中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥的制作方法
【專利摘要】中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥，包括閥芯，閥芯置于閥套內(nèi)，閥套的頂部連接有下蓋板，下蓋板下端面與閥芯端面形成空腔，閥芯內(nèi)開有中心孔與空腔相連通，閥芯上部穿過下蓋板中心孔的閥桿加工有外螺紋，與長螺母配合連接，長螺母與伺服電機轉(zhuǎn)子相連，伺服電機外殼的下端面和下蓋板連接，上壓板下端壓于伺服電機外殼上端面，長螺母位于上壓板和下蓋板的兩端開螺紋，面對面安裝有角接觸球軸承，長螺母伸出上壓板的外端安裝旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)變壓器定子通過蓋板與上壓板相固定，伺服電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動由長螺母和閥芯上部組成的滑動螺旋機構(gòu)轉(zhuǎn)化成閥芯的直線運動，通過控制電機旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)閥的開閉，本發(fā)明提高精度，降低成本。
【專利說明】中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電液伺服閥【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的電液伺服閥由電一機轉(zhuǎn)換器、液壓放大器及反饋檢測裝置組成，在大流量的場合，多級閥的使用較為廣泛，它含有先導(dǎo)級閥作為控制級，先導(dǎo)閥往往采用噴嘴擋板式、射流管式和滑閥式等結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)伺服閥的壽命和可靠性與液壓油的污染程度密切相關(guān)，安裝伺服閥的液壓系統(tǒng)必須進(jìn)行徹底清洗，噴嘴擋板式和射流管式對油液要求很高，干凈程度需要在5個y以下，伺服閥被污染是導(dǎo)致伺服閥失效的最主要原因。此外，電液比例閥中采用的比例電磁鐵存在電磁鐵尺寸大以及發(fā)熱嚴(yán)重等問題，且電磁吸合力難以達(dá)到一些高壓系統(tǒng)下的要求。
[0003]近年來，插裝閥廣泛地應(yīng)用于高壓大流量液壓系統(tǒng)中，插裝閥的元件也不斷向標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化發(fā)展。目前，國內(nèi)外用于高壓大流量場所的插裝閥均采用二級或三級插裝閥，由先導(dǎo)級實現(xiàn)閥芯的運動及控制，比例控制技術(shù)與插裝閥技術(shù)相結(jié)合，形成二通和三通比例插裝閥。特點是結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，流動阻力小，通油能力大，易于實現(xiàn)集成。但需要額外的液壓回路且維護(hù)成本較高，且國內(nèi)市場多級插裝閥技術(shù)尚不成熟。特別是目前國內(nèi)眾多大型鍛壓設(shè)備中都采用了插裝閥實現(xiàn)流量控制、卸荷等功能，這些鍛壓設(shè)備的工作條件使得對相應(yīng)插裝閥的要求不斷提高，且通常正是由于插裝閥等輔助元件無法達(dá)到要求限制了國內(nèi)鍛壓設(shè)備在噸位以及控制精度方面的發(fā)展。雖然國內(nèi)諸多液壓閥廠家不斷進(jìn)行自主研發(fā)，但國外進(jìn)口插裝閥在鍛壓設(shè)備領(lǐng)域中仍占絕大多數(shù)，且價格高昂，變相提高了設(shè)備成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的是提供中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥，適用于高壓大流量控制場所，提高精度，降低成本。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥，包括閥芯2，閥芯2置于閥套I內(nèi)，閥套I的頂部連接有下蓋板3，下蓋板3下端面與閥芯2端面形成空腔，閥芯2內(nèi)開有中心孔與空腔相連通，閥芯2上部穿過下蓋板3中心孔的閥桿加工有外螺紋，與長螺母5配合連接，長螺母5通過平鍵15與伺服電機轉(zhuǎn)子6相連，伺服電機定子7外壁與伺服電機外殼14內(nèi)壁膠連，伺服電機外殼14的下端面和下蓋板3連接，上壓板8下端壓于伺服電機外殼14上端面，長螺母5位于上壓板8和下蓋板3的兩端開螺紋，面對面安裝有角接觸球軸承9，角接觸球軸承9由上壓板8、下蓋板3及套筒4定位，長螺母5伸出上壓板8的外端安裝旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子13，旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子13由圓螺母10固定，旋轉(zhuǎn)變壓器定子12通過蓋板11與上壓板8相固定。[0007]所述閥芯2與閥套I配合處安裝有導(dǎo)向環(huán)與密封圈。
[0008]所述下蓋板3與閥套I和閥芯2配合處均安裝有密封圈。
[0009]所述上壓板8開有螺紋孔，通過雙頭螺柱16將整個外閥體固定于閥座17上。
[0010]所述閥芯2與閥套I配合面上開有豎槽，槽內(nèi)有鋼球。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0012]伺服電機與閥體做成一體，取代了原先的先導(dǎo)閥系統(tǒng)，極大的簡化了結(jié)構(gòu)，縮小了體積，不但節(jié)省了控制油路的成本，也使得安裝空間更為緊湊。
