CN116846131A - 一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机 - Google Patents

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冯趁记
冯炜俊
李睿恒
张洪波
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Abstract

本发明公开了一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，包括复合导套、运变卡套、丝杆、电机轴、密封环、定子、转子、电机前端盖、电机后端盖以及集成电路板。本发明由数字芯片模块组集成电机一体控制液压，通过写入不同程序可以得到不同的控制精度和速度及推力，实现精准、稳定的控制效果，工作平稳、速度可调、冲击小，延长执行元件的使用寿命；相比电磁铁控制精度不易受温漂、电压波动、电流波动影响而导致控制失准；此外，本发明推力大，相比传统电磁铁控制的液压元件，抗污染能力更强。

Description

一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机
技术领域
本发明涉及液压阀技术领域，具体为一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机。
背景技术
目前国内外普通液压电磁换向阀通常包括有电磁铁，通过电磁铁产生的电磁力控制阀芯的移动从而实现换向，上述使用电磁铁的传统液压阀存在以下缺点：其电磁铁在工作的时候阀芯迅速移动，位移速度不可控，产生冲击力大，导致执行元件寿命短，工作不稳定；在长时间工作的工况下，能耗高，电磁阀长期大电流通电，导致其温升高寿命短，在电压不稳定的情况下容易烧毁线圈；此外，电磁铁在控制液压元件时受温漂、电压波动、电流波动影响，精度不易控制导致工作不稳定，特别是在移动液压设备上影响更加明显。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，能够解决上述技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，包括：复合导套、运变卡套、丝杆、电机轴、密封环、定子、转子、电机前端盖、电机后端盖以及集成电路板，电机前端盖与电机后端盖前后设置，定子设置于电机前端盖、电机后端盖之间，转子设置于定子内，转子和电机轴的后端压紧安装，复合导套设置于电机前端盖内，集成电路板设有数字芯片，集成电路板与定子的线圈电连接；密封环设置于复合导套内，电机轴的前端穿过密封环，电机轴的前端内部设有内螺纹，丝杆的后端与电机轴的前端内部螺纹连接，丝杆的前端与运变卡套间隙配合，运变卡套过盈配合装配于复合导套内。
优选的，该液压阀专用集成数字芯片式无刷电机还包括密封圈，密封圈设置于密封环内，电机轴的前端穿过密封圈。
优选的，该液压阀专用集成数字芯片式无刷电机还包括弹性O型圈，密封环的前端设有凸出部，弹性O型圈套设于凸出部上。
优选的，该液压阀专用集成数字芯片式无刷电机还包括压紧端盖，压紧端盖套设于复合导套的后端外侧。
优选的，电机后端盖设有后端盖轴承，电机轴穿过后端盖轴承。
优选的，电机前端盖设有前端盖轴承，电机轴还穿过前端盖轴承。
优选的，该液压阀专用集成数字芯片式无刷电机还包括连动杆，丝杆的前端与连动杆的后端连接。
优选的，连动杆上设有弹性件。
优选的，该液压阀专用集成数字芯片式无刷电机还包括高散热模块盒，高散热模块盒设置于电机前端盖、电机后端盖的上端，集成电路板设置于高散热模块盒内。
优选的，高散热模块盒的上端设有航空接头，集成电路板还与航空接头电连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，具备以下有益效果：(1)旋转运动经过运变卡套、复合导套转变为直线运动以控制阀芯精准位移，控制精度高、工作平稳、速度可调、冲击小，延长执行元件的使用寿命；(2)相比电磁铁控制精度不易受温漂、电压波动、电流波动影响而导致控制失准；(3)工作温升低，更加适用于长时间作业的工况使用；(4)推力大，相比传统电磁铁控制的液压元件，抗污染能力更强；(5)在稳定的长期工况下，无需提供大电流保持，节能效果更好；(6)通过在复合导套内设置密封环，实现高背压、低阻力旋转密封；(7)通过设置运变卡套与丝杆间隙配合，该运动转变机构设计精密独特，消除液压平衡；(8)本发明是一种由数字芯片集成式电子放大器结合伺服步进电机集成一体的控制方式，集成电路板作为控制模块输出信号驱动电机旋转，旋转运动经过复合导套转变为直线运动控制阀芯精准位移，由数字芯片模块组集成电机一体控制液压，通过写入不同程序可以得到不同的控制精度和速度及推力，可以做到精准、稳定的控制效果；通过写入不同程序还可以用在不同的功能控制液压元件上。
