CN105673888A - 用于新型复合式数字伺服执行器的旋转配油阀 - Google Patents

用于新型复合式数字伺服执行器的旋转配油阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于新型复合式数字伺服执行器的旋转配油阀。本发明主要由阀体、阀芯、和驱动电机组成，驱动电机驱动阀芯在阀体内转动；阀芯上开有阀芯压力油道、阀芯回油通道和相应的连通开口。阀体上开有阀体压力油道、阀体回油油道、阀体辅助油道及相应的连通开口。通过控制所述阀芯在所述阀体中的具体位置可交替对液压作动器进行供油，并且同时其他液压作动器的压力油道被截断，其回油油道处于连通状态，可向油箱回油。本发明通过合理巧妙的油路布局，集成了交替供油及回油功能，增加了系统的集成度，降低了成本，提高了可靠度。

Description

用于新型复合式数字伺服执行器的旋转配油阀
技术领域
本发明涉及一种流体控制阀，具体涉及一种用于一类小体积大扭矩的新型复合式数字伺服执行器的旋转配油阀，尤其是能对多个液压作动器按给定次序交替供油，且具有回油功能。
背景技术
随着工业技术的不断进步，对工业生产过程的自动化和智能化程度的要求也在不断提高。复杂生产线上各种动作的控制，对执行器的精度、可控性、数字化、智能化也提出了更高的要求。目前，用于伺服控制的执行器的发展趋势是，功率密度高，具有大扭矩输出、高可靠性、高防护性、体积小巧、便于安装维护等特点，而传统的基于电机的执行器和基于液压的执行器都难以同时满足上述需求。于是一类新型的复合式数字伺服执行器被提出。但在这类新型执行器中需要对多个液压作动器进行交替供油，且需要具有回油功能。如若采用通用的控制阀来实现，阀门数量将会非常庞大，会增加整个系统的体积，降低系统的集成度，此外系统的成本会增加，可靠性则会降低。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种用于一类复合式数字伺服执行器的旋转配油阀，能够对多个液压作动器交替供油，同时具有回油功能，解决利用传统控制阀进行流体控制的低集成度、高成本和低可靠性的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明主要由阀体、阀芯、和驱动电机组成，驱动电机驱动阀芯在阀体内转动；阀芯上开有阀芯压力油道、阀芯回油通道和相应的连通开口。阀体上开有阀体压力油道、阀体回油油道、阀体辅助油道及相应的连通开口。通过控制所述阀芯在所述阀体中的具体位置可交替对液压作动器进行供油，并且同时其他液压作动器的压力油道被截断，其回油油道处于连通状态，可向油箱回油。
所述阀体辅助油道共有三组六个，六个阀体辅助油道绕中心轴均匀分布，沿中心轴对称分布的每两个油道组成一组。每个阀体辅助油道又有两个油道，分别通过阀芯上的孔道连接所述阀体压力油道及阀体回油油道。
所述阀芯压力油道，其一端通过一个绕中心轴360°开口的连通开口始终连接所述阀体压力油道，另一端根据所述阀芯在所述阀体中的位置，连通某一组阀体辅助油道，对相应的液压作动器进行供油。
所述阀芯回油油道，其一端通过一个绕中心轴360°开口的连通开口始终连接所述阀体回油油道。另一端根据所述阀芯在所述阀体中的位置，连通某两组阀体辅助油道，进行回油。
所述阀芯压力油道和所述阀芯回油油道靠近所述阀体辅助油道的一端的油道空间交角为90°。
所述阀芯回油油道靠近所述阀体辅助油道的端口连通开口大于60°，保证不供油的两组阀体辅助油道能同时处于回油状态。
本发明的有益效果：
1、通过合理巧妙的油路布局，集成了交替供油及回油功能，增加了系统的集成度，降低了成本，提高了可靠度。
2、阀芯用微型调速电机进行驱动，响应快、体积小、便于布置。
3、结构简单，加工容易，易于功能的扩展。
附图说明
图1是阀芯处于使a辅助油道连通油源，b、c辅助油道连通油箱位置时的主剖视图。阀体1、阀芯2、驱动电机3、阀芯压力油道4、阀体辅助油道5、阀体压力油道6、阀体回油油道7、阀芯回油油道8。
图2是对应的A——A剖视图。
图3是对应的B——B剖视图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步说明：
本发明包括有阀体1、阀芯2和驱动电机3三大部分。阀体上开有阀体压力油道6、阀体回油油道7、阀体辅助油道5及相应的连通开口。阀芯可在阀体中自由旋转，阀芯上开有阀芯压力油道4、阀芯回油通道8和相应的连通开口。通过控制所述阀芯在所述阀体中的具体位置可交替对液压作动器进行供油，并且同时其他液压作动器的压力油道被截断，其回油油道处于连通状态，可向油箱回油。
所述阀体辅助油道共有三组6个，6个阀体辅助油道绕中心轴均匀分布，沿中心轴对称分布的每2个油道组成一组。每个阀体辅助油道又有两个油道可分别通过所述阀芯上的孔道连接所述阀体压力油道及阀体回油油道。
所述阀体压力油道和阀体回油油道位于一个偏离阀体辅助油道所在平面30°的平面上。
所述阀芯压力油道，其一端通过一个绕中心轴360°开口的连通开口始终连接所述阀体压力油道，另一端根据所述阀芯在所述阀体中的位置，连通某一组阀体辅助油道，对相应的液压作动器进行供油。
所述阀芯压力油道具有关于中心轴的对称性，可以自动平衡油压导致的偏心力。
所述阀芯回油油道，其一端通过一个绕中心轴360°开口的连通开口始终连接所述阀体回油油道。另一端根据所述阀芯在所述阀体中的位置，连通某两组阀体辅助油道，进行回油。
所述阀芯压力油道和所述阀芯回油油道靠近所述阀体辅助油道的一端的油道空间交角为90°。
所述阀芯回油油道靠近所述阀体辅助油道的端口连通开口大于60°，保证不供油的两组阀体辅助油道能同时处于回油状态。
当阀芯在驱动电机作用下处于如图所示的位置时，阀体压力油道通过360°的环形连通开口与阀芯压力油道相连接，由于环形接口为360°，阀体压力油道与阀芯压力油道始终保持连通。而此时阀芯压力油道的另外一端与阀体辅助油道a1、a2相连通。这样液压油依次通过阀体压力油道、阀芯压力油道、阀体辅助油道a1和a2对第一组作动器供油。而此时第二组作动器及第三组作动器通过阀体辅助油道b3、b4和c3、c4同时连通阀芯回油油道，阀芯回油油道又通过一个360°的环形连通开口与阀体回油油道连接。这样第二组和第三组作动器内的液压油就依次通过阀体辅助油道、阀芯回油油道和阀体回油油道返回油箱。故此时第一组作动器供油，第二、第三组作动器回油。
当阀芯在驱动电机的作用下顺时针旋转60°，则相应的第二组作动器供油，第一、第三组作动器回油，依次类推。故通过外控电机控制阀芯在阀体中的连续转动，可依次对各组作动器交替供油，而没有供油的作动器则处于回油状态。

