CN106762913B - 伺服快锻阀及伺服阀系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了伺服快锻阀及伺服阀系统，涉及快速锻造液压机的领域。涉及伺服快锻阀，包括由左及右依次设置的伺服电机、支架、导向润滑盖板和阀套，支架、导向润滑盖板和阀套的中心贯穿设置有滚珠丝杠总成，伺服电机的输出轴与滚珠丝杠总成的丝杠螺纹连接，导向润滑盖板与阀套的端面密封紧密配合并连接为一体结构；阀套内部设置有伺服阀芯，伺服阀芯与滚珠丝杠总成的轴承螺栓连接为一体结构；丝杠能够带动滚珠丝杠总成的轴承上下移动，以调节阀的启闭。还涉及伺服阀系统，不仅包括上述的伺服快锻阀，还包括可编程逻辑控制器。采用本发明的技术方案，以解决现有伺服快锻阀内出现串油的现象。

Description

伺服快锻阀及伺服阀系统

技术领域

本发明涉及快速锻造液压机的技术领域，尤其是涉及一种伺服快锻阀及伺服阀系统。

背景技术

电－－－气比例阀和伺服阀按其功能可分为压力式和流量式两种。压力式比例/伺服阀将输给的电信号线性地转换为气体压力；流量式比例/伺服阀将输给的电信号转换为气体流量。由于气体的可压缩性，使气缸或气马达等执行元件的运动速度不仅取决于气体流量。还取决于执行元件的负载大小。因此精确地控制气体流量往往是不必要的。单纯的压力式或流量式比例/伺服阀应用不多，往往是压力和流量结合在一起应用更为广泛。电－－－气比例阀和伺服阀主要由电－－－机械转换器和气动放大器组成。但随着近年来廉价的电子集成电路和各种检测器件的大量出现，在电－－－气比例/伺服阀中越来越多地采用了电反馈方法，这也大大提高了比例/伺服阀的性能。电－－－气比例/伺服阀可采用的反馈控制方式，阀内就增加了位移或压力检测器件，有的还集成有控制放大器。

然而，在当前自由锻造行业中，快速锻造液压机领域里，被广泛使用的快速锻造液压机的快锻阀包括伺服阀和逻辑插装阀；传统快锻阀由伺服阀和逻辑插装阀组成，作为液压控制元件需要多级控制，控制环节较为复杂，且先导伺服阀极对油液精度要求高，极易因油液清洁度问题而卡死致使设备停产所以传统快锻阀的使用必须配有独立的控制油源，同时由于传统快锻阀的内泄漏导致控制油和工作油之间相互串油，致使控制油源被污染等缺点传统快锻阀卡死或损坏。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种伺服快锻阀，以解决现有伺服快锻阀内出现串油的现象。

本发明提供的一种伺服快锻阀，包括由左及右依次设置的伺服电机、支架、导向润滑盖板和阀套，所述支架、所述导向润滑盖板和所述阀套的中心贯穿设置有滚珠丝杠总成，所述伺服电机的输出轴与所述滚珠丝杠总成的丝杠螺纹连接，所述导向润滑盖板与所述阀套的端面密封紧密配合并连接为一体结构；

所述阀套内部设置有伺服阀芯，所述伺服阀芯与所述滚珠丝杠总成的轴承螺栓连接为一体结构；

所述丝杠能够带动所述滚珠丝杠总成的轴承上下移动，以调节阀的启闭。

进一步地，所述阀套的外端面设置有A腔。

进一步地，所述阀套的外周面上下贯通设置有B腔。

进一步地，所述导向润滑盖板的端面上设置有相对所述伺服阀芯对称的两个C腔，所述C腔为泄油润滑腔。

进一步地，所述C腔由所述导向润滑盖板的端面连通至所述伺服阀芯，并与防转键贴靠设置。

进一步地，润滑油经下部的C腔流入阀体内，并由上部的C腔流出。

本发明的第二目的在于提供一种伺服阀系统，以解决现有伺服快锻阀内出现串油的现象。

本发明提供的一种伺服阀系统，包括上述的伺服快锻阀，还包括可编程逻辑控制器；

当所述A腔存有高压油时，所述可编程逻辑控制器发出指令，使所述伺服电机按照预先设定好的正弦曲线顺时针转动，使所述阀芯向上运动且所述A腔和所述B腔沟通，液压油从所述A腔经过流向所述B腔；

