CN107559459B

CN107559459B - 一种电动伺服阀

Info

Publication number: CN107559459B
Application number: CN201710811953.XA
Authority: CN
Inventors: 黄约; 唐明福; 黎相成; 刘运毅
Original assignee: Sunrise Instruments Co ltd
Current assignee: Sunrise Instruments Co ltd
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2024-04-12
Anticipated expiration: 2037-09-11
Also published as: CN107559459A

Abstract

本发明公开了一种电动伺服阀，包括有伺服电机、阀体和阀芯，伺服电机的输出轴与阀芯的一端固定连接，阀芯位于阀体内；阀芯在周向上开设有第一通气凹槽，阀体上在过第一通气凹槽的横截面的位置上设置有第一进气口和第一出气口，在阀芯转至一定角度时，第一进气口、第一通气凹槽和第一出气口相连通。本发明提供一种电动伺服阀，通过伺服电机驱动以及阀体和阀芯来实现流量以及气路控制，能够实现高动作灵敏度、优异的流量调节动态性能以及气压调节以及气路换路一体化等性能。

Description

一种电动伺服阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种电动伺服阀。

背景技术

现有工业生产中常常需要使用气压阀或气动阀来实现气流流量控制，如二位三通阀就被广泛使用。但是诸如二位三通阀等现有的气压阀或气动阀大都存在动作灵敏度较低、流量调节动态性能差以及难以将气压调节以及气路换路相集成或者集成困难等缺点，从而极大地限制了其使用。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种电动伺服阀，能够实现高动作灵敏度、优异的流量调节动态性能以及气压调节以及气路换路一体化等性能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电动伺服阀，包括有伺服电机、阀体和阀芯，所述伺服电机的输出轴与所述阀芯的一端固定连接，所述阀芯位于所述阀体内；

所述阀芯在周向上开设有第一通气凹槽，所述阀体上在过所述第一通气凹槽的横截面的位置上设置有第一进气口和第一出气口，在所述阀芯转至一定角度时，所述第一进气口、第一通气凹槽和第一出气口相连通。

进一步地，所述阀芯在周向上还开设有第二通气凹槽，所述阀体上在过所述第二通气凹槽的横截面的位置上设置有第二进气口和第二出气口，在所述阀芯转至一定角度时，所述第二进气口、第二通气凹槽和第二出气口相连通；且当所述第二进气口、第二通气凹槽和第二出气口相连通时，所述第一进气口、第一通气凹槽和第一出气口不连通，当所述第一进气口、第一通气凹槽和第一出气口相连通时，所述第二进气口、第二通气凹槽和第二出气口不连通。

进一步地，所述阀体上开设有进气总槽，所述第一进气口和第二进气口的端口同时位于所述进气总槽的槽底。

进一步地，所述阀芯在周向上开设有第一泄气凹槽和第二泄气凹槽，

所述阀体上在过所述第一泄气凹槽的横截面的位置上设置有第一大气通口和第一泄气口，在所述阀芯转至一定角度时，所述第一大气通口、第一泄气凹槽和第一泄气口相连通；所述阀体上开设有第一出气槽，所述第一出气口和第一泄气口的端口同时位于所述第一出气槽的槽底；

所述阀体上在过所述第二泄气凹槽的横截面的位置上设置有第二大气通口和第二泄气口，在所述阀芯转至一定角度时，所述第二大气通口、第二泄气凹槽和第二泄气口相连通；所述阀体上开设有第二出气槽，所述第二出气口和第二泄气口的端口同时位于所述第二出气槽的槽底；

当所述第一进气口、第一通气凹槽和第一出气口相连通时，所述第二大气通口、第二泄气凹槽和第二泄气口相连通，所述第一大气通口、第一泄气凹槽和第一泄气口不连通；当所述第二进气口、第二通气凹槽和第二出气口相连通时，所述第一大气通口、第一泄气凹槽和第一泄气口相连通，所述第二大气通口、第二泄气凹槽和第二泄气口不连通。

进一步地，所述阀芯的前端和/或后端通过滚动轴承与所述阀体相连接固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种电动伺服阀，通过伺服电机驱动以及阀体和阀芯来实现流量以及气路控制，能够实现高动作灵敏度、优异的流量调节动态性能以及气压调节以及气路换路一体化等性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明优选的实施例的结构示意图；

图2为图1中的优选的实施例的主视图；

图3为图1中的优选的实施例的俯视图；

图4为图1中的优选的实施例的爆炸图；

图5为图1中的优选的实施例的截面图；

图6为一个具体的实施例的示意图；

图7为图6中的具体的实施例的在特定角度的剖视图；

图8为图6中的具体的实施例的在特定角度的剖视图；

图9为图6中的具体的实施例的在特定角度的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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作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。

请参照图1至图5，本发明优选的实施例提供一种电动伺服阀，包括有伺服电机10、阀体20和阀芯30，伺服电机10的输出轴与阀芯30的一端固定连接，阀芯30位于阀体20内；阀芯30在周向上开设有第一通气凹槽31，阀体20上在过第一通气凹槽31的横截面的位置上设置有第一进气口21和第一出气口22，在阀芯30转至一定角度时，第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22相连通。