[0013]閥芯與伺服電機通過長螺母作為連接機構(gòu)，將伺服電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成閥芯的直線運動，形成中空式的電機轉(zhuǎn)子軸，通過控制伺服電機旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)閥的開啟閉合，對閥的控制更為精確并提高了整個液壓系統(tǒng)的工作效率。
[0014]閥芯內(nèi)開有中心孔與空腔相連通，使入口高壓油進(jìn)入空腔內(nèi)平衡閥口壓力；長螺母兩端面對面安裝有角接觸球軸承，承載平衡后的電機接觸；雙頭螺柱承載高壓油對下蓋板下端面的壓力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0017]如附圖所示，中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥，包括閥芯2，閥芯2置于閥套I內(nèi)，閥套I的頂部連接有下蓋板3，下蓋板3下端面與閥芯2端面形成空腔，閥芯2內(nèi)開有中心孔與空腔相連通，使入口高壓油進(jìn)入空腔內(nèi)平衡閥口壓力，閥芯2上部穿過下蓋板3中心孔的閥桿加工有外螺紋，起到螺桿的作用，與長螺母5配合連接，長螺母5通過平鍵15與伺服電機轉(zhuǎn)子6相連，伺服電機定子7外壁與伺服電機外殼14內(nèi)壁膠連，伺服電機外殼14的下端面和下蓋板3連接，上壓板8下端壓于伺服電機外殼14上端面，長螺母5位于上壓板8和下蓋板3的兩端開螺紋，面對面安裝有角接觸球軸承9，角接觸球軸承9由上壓板8、下蓋板3及套筒4定位，長螺母5伸出上壓板8的外端安裝旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子13，旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子13由圓螺母10固定，旋轉(zhuǎn)變壓器定子12通過蓋板11與上壓板8相固定，伺服電機轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)運動由長螺母5和閥芯2上部組成的滑動螺旋機構(gòu)轉(zhuǎn)化成閥芯2的直線運動，通過控制電機旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)閥的開啟閉合。
[0018]所述閥芯2與閥套I配合處安裝有導(dǎo)向環(huán)與密封圈。
[0019]所述下蓋板3與閥套I和閥芯2配合處均安裝有密封圈。
[0020]所述上壓板8開有螺紋孔，通過雙頭螺柱16將整個外閥體固定于閥座17上。
[0021]所述閥芯2與閥套I配合面上開有豎槽，槽內(nèi)有鋼球，避免了閥芯可能的旋轉(zhuǎn)運動。
[0022]本發(fā)明的工作原理為；
[0023]閥口開始處于關(guān)閉狀態(tài)，開啟電機，閥口 A通高壓油，出口 B接蓄能器卸荷，閥口 A高壓油經(jīng)閥芯2的中心孔流入閥芯2與下蓋板形成的空腔中，使得作用在閥芯2的上表面面積S2上的壓力與下表面面積SI上的壓力近似平衡，通過電信號控制伺服電機運轉(zhuǎn)，電機轉(zhuǎn)子6通過平鍵15將旋轉(zhuǎn)運動傳遞給長螺母5，長螺母5做旋轉(zhuǎn)運動，與其配合的閥芯2上部螺桿部分做直線運動，開啟閥口 A時伺服電機帶動閥芯2向上運動，并由旋轉(zhuǎn)變壓器得到反饋信號實現(xiàn)閥芯2動作位移的閉環(huán)控制，關(guān)閉閥口 A時電機反轉(zhuǎn)，帶動閥芯2向下運動，直至閥口關(guān)閉，以上實現(xiàn)了由旋轉(zhuǎn)伺服電機控制閥的開啟閉合。
【權(quán)利要求】
1.中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥，包括閥芯(2)，閥芯(2)置于閥套(I)內(nèi)，其特征在于:閥套(I)的頂部連接有下蓋板(3)，下蓋板(3)下端面與閥芯(2)端面形成空腔，閥芯(2)內(nèi)開有中心孔與空腔相連通，閥芯(2)上部穿過下蓋板(3)中心孔的閥桿加工有外螺紋，與長螺母(5)配合連接，長螺母(5)通過平鍵(15)與伺服電機轉(zhuǎn)子(6)相連,伺服電機定子(7)外壁與伺服電機外殼(14)內(nèi)壁膠連,伺服電機外殼(14)的下端面和下蓋板(3)連接，上壓板(8)下端壓于伺服電機外殼(14)上端面，長螺母(5)位于上壓板(8)和下蓋板(3)的兩端開螺紋，面對面安裝有角接觸球軸承(9)，角接觸球軸承(9)由上壓板(8)、下蓋板(3)及套筒(4)定位，長螺母(5)伸出上壓板(8)的外端安裝旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子(13)，旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子(13)由圓螺母(10)固定，旋轉(zhuǎn)變壓器定子(12)通過蓋板(11)與上壓板(8 )相固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥，其特征在于:所述閥芯(2)與閥套(I)配合處安裝有導(dǎo)向環(huán)與密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥，其特征在于:所述下蓋板(3)與閥套(I)和閥芯(2)配合處均安裝有密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥，其特征在于:所述上壓板(8)開有螺紋孔，通過雙頭螺柱(16)將整個外閥體固定于閥座(17)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅(qū)式電液比例流量閥，其特征在于:所述閥芯(2)與閥套(I)配合面上開有豎槽，槽內(nèi)有鋼球。
【文檔編號】F16K31/06GK103591068SQ201310367465
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】趙升噸, 朱牧之 申請人:西安交通大學(xué)