附图说明
图1为本发明一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的第一结构示意图；
图2为本发明一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的第二结构示意图；
图3为本发明一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的第三结构示意图；
图4为本发明一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的第四结构示意图；
图5为本发明一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的第五结构示意图；
图6为本发明一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的第六结构示意图；
图7为本发明一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的第七结构示意图；
图8为本发明一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的密封环的结构示意图；
图9为本发明一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的丝杆的侧视图；
图10为本发明一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的丝杆的主视图；
图11为本发明一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的运变卡套的主视图。
图中标号为：1复合导套、2运变卡套、3丝杆、4电机轴、5密封环、6密封圈、7弹性O型圈、8凸出部、9连动杆、10压紧端盖、11转子、12定子、13电机前端盖、14电机后端盖、15高散热模块盒、16航空接头、17后端盖轴承、18前端盖轴承、19弹性件。
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。
本发明提供一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，包括：复合导套1、运变卡套2、丝杆3、电机轴4、密封环5、定子12、转子11、电机前端盖13、电机后端盖14以及集成电路板。电机前端盖13与电机后端盖14前后设置，定子12设置于电机前端盖13、电机后端盖14之间，转子11设置于定子12内，转子11和电机轴4的后端压紧安装，复合导套1设置于电机前端盖13内，集成电路板设有数字芯片，集成电路板与定子12的线圈电连接。
密封环5设置于复合导套1内，电机轴4的前端穿过密封环5，电机轴4的前端内部设有内螺纹，丝杆3的后端与电机轴4的前端内部螺纹连接，丝杆3的前端与运变卡套2间隙配合，运变卡套2过盈配合装配于复合导套1内。
本发明的液压阀专用集成数字芯片式无刷电机的工作原理为：集成电路板作为控制模块输出信号以通过定子12、转子11驱动电机轴4进行正向或者反向转动；进一步的，由于丝杆3的后端与电机轴4的前端内部为螺纹连接，通过电机轴4的转动使得丝杆3沿运变卡套2的轴向作向前或向后的直线运动，即实现旋转运动-直线运动的变换。此外，应理解，丝杆3的前端与阀芯固定连接，即通过丝杆3可带动阀芯同步作向前或向后的直线运动，以开启或关闭不同的排油孔驱使活塞运动，从而实现普通换向、比例换向、压力调节、流量调节等功能。
优选的，本发明还可包括高散热模块盒15，高散热模块盒15设置于电机前端盖13、电机后端盖14的上端，集成电路板设置于高散热模块盒15内。此外，高散热模块盒15的上端设有航空接头16，集成电路板还与航空接头16电连接。优选的，集成电路板可设有网络通信接口，以实现网络数字化控制。
优选的，本发明可包括密封圈6，密封圈6设置于上述密封环5内，电机轴4的前端穿过密封圈6。另外，本实施方式还可包括弹性O型圈7，密封环5的前端设有凸出部8，弹性O型圈7套设于凸出部8上。
优选的，丝杆3可通过一连动杆9与阀芯连接，具体的，丝杆3的前端与连动杆9的后端连接，连动杆9的前端与阀芯的后端连接，实现丝杆3与阀芯的无缝连接。进一步优选的，连动杆9上可设有弹簧等弹性件19，以提供缓冲效果。
此外，本发明还可包括压紧端盖10，压紧端盖10套设于上述复合导套1的后端外侧。上述密封环5可具体设置于复合导套1的后端内部；通过压紧端盖10将复合导套1的后端压紧。