Claims (1)

1.用于新型复合式数字伺服执行器的旋转配油阀，主要由阀体、阀芯、和驱动电机组成，其特征在于：驱动电机驱动阀芯在阀体内转动；阀芯上开有阀芯压力油道、阀芯回油通道和相应的连通开口；阀体上开有阀体压力油道、阀体回油油道、阀体辅助油道及相应的连通开口；通过控制所述阀芯在所述阀体中的具体位置可交替对液压作动器进行供油，并且同时其他液压作动器的压力油道被截断，其回油油道处于连通状态，可向油箱回油；
所述阀体辅助油道共有三组六个，六个阀体辅助油道绕中心轴均匀分布，沿中心轴对称分布的每两个油道组成一组；每个阀体辅助油道又有两个油道，分别通过阀芯上的孔道连接所述阀体压力油道及阀体回油油道；
所述阀芯压力油道，其一端通过一个绕中心轴360°开口的连通开口始终连接所述阀体压力油道，另一端根据所述阀芯在所述阀体中的位置，连通某一组阀体辅助油道，对相应的液压作动器进行供油；
所述阀芯回油油道，其一端通过一个绕中心轴360°开口的连通开口始终连接所述阀体回油油道；另一端根据所述阀芯在所述阀体中的位置，连通某两组阀体辅助油道，进行回油；
所述阀芯压力油道和所述阀芯回油油道靠近所述阀体辅助油道的一端的油道空间交角为90°；
所述阀芯回油油道靠近所述阀体辅助油道的端口连通开口大于60°，保证不供油的两组阀体辅助油道能同时处于回油状态。
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