CN102644631B - 一种高压大流量交流伺服直驱偏心轴式流量阀 - Google Patents

Abstract

一种高压大流量交流伺服直驱偏心轴式流量阀，交流伺服电机经谐波减速器减速后，通过偏心曲轴和连杆机构驱动阀芯的开闭运动，该阀结构简单，控制精准，使用方便。可直接用计算机进行数字控制，具有良好的缓冲和定位性能，可以满足在任意点定位的要求，能实现通过电反馈的闭环***，尤其能够很好地处理原有电液伺服阀对油液污染敏感的问题，同时也克服了原有电液伺服阀在高压、大流量等环境下使用困难等缺点，该阀工作压力范围宽、流量大，也可以在很低的供油压力下工作，动态性能受供油压力影响很小，且由于中间传动环节少，能够提高***的效率。

Description

一种高压大流量交流伺服直驱偏心轴式流量阀

技术领域

本发明属于液压阀技术领域，特别涉及一种高压大流量交流伺服直驱偏心轴式流量阀。

背景技术

近年来，随着压铸机等大型液压装备的快速发展，市场对电液伺服***，特别是电液伺服阀的需求越来越大，并对其提出了更高的技术要求。目前广泛使用的电液比例节流阀主要是带有先导阀的两级或三级喷嘴挡板阀和射流管阀，传统的液压伺服***虽然性能优良，但结构复杂，制造困难，且中间环节较多，降低了整体的效率，尤其是电液伺服阀对油液污染特别敏感。工作油液的污染将加快电液伺服阀的磨损并使其产生故障，从而导致电液伺服***工作可靠性和性能稳定性的降低。因此，必须强化和完善过滤技术，提高液压油的清洁度，这样也就提高了电液伺服***的成本，这一系列缺点都是因传统伺服阀的技术特点而引起的。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高压大流量交流伺服直驱偏心轴式流量阀，能够实现结构的简单化与使用的高效化，提高***的稳定性，以及在高压、大流量等环境中的适用能力，尤其是克服了对油液污染敏感的问题。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高压大流量交流伺服直驱偏心轴式流量阀，包括交流伺服电机1、谐波减速器2、联轴器3、钟形罩4、端盖5、阀座6、阀套7、阀芯8、连杆9、轴承10、偏心曲轴11、轴承盖12、盖板13，交流伺服电机1的输出轴与谐波减速器2的输入端通过联轴器3连接，谐波减速器2的输出端与偏心曲轴11连接，偏心曲轴11的偏心部分与连杆9的轴瓦配合，偏心曲轴11的两肩分设两对共四个轴承10，轴承10用一对共两个轴承盖12固定，轴承盖12的肩部通过盖板13固定在阀座6上，连杆9的杆身***端盖5的开孔处，配合处用密封圈密封，连杆9前端采用插装式***阀芯8，阀芯8采用插装式***阀套7，并在配合处用密封圈密封，阀套7采用插装式***阀座6，在上部配合处通过密封圈密封，端盖5安装在阀座6上，阀套7利用端盖5的凸台固定在阀座6内腔，交流伺服电机1、谐波减速器2固定在钟形罩4上，钟形罩4固定在盖板13和阀座6上，阀座6以插装方式安装于液压***。

偏心曲轴11的偏心距为阀芯8行程的二分之一。

连杆9为开式连杆。

本发明具有以下有益效果：

1、该阀没有使用前置液压放大器，从而大大提高了其抗污染能力，克服了现有伺服阀技术中对油液污染敏感的问题。由此为用户节省的泵站制造费用及整机调试前液压***清洗过滤费用，甚至远高于该阀本身的价格。

2、克服了现有伺服阀整体结构复杂，制造困难等问题。该阀安装、使用简单，反馈系数调整简单可靠。另外，该阀整体结构简单，易于制造，且由于交流伺服直驱阀本身控制***就是一个电液伺服控制***，因此可使用电液伺服***设计的优秀成果来改善阀的静、动态性能。

3、具有自诊断功能。该阀具有阀芯位置的检测信号输出功能，该信号是与阀芯位移成一定数值关系的脉冲信号，通过计算机可视化程序可实时监测阀芯运动状态。该信号无论阀在供油状态还是在不供油状态均可方便地测出而且差别极小，由此可诊断电液伺服***中阀是否正常工作。

4、克服了现有伺服阀在高压大流量环境下使用困难等缺点。该阀工作压力范围宽、流量大，也可以在很低的供油压力下工作，且动态性能受供油压力影响很小。

5、克服了现有技术中效率较低的问题，该阀运用直驱思想，减少了中间传动环节，使得工作性能安全、稳定、可靠，效率较高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的运动转换机构示意图。

其中：1为交流伺服电机；2为谐波减速器；3为联轴器；4为钟形罩；5为端盖；6为阀座；7为阀套；8为阀芯；9为连杆；10为轴承；11为偏心曲轴；12为轴承盖；13为盖板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做详细描述。