在优选的实施例中，请参照图1至图5，伺服电机10通过连接件80与阀体20连接，具体为连接件80通过螺栓连接方式与阀体20固定连接，然后伺服电机10通过螺栓连接方式与连接件80固定连接。连接件80中心开设有通孔以让阀芯30通过。阀芯30位于阀体20内，具体为阀体20内开设有镂空，阀芯30外壁与该镂空部分相匹配。

实施时，通过伺服电机10控制阀芯30转动，当阀芯30转至一定角度时，第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22相连通，此时可实现气流从第一进气口21进入、从第一出气口22排出以实现气流控制的目的。第一通气凹槽31开设于阀芯30的周向上，因此可通过调节阀芯30角度，来实现第一通气凹槽31和第一进气口21的连通通道截面面积，即第一通气凹槽31和第一进气口21的连通通道截面面积大，气流通量大，第一通气凹槽31和第一进气口21的连通通道截面面积小，气流通量小，因此可通过调节阀芯30角度来控制第一通气凹槽31和第一进气口21的连通通道截面面积以达到气流流量精确控制和优异的流量调节的目的。

进一步地，请参照图1至图5，阀芯30在周向上还开设有第二通气凹槽32，阀体20上在过第二通气凹槽32的横截面的位置上设置有第二进气口23和第二出气口24，在阀芯30转至一定角度时，第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24相连通；且当第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24相连通时，第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22不连通，当第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22相连通时，第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24不连通。第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24地工作原理与第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22的工作原理相同，均是在芯30转至一定角度时导通以实现气流通过，且同样通过阀芯30角度来实现气流流量精确控制和优异的流量调节。第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24以及第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22没有同时导通的设置，能够实现气路换路。

进一步地，请参照图1至图5，阀体20上开设有进气总槽40，第一进气口21和第二进气口23的端口同时位于进气总槽40的槽底。实施时，可通过外部进气管路直接与进气总槽40，然后再从进气总槽40分流到第一进气口21或第二进气口23，可实现一个外部进气管路进气。

进一步地，请参照图1至图5，阀芯30在周向上开设有第一泄气凹槽33和第二泄气凹槽34，

阀体20上在过第一泄气凹槽33的横截面的位置上设置有第一大气通口25和第一泄气口26，在阀芯30转至一定角度时，第一大气通口25、第一泄气凹槽33和第一泄气口26相连通；阀体20上开设有第一出气槽50，第一出气口22和第一泄气口26的端口同时位于第一出气槽50的槽底；

阀体20上在过第二泄气凹槽34的横截面的位置上设置有第二大气通口27和第二泄气口28，在阀芯30转至一定角度时，第二大气通口27、第二泄气凹槽34和第二泄气口28相连通；阀体20上开设有第二出气槽60，第二出气口24和第二泄气口28的端口同时位于第二出气槽60的槽底；

当第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22相连通时，第二大气通口27、第二泄气凹槽34和第二泄气口28相连通，第一大气通口25、第一泄气凹槽33和第一泄气口26不连通；当第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24相连通时，第一大气通口25、第一泄气凹槽33和第一泄气口26相连通，第二大气通口27、第二泄气凹槽34和第二泄气口28不连通。

在现有的阀门控流设备中，不仅仅需要进行气流流量控制、气路切换，还需要同时进行气压调节。现有技术中往往是同时使用换向阀以及气压阀来实现气流流量控制、气路切换以及气压调节。但是同时使用两种设备，一方面成本较高，另一方面也不利于器件的集成以及器件间的互相配合。

本发明优选的实施例中，第一大气通口25、第一泄气凹槽33和第一泄气口26以及第二大气通口27、第二泄气凹槽34和第二泄气口28的设置，即为了仅发明提供的电动伺服阀就能实现气流流量控制、气路切换以及气压调节。具体实施时，第一出气槽50和第二出气槽60分别通过管路与待送气器件相连接；当阀芯30转至一定角度，此时第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22相连通，第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24不连通，第二大气通口27、第二泄气凹槽34和第二泄气口28相连通，第一大气通口25、第一泄气凹槽33和第一泄气口26不连通，因此可通过第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22向待送气器件送气（即起到流量控制的功能），而待送气器件又通过管道与第二大气通口27、第二泄气凹槽34和第二泄气口28相连通，又可实现排气（即起到气压调节的功能）；当阀芯30转至另外一定角度，此时第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24相连通，第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22不连通，第一大气通口25、第一泄气凹槽33和第一泄气口26相连通，第二大气通口27、第二泄气凹槽34和第二泄气口28不连通，因此可通过第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24向待送气器件送气（即起到流量控制的功能），而待送气器件又通过管道与第一大气通口25、第一泄气凹槽33和第一泄气口26相连通，又可实现排气（即起到气压调节的功能）；而通过这些进气、排气通道的转换，还实现了气路切换的功能。