优选的，电机后端盖14设有后端盖轴承17，电机前端盖13设有前端盖轴承18，电机轴4穿过后端盖轴承17以及前端盖轴承18；另外可设计调隙螺丝安装在前端盖轴承18内，以消除结构上的纵向间隙。
优选的，丝杆3设有泄油槽以及泄油孔；进一步优选的，丝杆3的前端的上下端面均呈扁平设置，以使得丝杆3具备更好的限转效果。此外，丝杆3的左右两侧呈弧形设置，上述运变卡套2的内部通孔与丝杆3的形状相匹配，丝杆3可相对运变卡套2进行前后运动。
与现有技术相比，本发明提供了一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，具备以下有益效果：(1)旋转运动经过运变卡套、复合导套转变为直线运动以控制阀芯精准位移，控制精度高、工作平稳、速度可调、冲击小，延长执行元件的使用寿命；(2)相比电磁铁控制精度不易受温漂、电压波动、电流波动影响而导致控制失准；(3)工作温升低，更加适用于长时间作业的工况使用；(4)推力大，相比传统电磁铁控制的液压元件，抗污染能力更强；(5)在稳定的长期工况下，无需提供大电流保持，节能效果更好；(6)通过在复合导套内设置密封环，实现高背压、低阻力旋转密封；(7)通过设置运变卡套与丝杆间隙配合，该运动转变机构设计精密独特，消除液压平衡；(8)通过设置连动杆以实现丝杆与阀芯的无缝连接，控制精度高；(9)本发明是一种由数字芯片集成式电子放大器结合伺服步进电机集成一体的控制方式，集成电路板作为控制模块输出信号驱动电机旋转，旋转运动经过复合导套转变为直线运动控制阀芯精准位移，由数字芯片模块组集成电机一体控制液压，通过写入不同程序可以得到不同的控制精度和速度及推力，可以做到精准、稳定的控制效果；通过写入不同程序还可以用在不同的功能控制液压元件上。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，其特征在于，包括：复合导套、运变卡套、丝杆、电机轴、密封环、定子、转子、电机前端盖、电机后端盖以及集成电路板，所述电机前端盖与所述电机后端盖前后设置，所述定子设置于所述电机前端盖、所述电机后端盖之间，所述转子设置于所述定子内，所述转子和所述电机轴的后端压紧安装，所述复合导套设置于所述电机前端盖内，所述集成电路板设有数字芯片，所述集成电路板与所述定子的线圈电连接；
所述密封环设置于所述复合导套内，所述电机轴的前端穿过所述密封环，所述电机轴的前端内部设有内螺纹，所述丝杆的后端与所述电机轴的前端内部螺纹连接，所述丝杆的前端与所述运变卡套间隙配合，所述运变卡套过盈配合装配于所述复合导套内。
2.根据权利要求1所述的液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，其特征在于：还包括密封圈，所述密封圈设置于所述密封环内，所述电机轴的前端穿过所述密封圈。
3.根据权利要求1所述的液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，其特征在于：还包括弹性O型圈，所述密封环的前端设有凸出部，所述弹性O型圈套设于所述凸出部上。
4.根据权利要求1所述的液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，其特征在于：还包括压紧端盖，所述压紧端盖套设于所述复合导套的后端外侧。
5.根据权利要求1所述的液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，其特征在于：所述电机后端盖设有后端盖轴承，所述电机轴穿过所述后端盖轴承。
6.根据权利要求5所述的液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，其特征在于：所述电机前端盖设有前端盖轴承，所述电机轴还穿过所述前端盖轴承。
7.根据权利要求1所述的液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，其特征在于：还包括连动杆，所述丝杆的前端与所述连动杆的后端连接。
8.根据权利要求7所述的液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，其特征在于：所述连动杆上设有弹性件。
9.根据权利要求1所述的液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，其特征在于：还包括高散热模块盒，所述高散热模块盒设置于所述电机前端盖、所述电机后端盖的上端，所述集成电路板设置于所述高散热模块盒内。
10.根据权利要求9所述的液压阀专用集成数字芯片式无刷电机，其特征在于：所述高散热模块盒的上端设有航空接头，所述集成电路板还与所述航空接头电连接。
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