CN103591068A - 中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀 - Google Patents

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Abstract

中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀，包括阀芯，阀芯置于阀套内，阀套的顶部连接有下盖板，下盖板下端面与阀芯端面形成空腔，阀芯内开有中心孔与空腔相连通，阀芯上部穿过下盖板中心孔的阀杆加工有外螺纹，与长螺母配合连接，长螺母与伺服电机转子相连，伺服电机外壳的下端面和下盖板连接，上压板下端压于伺服电机外壳上端面，长螺母位于上压板和下盖板的两端开螺纹，面对面安装有角接触球轴承，长螺母伸出上压板的外端安装旋转变压器转子，旋转变压器定子通过盖板与上压板相固定，伺服电机转子的旋转运动由长螺母和阀芯上部组成的滑动螺旋机构转化成阀芯的直线运动，通过控制电机旋转实现阀的开闭，本发明提高精度，降低成本。

Description

中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀
技术领域
本发明涉及电液伺服阀技术领域，具体涉及中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀。
背景技术
传统的电液伺服阀由电—机转换器、液压放大器及反馈检测装置组成，在大流量的场合，多级阀的使用较为广泛，它含有先导级阀作为控制级，先导阀往往采用喷嘴挡板式、射流管式和滑阀式等结构。传统伺服阀的寿命和可靠性与液压油的污染程度密切相关，安装伺服阀的液压***必须进行彻底清洗，喷嘴挡板式和射流管式对油液要求很高，干净程度需要在5个μ以下，伺服阀被污染是导致伺服阀失效的最主要原因。此外，电液比例阀中采用的比例电磁铁存在电磁铁尺寸大以及发热严重等问题，且电磁吸合力难以达到一些高压***下的要求。
近年来，插装阀广泛地应用于高压大流量液压***中，插装阀的元件也不断向标准化与模块化发展。目前，国内外用于高压大流量场所的插装阀均采用二级或三级插装阀，由先导级实现阀芯的运动及控制，比例控制技术与插装阀技术相结合，形成二通和三通比例插装阀。特点是结构简单,性能可靠,流动阻力小,通油能力大,易于实现集成。但需要额外的液压回路且维护成本较高，且国内市场多级插装阀技术尚不成熟。特别是目前国内众多大型锻压设备中都采用了插装阀实现流量控制、卸荷等功能，这些锻压设备的工作条件使得对相应插装阀的要求不断提高，且通常正是由于插装阀等辅助元件无法达到要求限制了国内锻压设备在吨位以及控制精度方面的发展。虽然国内诸多液压阀厂家不断进行自主研发，但国外进口插装阀在锻压设备领域中仍占绝大多数，且价格高昂，变相提高了设备成本。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀，适用于高压大流量控制场所，提高精度，降低成本。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀，包括阀芯2，阀芯2置于阀套1内，阀套1的顶部连接有下盖板3，下盖板3下端面与阀芯2端面形成空腔，阀芯2内开有中心孔与空腔相连通，阀芯2上部穿过下盖板3中心孔的阀杆加工有外螺纹，与长螺母5配合连接，长螺母5通过平键15与伺服电机转子6相连，伺服电机定子7外壁与伺服电机外壳14内壁胶连，伺服电机外壳14的下端面和下盖板3连接，上压板8下端压于伺服电机外壳14上端面，长螺母5位于上压板8和下盖板3的两端开螺纹，面对面安装有角接触球轴承9，角接触球轴承9由上压板8、下盖板3及套筒4定位，长螺母5伸出上压板8的外端安装旋转变压器转子13，旋转变压器转子13由圆螺母10固定，旋转变压器定子12通过盖板11与上压板8相固定。
所述阀芯2与阀套1配合处安装有导向环与密封圈。
所述下盖板3与阀套1和阀芯2配合处均安装有密封圈。
所述上压板8开有螺纹孔，通过双头螺柱16将整个外阀体固定于阀座17上。
所述阀芯2与阀套1配合面上开有竖槽，槽内有钢球。
本发明的优点在于：
伺服电机与阀体做成一体，取代了原先的先导阀***，极大的简化了结构，缩小了体积，不但节省了控制油路的成本，也使得安装空间更为紧凑。
阀芯与伺服电机通过长螺母作为连接机构，将伺服电机转子的旋转运动转化成阀芯的直线运动，形成中空式的电机转子轴，通过控制伺服电机旋转实现阀的开启闭合，对阀的控制更为精确并提高了整个液压***的工作效率。
阀芯内开有中心孔与空腔相连通，使入口高压油进入空腔内平衡阀口压力；长螺母两端面对面安装有角接触球轴承，承载平衡后的电机接触；双头螺柱承载高压油对下盖板下端面的压力。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
如附图所示，中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀，包括阀芯2，阀芯2置于阀套1内，阀套1的顶部连接有下盖板3，下盖板3下端面与阀芯2端面形成空腔，阀芯2内开有中心孔与空腔相连通，使入口高压油进入空腔内平衡阀口压力，阀芯2上部穿过下盖板3中心孔的阀杆加工有外螺纹，起到螺杆的作用，与长螺母5配合连接，长螺母5通过平键15与伺服电机转子6相连，伺服电机定子7外壁与伺服电机外壳14内壁胶连，伺服电机外壳14的下端面和下盖板3连接，上压板8下端压于伺服电机外壳14上端面，长螺母5位于上压板8和下盖板3的两端开螺纹，面对面安装有角接触球轴承9，角接触球轴承9由上压板8、下盖板3及套筒4定位，长螺母5伸出上压板8的外端安装旋转变压器转子13，旋转变压器转子13由圆螺母10固定，旋转变压器定子12通过盖板11与上压板8相固定，伺服电机转子6的旋转运动由长螺母5和阀芯2上部组成的滑动螺旋机构转化成阀芯2的直线运动，通过控制电机旋转实现阀的开启闭合。
所述阀芯2与阀套1配合处安装有导向环与密封圈。
所述下盖板3与阀套1和阀芯2配合处均安装有密封圈。
所述上压板8开有螺纹孔，通过双头螺柱16将整个外阀体固定于阀座17上。
所述阀芯2与阀套1配合面上开有竖槽，槽内有钢球，避免了阀芯可能的旋转运动。
本发明的工作原理为;
阀口开始处于关闭状态，开启电机，阀口A通高压油，出口B接蓄能器卸荷，阀口A高压油经阀芯2的中心孔流入阀芯2与下盖板形成的空腔中，使得作用在阀芯2的上表面面积S2上的压力与下表面面积S1上的压力近似平衡，通过电信号控制伺服电机运转，电机转子6通过平键15将旋转运动传递给长螺母5，长螺母5做旋转运动，与其配合的阀芯2上部螺杆部分做直线运动，开启阀口A时伺服电机带动阀芯2向上运动，并由旋转变压器得到反馈信号实现阀芯2动作位移的闭环控制，关闭阀口A时电机反转，带动阀芯2向下运动，直至阀口关闭，以上实现了由旋转伺服电机控制阀的开启闭合。

