和第二端盖之间呈周向布置，多个麦克纳姆辊子与阀芯传动杆活动连接。
3.根据权利要求1所述的一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀，其特征在于：所述麦克纳姆轮具有多个可绕自身辊子轴线旋转的麦克纳姆辊子，两组所述麦克纳姆轮组件上的麦克纳姆辊子的倾斜方向相反。
4.根据权利要求2所述的一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀，其特征在于：所述第一端盖和第二端盖之间设置连接轴，多个麦克纳姆辊子在所述连接轴外侧周向布置，所述连接轴通过控制器传动杆与对应的控制器连接。
5.根据权利要求1所述的一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀，其特征在于：所述二维电液伺服阀具有左端盖和右端盖，所述左端盖设于阀主体左侧，所述右端盖设于阀主体右侧，右端盖内部设有操作腔体，所述阀芯传动杆向操作腔体内伸入设置，并与麦克纳姆轮组件在操作腔体内连接。
6.根据权利要求5所述的一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀，其特征在于：所述阀芯内部设有阀芯低压流道，所述阀芯传动杆伸入阀芯内部通过阀芯低压流道与阀芯固定连接，阀芯传动杆内部开设有贯通的阀芯传动杆流道，阀芯低压流道通过阀芯传动杆流道与操作腔体相连通。
7.根据权利要求5所述的一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀，其特征在于：所述操作腔体为湿式操作腔，内部充满液压油。
8.一种采用麦克纳姆轮驱动的二维电液伺服阀的驱动方法，其特征在于：所述二维电液伺服阀通过所述驱动方法能够适应有油压和无油压两种工况；