进一步地，请参照图1至图5，阀芯30的前端和后端通过滚动轴承70与阀体20相连接固定。滚动轴承70的设置一方面能够保证阀芯30转动的平稳、减少与阀体20的摩擦，另一方面也可以保证阀芯30能保持轴心转动以保证阀芯30与阀体20的致密配合。

在上述的基础上，本发明提供一个更为具体的实施示例。

请参照图6，为本发明一个具体的实施例。对电动伺服阀在A-A、B-B、C-C和D-D四个面上进行剖切，得到四个位置的剖视图。

图7为阀芯30在一特定角度下的A-A、B-B、C-C和D-D四个位置的剖视图，此时第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22不连通，第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24不连通，第二大气通口27、第二泄气凹槽34和第二泄气口28不连通，第一大气通口25、第一泄气凹槽33和第一泄气口26不连通，我们假设该角度为0°。

当阀芯30在0°下顺时针旋转80°时，如图8所示，此时第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24相连通，第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22不连通，第一大气通口25、第一泄气凹槽33和第一泄气口26相连通，第二大气通口27、第二泄气凹槽34和第二泄气口28不连通，此时可通过第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24向待送气器件送气（即起到流量控制的功能），而待送气器件又通过管道与第一大气通口25、第一泄气凹槽33和第一泄气口26相连通，又可实现排气（即起到气压调节的功能）。

当阀芯30在0°下逆时针旋转80°时，如图9所示，此时第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22相连通，第二进气口23、第二通气凹槽32和第二出气口24不连通，第二大气通口27、第二泄气凹槽34和第二泄气口28相连通，第一大气通口25、第一泄气凹槽33和第一泄气口26不连通，因此可通过第一进气口21、第一通气凹槽31和第一出气口22向待送气器件送气（即起到流量控制的功能），而待送气器件又通过管道与第二大气通口27、第二泄气凹槽34和第二泄气口28相连通，又可实现排气（即起到气压调节的功能）。

而通过这些进气、排气通道的转换，还实现了气路切换的功能。因此，本发明兼具气流流量控制、气路切换以及气压调节等多种功能于一体。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电动伺服阀，其特征在于，包括有伺服电机（10）、阀体（20）和阀芯（30），所述伺服电机（10）的输出轴与所述阀芯（30）的一端固定连接，所述阀芯（30）位于所述阀体（20）内，所述阀芯（30）的前端和/或后端通过滚动轴承（70）与所述阀体（20）相连接固定；

所述阀芯（30）在周向上开设有第一通气凹槽（31），所述阀体（20）上在过所述第一通气凹槽（31）的横截面的位置上设置有第一进气口（21）和第一出气口（22），在所述阀芯（30）转至一定角度时，所述第一进气口（21）、第一通气凹槽（31）和第一出气口（22）相连通；

所述阀芯（30）在周向上还开设有第二通气凹槽（32），所述阀体（20）上在过所述第二通气凹槽（32）的横截面的位置上设置有第二进气口（23）和第二出气口（24），在所述阀芯（30）转至一定角度时，所述第二进气口（23）、第二通气凹槽（32）和第二出气口（24）相连通；且当所述第二进气口（23）、第二通气凹槽（32）和第二出气口（24）相连通时，所述第一进气口（21）、第一通气凹槽（31）和第一出气口（22）不连通，当所述第一进气口（21）、第一通气凹槽（31）和第一出气口（22）相连通时，所述第二进气口（23）、第二通气凹槽（32）和第二出气口（24）不连通；

所述阀体（20）上开设有进气总槽（40），所述第一进气口（21）和第二进气口（23）的端口同时位于所述进气总槽（40）的槽底；

所述阀芯（30）在周向上开设有第一泄气凹槽（33）和第二泄气凹槽（34），所述阀体（20）上在过所述第一泄气凹槽（33）的横截面的位置上设置有第一大气通口（25）和第一泄气口（26），在所述阀芯（30）转至一定角度时，所述第一大气通口（25）、第一泄气凹槽（33）和第一泄气口（26）相连通；所述阀体（20）上开设有第一出气槽（50），所述第一出气口（22）和第一泄气口（26）的端口同时位于所述第一出气槽（50）的槽底；

所述阀体（20）上在过所述第二泄气凹槽（34）的横截面的位置上设置有第二大气通口（27）和第二泄气口（28），在所述阀芯（30）转至一定角度时，所述第二大气通口（27）、第二泄气凹槽（34）和第二泄气口（28）相连通；所述阀体（20）上开设有第二出气槽（60），所述第二出气口（24）和第二泄气口（28）的端口同时位于所述第二出气槽（60）的槽底；

当所述第一进气口（21）、第一通气凹槽（31）和第一出气口（22）相连通时，所述第二大气通口（27）、第二泄气凹槽（34）和第二泄气口（28）相连通，所述第一大气通口（25）、第一泄气凹槽（33）和第一泄气口（26）不连通；当所述第二进气口（23）、第二通气凹槽（32）和第二出气口（24）相连通时，所述第一大气通口（25）、第一泄气凹槽（33）和第一泄气口（26）相连通，所述第二大气通口（27）、第二泄气凹槽（34）和第二泄气口（28）不连通。