CN100370150C - 适用于数字油缸或数字油马达的四边控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于数字油缸或数字油马达的四边控制阀，其主要特征是阀芯右端的斜面与步进电机的轴承支架旋转中心侧面的微型向心球轴承外圆接触，所述阀芯的左端具有横键，该横键置于具有十字槽的接头内，可在接头的十字槽内移动，所述阀芯上设有四个控制边。本发明设置了由于具有十字槽的接头，有效的解决了滚珠丝杆或数字油马达后轴伸与阀芯装配上出现的不同心问题，不会出现丝杆和阀芯加大转矩或出现卡死现象。阀芯上的四个控制边保障了四条控制边绝对零开度的工艺性和可测量性，提高了数字油缸和数字油马达的控制精度，四条完整的母线，减小了阀芯的运动阻力，只有普通阀芯的四分之一，在提高精度和减少轴向阻力方面具有显著功效。

Description

适用于数字油缸或数字油马达的四边控制阀
技术领域：
本发明涉及一种四边控制阀的改进发明，特别涉及一种适用于数字油缸或数字油马达的四边控制阀的发明。
背景技术：
现有技术的液压数字油缸或液压数字油马达所采用的四边控制阀，多为滚珠丝杆与阀体一体型，不易采用通用的商业滚珠丝杆，这既加大了制造难度和成本，也会使数字油缸的活塞杆与置于油缸后盖的控制阀阀芯不同心，加大丝杆和阀芯的转矩或出现卡死现象。已有四边控制阀的阀体多开有四个或五个沉割槽，阀芯也多采用环型开口台肩式，使四个控制边的精度很难达到零开度，达不到控制精度。
发明内容：鉴于目前公知技术所存在的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于数字油缸、数字油马达的四边控制阀，既解决了丝杆与阀芯的不同心度所带来的问题，又保障了阀芯与阀套为零开度，加工容易，降低成本。为了实现上述目的，本发明是采用如下技术方案来实现的：该控制阀具有阀体，安装在阀体内的阀芯，所述阀体内安装有阀套，所述阀套上设有P、T、A、B方形开口，并与阀体上的连接油孔相通，所述阀芯安装在阀套内，所述阀芯的右端具有一斜面M，所述阀芯的左端连接数字油缸或数字油马达，右端连接步进电机的转轴，所述阀体上设有进出油孔及油腔，其特征在于所述步进电机的电机转轴上设有轴承支架，所述轴承支架的旋转中心侧面装有微型向心球轴承，所述微型向心球轴承的外圆与阀芯斜面M接触，所述阀芯的左端具有横键N，该横键N置于具有十字槽的接头内，可在接头的十字槽内移动，所述接头外围安装有压缩弹簧，所述接头的另一端与丝杆连接，所述丝杆的螺母与数字油缸的活塞连接或所述接头的一端与数字油马达的转轴连接，所述阀芯上设有四个控制边。所述阀芯上的四个控制边在阀芯的截面上呈四边形，该四边形两对角线保留有四条完整的母线。所述阀套和阀芯圆柱接触面是完整的圆柱体。所述丝杆上安装有两个推力轴承。
本发明与现有技术相比，设计合理，结构新颖，制造简单，本发明设置了由于具有十字槽的接头，有效的解决了滚珠丝杆或数字油马达后轴伸与阀芯装配上出现的不同心问题，不会出现丝杆和阀芯加大转矩或出现卡死现象。通过步进电机的正反向旋转，会改变微型向心球轴承在阀芯斜面M上的位置，使阀芯轴向位移，而使压力油分别进入油缸的A腔或B腔。压缩弹簧则可以保证阀芯在轴向上跟踪向心轴承的转动。数字油缸后端盖或数字油马达后端盖连接的法兰，应用在液压数字油缸上即为数字油缸后端盖，应用在数字油马达上则为数字油马达后盖与阀体联接的法兰。阀套是无内沉割槽的圆孔结构，阀芯四个控制边是圆柱体上切有四个斜面的结构。并且阀套的方形开口和阀芯的四个斜面是同时加工出的，四个斜面在阀芯上形成四个控制边，阀芯上的四个控制边在阀芯的截面上呈四边形，该四边形两对角线形成四条完整的母线；这种结构保障了四条控制边绝对零开度的工艺性和可测量性，提高了数字油缸和数字油马达的控制精度，四条完整的母线，减小了阀芯的运动阻力，只有普通阀芯的四分之一，在提高精度和减少轴向阻力方面具有显著功效。
附图说明：
本发明有如下附图：
图1为本发明四边控制阀与液压数字油缸组成数字液压油缸结构示意图；
图2为本发明四边控制阀与液压马达组成数字液压油马达结构示意图；
图3为本发明阀芯和阀套组合的局部截面图；
图4为本发明设有微型向心球轴承的轴承支架局部截面图。
具体实施方式：
附图表示了本发明的结构及其实施例，下面再结合附图进一步描述其实施例的有关细节及工作原理。该控制阀具有阀体4，安装在阀体4内的阀芯6，所述阀芯6的左端连接数字油缸或数字油马达，右端连接步进电机1的转轴，步进电机1用电机法兰12与阀体4结合成一体，所述阀体4内安装有阀套5，所述阀芯6安装在阀套5内，所述阀芯6的右端具有一斜面M，所述步进电机1的电机转轴上设有轴承支架2，所述轴承支架2的旋转中心侧面装有微型向心球轴承3，所述微型向心球轴承3的外圆与阀芯斜面M接触，所述阀芯6的左端具有横键N，该横键N置于具有十字槽的接头8内，可在接头8的十字槽内移动，所述接头8外围安装有压缩弹簧7。十字槽接头8的一端与丝杆10的一端联接，丝杆上安装有两个推力轴承9，所述丝杆10的螺母与数字液压油缸活塞联接后就组成数字液压油缸；而所述十字槽接头8与油马达后端旋转轴联接后，则就组成了数字液压数字油马达，由于油马达没有丝杆，因此也就不设推力轴承。所述阀套5上的P、T、A、B方形油孔，该开口为油孔，P、T、A、B是阀芯阀套共同组成的配油腔，并且与阀体4上的连接油孔相通，所述阀芯6上设有四个控制边，所述阀芯6上的四个控制边在阀芯的截面上呈四边形，该四边形两对角线形成四条完整的母线。所述阀套5和阀芯6圆柱接触面是完整的圆柱体，而不是切有沉割槽的孔和有空刀槽似的台肩滑阀结构。
本发明液压数字油缸工作时：步进电机1的正反向旋转，会改变微型向心球轴承3在阀芯6的斜面M上的位置，这就可使阀芯6轴向位移。此时，高压油会进入数字油缸的A腔或B腔，活塞连同安装在活塞上的滚珠丝杆螺母作轴向位移，由于滚珠丝杆10一端用两个推力球轴承9将其轴向固定。螺母的轴向位移，会使滚珠丝杆10带动阀芯6旋转，阀芯6的斜面M会始终跟踪向心球轴承3的运动而关闭阀口，达到零开度而停止。以此完成活塞在直线运动上的方向、速度的数字控制和位置机械反馈。图二中数字油马达由前述过程，则高压油会改变数字油马达的进出油方向和流量或零开口(停止)的数字控制和位置机械反馈。
本发明液压数字油马达工作时：过程和前面相同，则高压油会改变数字油马达的进出油口，使数字油马达正旋转或反旋转，数字油马达后轴的旋转，会使丝杆10带动阀芯6旋转并轴向位移、阀芯6的斜面M跟踪向心球轴承3的运动，关闭阀口，达到零开度而使数字油马达停止转动。以此构成数字油马达方向、转速、转角、停止点的数字控制和机械反馈。本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点与显著的进步。

