CN103591069B - 一种直线式永磁交流伺服电动机直驱式电液比例流量阀 - Google Patents
一种直线式永磁交流伺服电动机直驱式电液比例流量阀 Download PDFInfo
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Abstract
一种直线式永磁交流伺服电动机直驱式电液比例流量阀，包括阀芯，阀芯置于阀套内，阀套的顶端连接有下盖板，下盖板下端面与阀芯上端面形成空腔，阀芯的中心孔与空腔相连通，阀芯上部阀杆即为直线电机动子轴，直线电机动子轴伸出下盖板中心孔部分与永磁同步直线电机动子胶合，永磁同步直线电机动子与永磁同步直线电机定子配合，永磁同步直线电机定子与电机外壳胶合，电机外壳的顶部连接有上盖板，上盖板开有中心孔用于安装磁栅尺，上盖板外周开通孔并通过双头螺柱和阀座连接，阀芯的阀杆即相当于电机的动子,电机动子的直线运动即为阀芯的直线运动，通过控制电机的电信号实现阀的直线动作，简化了传动结构并提高了控制精度。
Description
技术领域
本发明涉及电液伺服阀技术领域，具体涉及一种直线式永磁交流伺服电动机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，安装伺服阀的液压系统必须进行彻底清洗，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系统下的要求。
近年来，插装阀广泛地应用于高压大流量液压系统中，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
本发明的目的是提供一种直线式永磁交流伺服电动机直驱式电液比例流量阀，适用于高压大流量控制场所，从而改进现有插装阀结构及控制方法，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：
一种直线式永磁交流伺服电动机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的顶端连接有下盖板3，下盖板3下端面与阀芯2上端面形成空腔，阀芯2的中心孔与空腔相连通，阀芯2上部阀杆即为直线电机动子轴，直线电机动子轴伸出下盖板3中心孔部分与永磁同步直线电机动子5胶合，永磁同步直线电机动子5与永磁同步直线电机定子4配合，永磁同步直线电机定子4与电机外壳6胶合，电机外壳6的顶部连接有上盖板10，上盖板10开有中心孔用于安装磁栅尺7，与磁栅尺配套的磁性隔离圈8与磁栅尺固定环9通过凝胶固定在阀芯2上部阀杆上，上盖板10外周开通孔并通过双头螺柱11和阀座连接。
所述阀芯2与阀套1配合处安装有密封圈。
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：
永磁同步直线电机动子5与阀芯2胶合，阀芯2的阀杆即相当于电机的动子,电机动子的直线运动即为阀芯2的直线运动，通过控制电机的电信号实现阀的直线动作，来控制阀的流量输出，极大地简化了传动结构并提高了控制精度。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；双头螺柱承载高压油对下盖板下端面的压力。不再设有先导级，节省了控制油路的成本；将电机与阀做成一体，简化了机械结构，使安装空间更为紧凑。
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，一种直线式永磁交流伺服电动机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的顶端连接有下盖板3，下盖板3下端面与阀芯2上端面形成空腔，阀芯2的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，阀芯上部阀杆即为直线电机动子轴，直线电机动子轴伸出下盖板3中心孔部分与永磁同步直线电机动子5胶合，永磁同步直线电机动子5与永磁同步直线电机定子4配合，永磁同步直线电机定子4与电机外壳6胶合，电机外壳6的顶部连接有上盖板10，上盖板10开有中心孔用于安装磁栅尺7，与磁栅尺配套的磁性隔离圈8与磁栅尺固定环9通过凝胶固定在阀芯2上部阀杆上，上盖板10外周开通孔并通过双头螺柱11和阀座连接，从而固定整个阀体,工作时，永磁同步直线电机动子5的直线运动即为阀芯2的直线运动，从而通过控制电机的电信号实现阀的直线动作，来控制阀的流量输出。
所述阀芯2与阀套1配合处安装有密封圈。
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：
阀口关闭时，开启电机，阀芯处于下死点位置，阀口A处的高压油无法从出口B流出，高压油通过阀芯2内的中心孔流入阀芯2与下端盖3形成的空腔中，此时调整控制信号改变永磁同步直线电机动子5出力大小，使得阀芯2受到向上作用力大于向下作用力，从而阀芯2开启，阀口A、出口B流通，通过磁栅尺7的电信号可控制永磁同步直线电机动子5运动的位移，从而控制阀芯2开口量的大小，实现比例流量控制，需要阀口关闭时，改变永磁同步直线电机动子5运动方向，即带动阀芯2向下运动，以上实现了由直线电机控制阀的开启闭合。
Claims (4)
1.一种直线式永磁交流伺服电动机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）的顶端连接有下盖板（3），其特征在于：下盖板（3）下端面与阀芯（2）上端面形成空腔，阀芯（2）的中心孔与空腔相连通，阀芯上部阀杆即为直线电机动子轴，直线电机动子轴伸出下盖板（3）中心孔部分与永磁同步直线电机动子（5）胶合，永磁同步直线电机动子（5）与永磁同步直线电机定子（4）配合，永磁同步直线电机定子（4）与电机外壳（6）胶合，电机外壳（6）的顶部连接有上盖板（10），上盖板（10）开有中心孔用于安装磁栅尺（7），与磁栅尺配套的磁性隔离圈（8）与磁栅尺固定环（9）通过凝胶固定在阀芯（2）上部阀杆上，上盖板（10）外周开通孔并通过双头螺柱（11）和阀座连接。
2.根据权利要求1所述的一种直线式永磁交流伺服电动机直驱式电液比例流量阀，其特征在于：所述阀芯（2）与阀套（1）配合处安装有密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种直线式永磁交流伺服电动机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所述的一种直线式永磁交流伺服电动机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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