CN104265711A - 一种由伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀 - Google Patents

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蒋大伟
刘健
陈万荣
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors

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Abstract

一种由伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀，可用在对精度要求极高的伺服控制系统中。本发明的实施方案，不仅可以满足伺服阀在恶劣工作条件下的结构要求，还能提升伺服阀的性能和使用寿命；由伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀的主体包括上位机、下位机、伺服控制器、伺服电机、联轴器、带转盘结构的伺服阀。上位机和下位机是用来将所需的数据转化为控制信号命令；伺服控制器是用来连接下位机和伺服电机，起到提高控制精度的作用；伺服电机提供主动转动力；联轴器用来连接伺服电机与带转盘结构的伺服阀。该发明重点设计了应用外接伺服电机提供动力来控制伺服阀内部流量的结构，替代了以往的依靠伺服阀内部磁场力来提供动力的结构。

Description

一种由伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀
技术领域
本发明涉及一种由伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀的领域。
背景技术
目前，针对伺服阀的结构设计已经开展了很多相关研究，其主要集中在电液伺服阀方面。传统的伺服阀都是通过内部力矩马达或者力马达将电信号转换成为位移信号；其液压放大器结构多采用滑阀式、喷嘴挡板式以及射流管式，泄漏量较大导致误差较大；最近出现的转盘式伺服阀内部结构紧密复杂，一旦在运行过程中出现问题，维修麻烦，成本较高；普通伺服阀依靠外接电流在磁场力作用下控制会产生误差，因此在一些对伺服阀控制精度要求较高的场合，采用本发明设计的由伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀，运行平稳，控制精度高。
本发明涉及的伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀将伺服电机、伺服阀、控制装置有效的结合起来，从而实现提高伺服电机直接驱动伺服阀运行的工作精度和可靠性，满足高精度应用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀，完善并改进传统的伺服阀结构。
这种由伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀，人机界面选择伺服控制中最常用的上位机，上位机就是可以直接发出操控命令的计算机，根据屏幕显示进行闭环反馈调节；人工输入相关指令后通过上位机传送到下位机，下位机根据指令解释成相应时序信号直接控制伺服控制器输出控制信号；下位机也会不时的读取设备状态数据并转化成数字信号反馈给上位机；伺服控制器与伺服电机直接相连，伺服电机收到驱动信号后按照指令信号转动，通过联轴器将伺服电机的转动同步带动转盘转动；转盘转动后转盘内部各流量口与伺服阀内部的流量通道的接触面积发生变化并以此来控制其流量；通过对流量的不同要求进一步在上位机上输入相应控制程序。
本发明的有益效果：通过对伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀的发明设计，利用闭环控制系统可以实时控制伺服电机的转动，有效提高系统在伺服控制过程中的良好动态性能、定位精度以及运行稳定性；通过运用伺服电机来控制转盘式伺服阀的发明设计，不仅可以满足伺服阀在恶劣工作条件下的结构要求，还能提升伺服阀的性能和使用寿命；利用外接伺服电机直接驱动伺服阀结构的发明设计，有效的解决了当前伺服电机直接驱动伺服阀从无到有的转变，也为技术的进一步发展和完善提供了一定的参考。
附图说明
图1为本发明由伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀的整体结构示意图。
图2为伺服阀内部与转盘接触的结构示意图。
图3为转盘与内部连接的结构示意图。
图4为本发明工作过程的整体结构框图。
其中：1-上位机，2-下位机，3-伺服控制器，4-伺服电机，5-联轴器，6-带转盘结构的伺服阀，7-转盘。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明：
一种由伺服电机直接驱动的转盘式伺服阀的整体结构示意图如图1所示，主要包括上位机1、下位机2、伺服控制器3、伺服电机4、联轴器5、带转盘结构的伺服阀6。图2所示为转盘式伺服阀内部结构示意图。其具体的操作流程如下：A)在上位机上输入相关指令；B)上位机与下位机直接连接将相关指令输送给下位机；C)下位机与伺服控制器连接，下位机将上位机传送过来的指令解释成相应时序信号来控制伺服控制器输出控制信号；D)伺服控制器和伺服电机相连，伺服控制器通过下位机输送过来的信号来控制伺服电机转动；E)伺服电机的另一端与带转盘结构的伺服阀通过联轴器连接；F)联轴器的一端连接伺服电机，另一端连接转盘结构的转轴上；G)伺服电机通过转轴带动转盘结构转动后致使转盘内部的各流量口与伺服阀内部的流量通道的接触面积发生变化并以此来控制其流量。
通过对流量的不同要求进一步在上位机上输入相应控制程序来进行控制，该伺服系统下位机也会读取相应的设备状态数据并转化成数字信号反馈给上位机，这两方面构成闭环反馈机构。
通过上述伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀的发明设计，可以得到一种性能稳定的高精度伺服阀结构，有效提高系统在伺服控制过程中的良好动态性能、定位精度以及运行稳定性。

Claims (3)

1.一种由伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀，其特征在于：
由伺服电机直接驱动的转盘式电液伺服阀的主体结构包含：上位机(1)，下位机(2)，伺服控制器(3)，伺服电机(4)，联轴器(5)，转盘式结构的伺服阀(6)，伺服阀上的转盘结构(7)；所述上位机(1)与下位机(2)直接连接，下位机(2)与伺服控制器(3)连接，伺服控制器(3)和伺服电机(4)相连，通过伺服控制器(3)来控制伺服电机(4)的转动，伺服电机(4)与带转盘结构的伺服阀(6)通过联轴器(5)连接，联轴器(5)的一端连接伺服电机(4)，另一端连接转盘结构(7)。
整个系统采用闭环控制，通过人工控制上位机发出指令输送给下位机，下位机获取指令后通过伺服控制器输出控制信号，下位机也会读取相应的设备状态数据并转化成数字信号反馈给上位机；伺服电机收到驱动信号后，通过联轴器将伺服电机的转动同步带动转盘转动；该伺服阀正是通过转盘转动来控制转盘内部各流量口与伺服阀内部的流量通道的接触面积来控制其流量；通过对流量的不同要求进一步在上位机上输入相应控制程序。
2.根据权利要求1所述的一种由伺服电机直接驱动的转盘式伺服阀的结构设计，其特征在于：采用外接伺服电机(4)替代传统的由输入电流产生的磁场力控制，以实现平稳运行；运用联轴器实现有效的同步转动，避免了焊接造成的再利用困难。
3.根据权利要求1所述的一种由伺服电机直接驱动的转盘式伺服阀的结构设计，其特征在于：把带有转盘结构的伺服阀当作被控制件，巧妙的将伺服电机(4)、伺服阀(6)和控制装置三者有效的结合起来，提高系统运行的精确性。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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