当所述B腔存有高压油时，所述可编程逻辑控制器发出指令，使所述伺服电机按照提前设定好的正弦曲线顺时针转动，使所述阀芯向上运动，且所述B腔和所述A腔沟通，液压油从所述B腔经过流向所述A腔。

进一步地，所述C腔为L形通道。

本发明的有益效果如下：

采用本发明的伺服快锻阀，包括伺服电机、支架、导向润滑盖板，三者由螺钉紧固在一起；伺服电机的输出轴与滚珠丝杠总成的丝杠螺纹连接顶丝，顶住并防转动退丝；导向润滑盖板与阀套端面密封紧配合，并且连接成一个整体；伺服阀芯与滚珠丝杠总成的轴承螺栓连接，并且连接成一个整体。与传统的伺服快锻阀相比，本发明的新型伺服快锻阀的开关速度更快，频次更高，最快相应可以达到200HZ；开启曲线平稳；不需要控制油，阀芯的运动直接靠伺服电机驱动丝杠转动驱动阀芯上下运动；阀芯伸缩杆部分的润滑通过阀芯的泄油，以及系统的泄油自助润滑。

采用本发明的伺服阀系统，包括上述的伺服快锻阀，还包括可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器即为PLC，当伺服电机根据PLC给出指令运动转动时，带动滚珠丝杠总成的丝杠转动，丝杠转动带动滚珠丝杠总成的轴承的上下移动，完成阀的开关。当A腔存在高压油，PLC发出指令，使伺服电机按照提前设定好的正弦曲线顺时针转动，使阀芯向上运动A腔和B腔沟通，液压油从A腔经过流向B腔；当B腔存在高压油，PLC发出指令，使伺服电机按照提前设定好的正弦曲线顺时针转动，使阀芯向上运动B腔和A腔沟通，液压油从B腔经过流向A腔；C腔为泄油润滑腔，由于阀芯的告诉运动，防转键和导向润滑盖板为接触摩擦，需要润滑，同时由于伺服阀芯和阀套之间为机械密封，存在泄油，所以C腔起到泄油、润滑以及冷却的作用，润滑油从Y1进入C腔后通过Y2流回油箱。本技术方案的新型伺服阀系统的开关速度更快，频次更高，最快相应可以达到200HZ；开启曲线平稳；不需要控制油，阀芯的运动直接靠伺服电机驱动丝杠转动驱动阀芯上下运动；阀芯伸缩杆部分的润滑通过阀芯的泄油，以及系统的泄油自助润滑。

本技术方案的伺服阀系统主要用于液压系统的流量控制，具体使用在快速锻造机加压后的平稳泄压以及卸载。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的伺服快锻阀的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的伺服快锻阀的左视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的伺服快锻阀的沿图2中D－D的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的伺服快锻阀的主视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的伺服快锻阀沿图4的E－E的剖面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的伺服快锻阀的轴侧结构示意图。

附图标记：

1－伺服电机；2－支架；3－滚珠丝杠总成；4－导向润滑盖板；5－防转键；6－伺服阀芯；7－阀套；8－顶丝；9－滑动密封；10－盖板静密封；11－润滑油道静密封；12－第一阀套静密封；13－第二阀套静密封。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1－图4详细描述本实施例1和2的伺服快锻阀及伺服阀系统的技术方案。

图1为实施例1和2提供的伺服快锻阀的剖面结构示意图；图2为实施例1和2提供的伺服快锻阀的左视结构示意图；图3为实施例1和2提供的伺服快锻阀的沿图2中D－D的剖面结构示意图；图4为实施例1和2提供的伺服快锻阀的主视结构示意图；图5为实施例1和2提供的伺服快锻阀沿图4的E－E的剖面结构示意图；图6为实施例1和2提供的伺服快锻阀的轴侧结构示意图。其中，各标号代表的含义如下：1－伺服电机；2－支架；3－滚珠丝杠总成；4－导向润滑盖板；5－防转键；6－伺服阀芯；7－阀套；8－顶丝；9－滑动密封；10－盖板静密封；11－润滑油道静密封；12－第一阀套静密封；13－第二阀套静密封。

实施例1

本实施例的具体实施方式如下：

如图1－4所示，本实施例提供的一种伺服快锻阀，包括由左及右依次设置的伺服电机1、支架2、导向润滑盖板4和阀套7，支架2、导向润滑盖板4和阀套7的中心贯穿设置有滚珠丝杠总成3，伺服电机1的输出轴与滚珠丝杠总成3的丝杠螺纹连接，导向润滑盖板4与阀套7的端面密封紧密配合并连接为一体结构；

