CN103452931B - 一种电机驱动的插装伺服阀 - Google Patents
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Abstract
一种电机驱动的插装伺服阀，包括电机、阀芯控制器、压盖、带有流道的阀体和阀芯；所述阀芯安装在阀体内，且其流道与阀体上的流道相配合；所述压盖固装在阀体上，且设置有回油口和螺母；所述阀芯控制器安装在阀芯内，且与电机相连，其上端还设置有螺丝纹扣，通过螺丝纹扣与压盖的螺母配合连接；本发明所提供的电机驱动的插装伺服阀，控制简单，价格便宜，实用性强，如果加上流量监测装置和位置检测装置，就可以实时控制电机的转速、转角和方向，从而精确控制油缸的方向、速度和位置，完成比例阀和伺服阀的功能，实现一阀多用。
Description
技术领域
本发明涉及液压领域，具体涉及一种电机驱动的插装伺服阀。
背景技术
在流体传动中，三通或者多通插装伺服阀具有结构简单、通流量大等优点，在液压系统中获得广泛应用，尤其是重型主机的液压控制，更离不开三通或者多通插装伺服阀，如图1所示，传统的三通或者多通插装伺服阀是利用现有的伺服阀和伺服缸原理，将伺服缸的活塞干做成阀芯，控制活塞杆的位移来控制阀开口，从而控制输出流量。这种插装伺服阀结构复杂，需要在阀芯和伺服阀芯上安装两个位置传感器实现多闭环控制。为了满足伺服阀对液压油要求，还需要配置独立的高过滤精度油源，并且其控制系统也较复杂，调试和维护都比较麻烦，成本较高，价格也较昂贵。设计一种结构简单，对液压油要求不高，调试和维护容易，成本较低的插装伺服阀成为本领域急待解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种用小型电机驱动的插装伺服阀。
为了实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案是：一种电机驱动的插装伺服阀，包括电机、阀芯控制器、压盖、带有流道的阀体和阀芯；
所述阀芯安装在阀体内，且其流道与阀体上的流道相配合；
所述压盖固装在阀体上，且设置有回油口和螺母；
所述阀芯控制器安装在阀芯内，且与电机相连，其上端还设置有螺丝纹扣，通过螺丝纹扣与压盖的螺母配合连接。
进一步地，还包括弹簧，所述弹簧安装在阀芯上，且被压盖封装在阀体内。
进一步地，还包括电机支座，所述电机支座安装在压盖上，电机安装在电机支座上。
进一步地，还包括联轴器，所述联轴器连接阀芯控制器和电机。
进一步地，所述联轴器为滑动联轴器。
进一步地，所述阀芯控制器上设置有滑键，与滑动联轴器相配合。
进一步地，所述阀体、阀芯上的流道为多个。
进一步地，所述电机为直流电机、交流电机、步进电机或伺服电机。
进一步地，可以适用于包括液体和气体在内的流体介质。
本发明所产生的有益效果有：
1.采用电机控制，操作简单，并且成本便宜，实用性强；
2.采用内控方式，无需单独的外控油源，单级阀流量可以做的很大，无需二级或三级放大，大大简化了结构，调试和维护更加容易；
3.通过简单的电机控制，就可以控制油流方向和阀口开度，实现比例阀控制；
4.本发明配合闭环调节使用，可以等同高精度的伺服阀使用；
5.本发明配合油缸位移检测，可以同时实现油缸的方向控制、速度控制和位置控制，实现一阀多用。
附图说明
图1为现有的插装伺服阀结构示意图；
图2为本发明所提供的电机驱动的插装伺服阀结构示意图；
图3为本发明的一实施例立体图；
图4为本发明的又一实施例示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明提供的一种电机驱动的插装伺服阀，包括一个阀体1、一个阀芯2、一个带螺母和回油口的压盖3、一个阀芯控制器4、电机支座5、滑动联轴器6、电机7、弹簧8等，阀体1上有P、B、O等流道，阀芯控制器4上有多个台阶并装于阀芯2内，阀芯2上有流道将高压油由P引到阀芯控制器4的台阶内，阀芯控制器4的一端有螺纹丝扣，该螺纹丝扣与压盖3上的螺母相配合，阀芯2上部装有弹簧8，弹簧8被压盖3封装在阀体1内，压盖3通过螺栓与阀体1相连。