Claims (4)

1.一种适用于数字油缸或数字油马达的四边控制阀，该控制阀具有阀体(4)，安装在阀体(4)内的阀芯(6)，所述阀体(4)内安装有阀套(5)，所述阀芯(6)安装在阀套(5)内，所述阀芯(6)的右端具有一斜面(M)，所述阀芯(6)的左端连接数字油缸或数字油马达，右端连接步进电机(1)的转轴，所述阀体上设有进出油孔及油腔，其特征在于所述步进电机(1)的电机转轴上设有轴承支架(2)，所述轴承支架(2)的旋转中心侧面装有微型向心球轴承(3)，所述微型向心球轴承(3)的外圆与阀芯斜面(M)接触，所述阀芯(6)的左端具有横键(N)，该横键(N)置于具有十字槽的接头(8)内，可在接头(8)的十字槽内移动，所述接头(8)外围安装有压缩弹簧(7)，所述接头(8)的另一端与丝杆(10)连接，所述丝杆(10)的螺母与数字油缸的活塞连接或所述接头(8)的一端与数字油马达的转轴连接，所述阀芯(6)上设有四个控制边。
2.如权利要求1所述的一种适用于数字油缸或数字油马达的四边控制阀，其特征在于所述阀芯(6)上的四个控制边在阀芯的截面上呈四边形，该四边形两对角线保留有四条完整的母线。
3.如权利要求1所述的一种适用于数字油缸或数字油马达的四边控制阀，其特征在于所述阀套(5)和阀芯(6)圆柱接触面是完整的圆柱体。
4.如权利要求1所述的一种适用于数字油缸或数字油马达的四边控制阀，其特征在于所述丝杆(10)上安装有两个推力轴承(9)。
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