阀套7内部设置有伺服阀芯6，伺服阀芯6与滚珠丝杠总成3的轴承螺栓连接为一体结构；

丝杠能够带动滚珠丝杠总成3的轴承上下移动，以调节阀的启闭。

需要说明的是，现有传统的伺服快锻阀由伺服阀和逻辑插装阀组成，作为液压控制元件需要多级控制，控制环节较为复杂，且先导伺服阀极对油液精度要求高，极易因油液清洁度问题而卡死致使设备停产所以传统快锻阀的使用必须配有独立的控制油源，同时由于传统快锻阀的内泄漏导致控制油和工作油之间相互串油，致使控制油源被污染等缺点传统快锻阀卡死或损坏。而本实施例的新型伺服快锻阀，包括伺服电机1、支架2、导向润滑盖板4、阀套7、伺服阀芯6和滚珠丝杠总成3，能够在PLC的控制下进行液压油的输送和输出。

具体的，阀套7的外端面设置有A腔。

需要说明的是，本实施例的A腔为圆孔通道。

具体的，阀套7的外周面上下贯通设置有B腔。

需要说明的是，本实施例的B腔为上下连通的小孔通道。

具体的，导向润滑盖板4的端面上设置有相对伺服阀芯6对称的两个C腔，C腔为泄油润滑腔。

具体的，C腔由导向润滑盖板4的端面连通至伺服阀芯6，并与防转键5贴靠设置。

具体的，润滑油经下部的C腔流入阀体内，并由上部的C腔流出。

需要说明的是，本实施例的C腔为L形通道。

需要说明的是，支架2至阀套7之间设置有角形缺口，角形缺口呈90°夹角。

采用本实施例的伺服快锻阀，包括伺服电机1、支架2、导向润滑盖板4，三者由螺钉紧固在一起；伺服电机1的输出轴与滚珠丝杠总成3的丝杠螺纹连接顶丝8，顶住并防转动退丝；导向润滑盖板4与阀套7端面密封紧配合，并且连接成一个整体；伺服阀芯6与滚珠丝杠总成3的轴承螺栓连接，并且连接成一个整体。与传统的伺服快锻阀相比，本发明的新型伺服快锻阀的开关速度更快，频次更高，最快相应可以达到200HZ；开启曲线平稳；不需要控制油，阀芯的运动直接靠伺服电机1驱动丝杠转动驱动阀芯上下运动；阀芯伸缩杆部分的润滑通过阀芯的泄油，以及系统的泄油自助润滑。

实施例2

本实施例提供的一种伺服阀系统，包括上述的伺服快锻阀，还包括可编程逻辑控制器；

当A腔存有高压油时，可编程逻辑控制器发出指令，使伺服电机1按照预先设定好的正弦曲线顺时针转动，使阀芯向上运动且A腔和B腔沟通，液压油从A腔经过流向B腔；

当B腔存有高压油时，可编程逻辑控制器发出指令，使伺服电机1按照提前设定好的正弦曲线顺时针转动，使阀芯向上运动，且B腔和A腔沟通，液压油从B腔经过流向A腔。

如图1－4所示，其中，伺服快锻阀包括由左及右依次设置的伺服电机1、支架2、导向润滑盖板4和阀套7，支架2、导向润滑盖板4和阀套7的中心贯穿设置有滚珠丝杠总成3，伺服电机1的输出轴与滚珠丝杠总成3的丝杠螺纹连接，导向润滑盖板4与阀套7的端面密封紧密配合并连接为一体结构；阀套7内部设置有伺服阀芯6，伺服阀芯6与滚珠丝杠总成3的轴承螺栓连接为一体结构；丝杠能够带动滚珠丝杠总成3的轴承上下移动，以调节阀的启闭。阀套7的外端面设置有A腔。阀套7的外周面上下贯通设置有B腔。导向润滑盖板4的端面上设置有相对伺服阀芯6对称的两个C腔，C腔为泄油润滑腔。C腔由导向润滑盖板4的端面连通至伺服阀芯6，并与防转键5贴靠设置。润滑油经下部的C腔(图1中的Y1方向)流入阀体内，并由上部的C腔(图1中的Y2方向)流出；C腔为L形通道；支架2至阀套7之间设置有角形缺口，角形缺口呈90°夹角。需要说明的是，阀套7的外周面在B腔两侧由右至左分别设置有第二阀套静密封13和第一阀套静密封12，其中静密封为常用的密封方式，即设置有密封圈。