当电机转动时，通过滑动联轴器带动滑键运动，从而带动阀芯控制器4产生轴向移动，阀芯2跟踪阀芯控制器4产生相同的移动，实现打开或关闭阀口，完成阀口控制，只需要精确控制电机的转动方向、转速和转角，就可以精确控制阀口的开度和响应时间，从而精确的控制P口向B口或者B口向O口的流量输出，完成比例控制或者伺服控制。并且，由于阀芯控制器（即控制型阀芯）很小，因而采用很小的电机就可以实现很大流量的三通或者多通插装伺服阀控制，免去了多级放大的麻烦。
如图2、图3、图4所示，本发明所提供的电机驱动的插装伺服阀，分为电机7、阀体1、阀芯2、阀芯控制器4和带螺母套的压盖3，阀芯控制器4一端的螺纹与压盖上的螺母相耦合，且通过滑动联轴器6与电机7相连，阀芯控制器4的另一头做成三通或者四通，与阀芯2上的流道相配合，阀芯2端部有复位弹簧8并用压盖密封在阀体1内，电机7通过电机支座5与阀体1相连，当电机7转动时，阀芯控制器4在螺母的作用下产生向上的轴向移动，阀芯2跟随阀芯控制器4产生轴向移动，打开阀口，P口的高压油通过B口流出，驱动油缸运动，当电机反向旋转时，阀芯2向下运动，关闭高压油口，将B口接通回油，改变电机的转角和方向就可以改变开口的大小和B口接通高压或者低压，从而可以改变电机驱动的插装伺服阀阀口的输出和输入流量，实现比例阀的功能。如果通过传感器检测油缸的速度和位置，依靠油缸的速度和位置数据来控制电机，就能实现油缸的方向、速度和位置的精确控制，完成比例阀和伺服阀的功能，实现一阀多用。
本发明所提供的电机驱动的插装伺服阀，与闭环调节联合使用，可以相当于高精度的流量伺服阀，如果再联合油缸位移检测装置，则可以同时实现油缸的方向控制、速度控制和位置控制，以简单的装置，满足最大的工作需求，实用性强。
本发明所提供的电机驱动插装伺服阀，其中的阀芯控制器可以是三通或者四通型，甚至多通，其上的螺纹可以是单头或者多头，导程也可以有多种；其中的联轴器也可以采用具有旋转和直线运动功能的任意一种；其中的阀芯可以采用任意可行材料制成；其阀体上的流道数量和形状也可以根据需要设定；其电机可以直接安装在加长了的阀体上，省去电机支座的使用，降低成本；其压盖以及压盖上的螺母可以做成一体，也可以做成两个部件进行连接，使用更加灵活；其电机可以采用各种类型的电机，包括直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机等，如果采用步进电机，配合相应设备，则该电机驱动的插装伺服阀，就可以制成数字式的插装伺服阀。
本发明所提供的电机驱动插装伺服阀，可以适应任意的流体介质，包括气体和液体。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种电机驱动的插装伺服阀，其特征在于：包括电机(7)、阀芯控制器(4)、压盖(3)、带有流道的阀体(1)和阀芯(2)，还包括联轴器(6)；
所述阀芯(2)安装在阀体(1)内，且其流道与阀体(1)上的流道相配合，所述阀体(1)、阀芯(2)上的流道为多个；
所述压盖(3)固装在阀体(1)上，且设置有回油口和螺母；
所述阀芯控制器(4)安装在阀芯(2)内，且与电机(7)相连，其上端还设置有螺丝纹扣，通过螺丝纹扣与压盖(3)的螺母配合连接；
所述联轴器连接阀芯控制器(4)和电机(7)；
所述联轴器(6)为滑动联轴器，所述阀芯控制器(4)上设置有滑键，与滑动联轴器相配合。
2.根据权利要求1所述的电机驱动的插装伺服阀，其特征在于：还包括弹簧(8)，所述弹簧(8)安装在阀芯(2)上，且被压盖(3)封装在阀体(1)内。
3.根据权利要求1所述的电机驱动的插装伺服阀，其特征在于：还包括电机支座(5)，所述电机支座安装在压盖(3)上，电机(7)安装在电机支座(5)上。
4.根据权利要求1所述的电机驱动的插装伺服阀，其特征在于：所述电机(7)为直流电机、交流电机、步进电机或伺服电机。
5.根据权利要求1所述的电机驱动的插装伺服阀的用途，其特征在于：可以适用于包括液体和气体在内的流体介质。
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