Claims (5)

1.中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀，包括阀芯（2），阀芯（2）置于阀套（1）内，其特征在于：阀套（1）的顶部连接有下盖板（3），下盖板（3）下端面与阀芯（2）端面形成空腔，阀芯（2）内开有中心孔与空腔相连通，阀芯（2）上部穿过下盖板（3）中心孔的阀杆加工有外螺纹，与长螺母（5）配合连接，长螺母（5）通过平键（15）与伺服电机转子（6）相连，伺服电机定子（7）外壁与伺服电机外壳（14）内壁胶连，伺服电机外壳（14）的下端面和下盖板（3）连接，上压板（8）下端压于伺服电机外壳（14）上端面，长螺母（5）位于上压板（8）和下盖板（3）的两端开螺纹，面对面安装有角接触球轴承（9），角接触球轴承（9）由上压板（8）、下盖板（3）及套筒（4）定位，长螺母（5）伸出上压板（8）的外端安装旋转变压器转子（13），旋转变压器转子（13）由圆螺母（10）固定，旋转变压器定子（12）通过盖板（11）与上压板（8）相固定。
2.根据权利要求1所述的中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀，其特征在于：所述阀芯（2）与阀套（1）配合处安装有导向环与密封圈。
3.根据权利要求1所述的中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀，其特征在于：所述下盖板（3）与阀套（1）和阀芯（2）配合处均安装有密封圈。
4.根据权利要求1所述的中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀，其特征在于：所述上压板（8）开有螺纹孔，通过双头螺柱（16）将整个外阀体固定于阀座（17）上。
5.根据权利要求1所述的中空式永磁交流伺服电动机螺旋直驱式电液比例流量阀，其特征在于：所述阀芯（2）与阀套（1）配合面上开有竖槽，槽内有钢球。
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