参照图1，一种高压大流量交流伺服直驱偏心轴式流量阀，包括交流伺服电机1、谐波减速器2、联轴器3、钟形罩4、端盖5、阀座6、阀套7、阀芯8、连杆9、轴承10、偏心曲轴11、轴承盖12、盖板13，交流伺服电机1的输出轴与谐波减速器2的输入端通过联轴器3连接，谐波减速器2的输出端与偏心曲轴11通过螺钉连接，偏心曲轴11的偏心部分与连杆9的轴瓦配合，偏心曲轴11的两肩分设两对共四个轴承10，轴承10用一对共两个轴承盖12固定，轴承盖12的肩部通过盖板13固定在阀座6上，连杆9的杆身***端盖5的开孔处，配合处用密封圈密封，连杆9前端采用插装式***阀芯8，阀芯8采用插装式***阀套7，并在配合处用密封圈密封，阀套7采用插装式***阀座6，在上部配合处通过密封圈密封，端盖5通过螺钉安装在阀座6上，阀套7利用端盖5的凸台固定在阀座6内腔，交流伺服电机1、谐波减速器2固定在钟形罩4上，钟形罩4用螺钉固定在盖板13和阀座6上，阀座6以插装方式安装于液压***。

参照图2，偏心曲轴11的偏心距为e，其偏心部分与连杆9的轴瓦配合，连杆9的杆身***端盖5的开孔处，配合处用密封圈密封，随着偏心曲轴11偏心部分的旋转，连杆9的杆身在约束的作用下做直线运动，从而达到了转换运动方式的目的。

本发明的工作原理为：

交流伺服电机1通过谐波减速器2，降低转速，增大转矩，达到所需的扭矩，谐波减速器2的输出端与偏心曲轴11通过螺钉刚性连接，偏心曲轴11的偏心距设为阀芯8行程的二分之一，连杆9为开式连杆，偏心曲轴11的偏心部分与连杆9的轴瓦配合，连杆9的杆身***端盖5的开孔处，配合处用密封圈密封，前端采用插装式***阀芯8，随着偏心曲轴11的转动，把交流伺服电机1的旋转运动变为连杆9的直线运动。偏心曲轴11的偏心部分中心向下旋转过程中，阀芯8实现关闭的动作；偏心部分中心向上旋转过程中，阀芯8在液压力的作用下实现开启的动作。偏心曲轴11在设定的角度范围内往复旋转一次，阀芯8实现一次开启闭合动作。交流伺服驱动器可直接对交流伺服电机1输出轴后端的旋转编码器反馈的角位移信号进行采样，再根据偏心曲轴11的偏心距可以得出阀芯8直线运动的位移量，从而构成对阀芯8位置和速度的闭环控制***。通过该交流伺服直驱偏心轴式流量阀的控制***控制阀芯8的位置，即可改变节流口通道的长短，从而改变局部阻力的大小，实现对流量的在线控制。

Claims (3)

1.一种高压大流量交流伺服直驱偏心轴式流量阀，包括交流伺服电机(1)、谐波减速器(2)、联轴器(3)、钟形罩(4)、端盖(5)、阀座(6)、阀套(7)、阀芯(8)、连杆(9)、轴承(10)、偏心曲轴(11)、轴承盖(12)、盖板(13)，其特征在于：交流伺服电机(1)的输出轴与谐波减速器(2)的输入端通过联轴器(3)连接，谐波减速器(2)的输出端与偏心曲轴(11)连接，偏心曲轴(11)的偏心部分与连杆(9)的轴瓦配合，偏心曲轴(11)的两肩分设两对共四个轴承(10)，轴承(10)用一对共两个轴承盖(12)固定，轴承盖(12)的肩部通过盖板(13)固定在阀座(6)上，连杆(9)的杆身***端盖(5)的开孔处，配合处用密封圈密封，连杆(9)前端采用插装式***阀芯(8)，阀芯(8)采用插装式***阀套(7)，并在配合处用密封圈密封，阀套(7)采用插装式***阀座(6)，在上部配合处通过密封圈密封，端盖(5)安装在阀座(6)上，阀套(7)利用端盖(5)的凸台固定在阀座(6)内腔，交流伺服电机(1)、谐波减速器(2)固定在钟形罩(4)上，钟形罩(4)固定在盖板(13)和阀座(6)上，阀座(6)以插装方式安装于液压***。

2.根据权利要求1所述的一种高压大流量交流伺服直驱偏心轴式流量阀，其特征在于：偏心曲轴(11)的偏心距为阀芯(8)行程的二分之一。

3.根据权利要求1所述的一种高压大流量交流伺服直驱偏心轴式流量阀，其特征在于：连杆(9)为开式连杆。