中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥的製作方法
2023-07-05 18:23:36 1
中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥的製作方法
【專利摘要】中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥，包括閥芯，閥芯置於閥套內，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杆加工有外螺紋，與長螺母配合連接，長螺母與伺服電機轉子相連，伺服電機外殼的下端面和下蓋板連接，上壓板下端壓於伺服電機外殼上端面，長螺母位於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變壓器轉子，旋轉變壓器定子通過蓋板與上壓板相固定，伺服電機轉子的旋轉運動由長螺母和閥芯上部組成的滑動螺旋機構轉化成閥芯的直線運動，通過控制電機旋轉實現閥的開閉，本發明提高精度，降低成本。
【專利說明】中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥
【技術領域】
[0001]本發明涉及電液伺服閥【技術領域】，具體涉及中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥。
【背景技術】
[0002]傳統的電液伺服閥由電一機轉換器、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，它含有先導級閥作為控制級，先導閥往往採用噴嘴擋板式、射流管式和滑閥式等結構。傳統伺服閥的壽命和可靠性與液壓油的汙染程度密切相關，安裝伺服閥的液壓系統必須進行徹底清洗，噴嘴擋板式和射流管式對油液要求很高，乾淨程度需要在5個y以下，伺服閥被汙染是導致伺服閥失效的最主要原因。此外，電液比例閥中採用的比例電磁鐵存在電磁鐵尺寸大以及發熱嚴重等問題，且電磁吸合力難以達到一些高壓系統下的要求。
[0003]近年來，插裝閥廣泛地應用於高壓大流量液壓系統中，插裝閥的元件也不斷向標準化與模塊化發展。目前，國內外用於高壓大流量場所的插裝閥均採用二級或三級插裝閥，由先導級實現閥芯的運動及控制，比例控制技術與插裝閥技術相結合，形成二通和三通比例插裝閥。特點是結構簡單，性能可靠，流動阻力小，通油能力大，易於實現集成。但需要額外的液壓迴路且維護成本較高，且國內市場多級插裝閥技術尚不成熟。特別是目前國內眾多大型鍛壓設備中都採用了插裝閥實現流量控制、卸荷等功能，這些鍛壓設備的工作條件使得對相應插裝閥的要求不斷提高，且通常正是由於插裝閥等輔助元件無法達到要求限制了國內鍛壓設備在噸位以及控制精度方面的發展。雖然國內諸多液壓閥廠家不斷進行自主研發，但國外進口插裝閥在鍛壓設備領域中仍佔絕大多數，且價格高昂，變相提高了設備成本。
【發明內容】
[0004]為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的是提供中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥，適用於高壓大流量控制場所，提高精度，降低成本。
[0005]為實現上述發明目的，本發明採用的技術方案是:
[0006]中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥，包括閥芯2，閥芯2置於閥套I內，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中心孔的閥杆加工有外螺紋，與長螺母5配合連接，長螺母5通過平鍵15與伺服電機轉子6相連，伺服電機定子7外壁與伺服電機外殼14內壁膠連，伺服電機外殼14的下端面和下蓋板3連接，上壓板8下端壓於伺服電機外殼14上端面，長螺母5位於上壓板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的外端安裝旋轉變壓器轉子13，旋轉變壓器轉子13由圓螺母10固定，旋轉變壓器定子12通過蓋板11與上壓板8相固定。[0007]所述閥芯2與閥套I配合處安裝有導向環與密封圈。
[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將整個外閥體固定於閥座17上。
[0010]所述閥芯2與閥套I配合面上開有豎槽，槽內有鋼球。
[0011]本發明的優點在於:
[0012]伺服電機與閥體做成一體，取代了原先的先導閥系統，極大的簡化了結構，縮小了體積，不但節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，將伺服電機轉子的旋轉運動轉化成閥芯的直線運動，形成中空式的電機轉子軸，通過控制伺服電機旋轉實現閥的開啟閉合，對閥的控制更為精確並提高了整個液壓系統的工作效率。
[0014]閥芯內開有中心孔與空腔相連通，使入口高壓油進入空腔內平衡閥口壓力；長螺母兩端面對面安裝有角接觸球軸承，承載平衡後的電機接觸；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]附圖為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明做詳細描述。
[0017]如附圖所示，中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥，包括閥芯2，閥芯2置於閥套I內，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內開有中心孔與空腔相連通，使入口高壓油進入空腔內平衡閥口壓力，閥芯2上部穿過下蓋板3中心孔的閥杆加工有外螺紋，起到螺杆的作用，與長螺母5配合連接，長螺母5通過平鍵15與伺服電機轉子6相連，伺服電機定子7外壁與伺服電機外殼14內壁膠連，伺服電機外殼14的下端面和下蓋板3連接，上壓板8下端壓於伺服電機外殼14上端面，長螺母5位於上壓板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的外端安裝旋轉變壓器轉子13，旋轉變壓器轉子13由圓螺母10固定，旋轉變壓器定子12通過蓋板11與上壓板8相固定，伺服電機轉子6的旋轉運動由長螺母5和閥芯2上部組成的滑動螺旋機構轉化成閥芯2的直線運動，通過控制電機旋轉實現閥的開啟閉合。
[0018]所述閥芯2與閥套I配合處安裝有導向環與密封圈。
[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將整個外閥體固定於閥座17上。
[0021]所述閥芯2與閥套I配合面上開有豎槽，槽內有鋼球，避免了閥芯可能的旋轉運動。
[0022]本發明的工作原理為；
[0023]閥口開始處於關閉狀態，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，電機轉子6通過平鍵15將旋轉運動傳遞給長螺母5，長螺母5做旋轉運動，與其配合的閥芯2上部螺杆部分做直線運動，開啟閥口 A時伺服電機帶動閥芯2向上運動，並由旋轉變壓器得到反饋信號實現閥芯2動作位移的閉環控制，關閉閥口 A時電機反轉，帶動閥芯2向下運動，直至閥口關閉，以上實現了由旋轉伺服電機控制閥的開啟閉合。
【權利要求】
1.中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥，包括閥芯(2)，閥芯(2)置於閥套(I)內，其特徵在於: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)中心孔的閥杆加工有外螺紋，與長螺母(5)配合連接，長螺母(5)通過平鍵(15)與伺服電機轉子(6)相連,伺服電機定子(7)外壁與伺服電機外殼(14)內壁膠連,伺服電機外殼(14)的下端面和下蓋板(3)連接，上壓板(8)下端壓於伺服電機外殼(14)上端面，長螺母(5)位於上壓板(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)的外端安裝旋轉變壓器轉子(13)，旋轉變壓器轉子(13)由圓螺母(10)固定，旋轉變壓器定子(12)通過蓋板(11)與上壓板(8 )相固定。
2.根據權利要求1所述的中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥，其特徵在於:所述閥芯(2)與閥套(I)配合處安裝有導向環與密封圈。
3.根據權利要求1所述的中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥，其特徵在於: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.根據權利要求1所述的中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥，其特徵在於:所述上壓板(8)開有螺紋孔，通過雙頭螺柱(16)將整個外閥體固定於閥座(17)上。
5.根據權利要求1所述的中空式永磁交流伺服電動機螺旋直驅式電液比例流量閥，其特徵在於:所述閥芯(2)與閥套(I)配合面上開有豎槽，槽內有鋼球。
【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 優先權日:2013年8月21日
【發明者】趙升噸, 朱牧之 申請人:西安交通大學