还需要说明的是，导向润滑盖板4与伺服阀芯6之间采用滑动密封9。

还需要说明的是，阀套7与导向润滑盖板4之间采用盖板静密封10。

还需要说明的是，导向润滑盖板4上C腔的外端面采用润滑油道静密封11。

进一步需要说明的是，伺服阀芯6由A腔依次穿过阀套7和导向润滑盖板4，并且伺服阀芯6的较窄的端面与导向润滑盖板4的端面平齐设置，滚珠丝杠总成3的端面与伺服阀芯6的较窄的端面抵接设置，伺服电机1的输出轴通过螺钉与滚珠丝杠总成3的丝杠螺纹连接，在该螺钉的侧边设置有小孔，用于顶丝8的穿过，顶丝8用来防止螺钉的转动，即防止滚珠丝杠总成3转动产生转动退丝的问题。

还需要进一步说明的是，导向润滑盖板4上设置有用于容纳伺服阀芯6的型腔，并且，该型腔的内壁与伺服阀芯6的外壁之间设置有间隙空间，同时，伺服阀芯6与该型腔之间还设置有防转键5，防转键5用于防止伺服阀芯6的随意转动。

具体的，B腔的外端面设置为向外开口的斜面。

采用本实施例的伺服阀系统，包括上述的伺服快锻阀，还包括可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器即为PLC，当伺服电机1根据PLC给出指令运动转动时，带动滚珠丝杠总成3的丝杠转动，丝杠转动带动滚珠丝杠总成3的轴承的上下移动，完成阀的开关。当A腔存在高压油，PLC发出指令，使伺服电机1按照提前设定好的正弦曲线顺时针转动，使阀芯向上运动A腔和B腔沟通，液压油从A腔经过流向B腔；当B腔存在高压油，PLC发出指令，使伺服电机1按照提前设定好的正弦曲线顺时针转动，使阀芯向上运动B腔和A腔沟通，液压油从B腔经过流向A腔；C腔为泄油润滑腔，由于阀芯的告诉运动，防转键5和导向润滑盖板4为接触摩擦，需要润滑，同时由于伺服阀芯6和阀套7之间为机械密封，存在泄油，所以C腔起到泄油、润滑以及冷却的作用，润滑油从Y1进入C腔后通过Y2流回油箱。本技术方案的新型伺服阀系统的开关速度更快，频次更高，最快相应可以达到200HZ；开启曲线平稳；不需要控制油，阀芯的运动直接靠伺服电机1驱动丝杠转动驱动阀芯上下运动；伺服阀芯6伸缩杆部分的润滑通过阀芯的泄油，以及系统的泄油自助润滑。

本技术方案的伺服阀系统主要用于液压系统的流量控制，具体使用在快速锻造机加压后的平稳泄压以及卸载。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种伺服快锻阀，其特征在于，包括由左及右依次设置的伺服电机、支架、导向润滑盖板和阀套，所述支架、所述导向润滑盖板和所述阀套的中心贯穿设置有滚珠丝杠总成，所述伺服电机的输出轴与所述滚珠丝杠总成的丝杠螺纹连接，所述导向润滑盖板与所述阀套的端面密封紧密配合并连接为一体结构；

所述阀套内部设置有伺服阀芯，所述伺服阀芯与所述滚珠丝杠总成的轴承螺栓连接为一体结构；

所述丝杠能够带动所述滚珠丝杠总成的轴承上下移动，以调节阀的启闭；

所述阀套的外端面设置有A腔；

所述阀套的外周面上下贯通设置有B腔；

所述导向润滑盖板的端面上设置有相对所述伺服阀芯对称的两个C腔，所述C腔为泄油润滑腔；

所述C腔由所述导向润滑盖板的端面连通至所述伺服阀芯，并与防转键贴靠设置；

润滑油经下部的C腔流入阀体内，并由上部的C腔流出。

2.一种伺服阀系统，其特征在于，包括上述权利要求1所述的伺服快锻阀，还包括可编程逻辑控制器；

当所述A腔存有高压油时，所述可编程逻辑控制器发出指令，使所述伺服电机按照预先设定好的正弦曲线顺时针转动，使所述阀芯向上运动且所述A腔和所述B腔沟通，液压油从所述A腔经过流向所述B腔；

当所述B腔存有高压油时，所述可编程逻辑控制器发出指令，使所述伺服电机按照提前设定好的正弦曲线顺时针转动，使所述阀芯向上运动，且所述B腔和所述A腔沟通，液压油从所述B腔经过流向所述A腔。

3.根据权利要求2所述的伺服阀系统，其特征在于，所述C腔为L形通道。