CN210461866U - 一种带精密位移传感器的超高压数字转向阀 - Google Patents
一种带精密位移传感器的超高压数字转向阀 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种带精密位移传感器的超高压数字换向阀。采用精密位移传感器一端安装在移动的阀芯上，另一端安装在不动的阀体上。本实用新型提供两种方法，一种是把差动变压器的细圆长导磁铁芯固定在非导磁体上，该非导磁体固定在原数字换向阀的阀芯的非驱动端上。通过电连接及信号解调器使数字阀的控制器获得阀芯相对于阀套的精准的位置信息，精度可以达到0.001mm；另一种通过非导磁圆柱体安装在数字阀阀芯的非驱动端上，高强度磁钢嵌入该非导磁体凹槽内，阀芯移动促发线性霍尔集成块发出变化的电信号，凭借精巧的机械结构：贴片杆、压线条、贴片座以及固定贴片座的转接块，还有调节螺套，实现该线性霍尔集成块的最佳工作位置，做到对阀芯的精确定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种带精密位移传感器的超高压数字转向阀。
背景技术
现有技术，如专利(申请号：201520275541.5)一种超高压数字换向阀 (见图1所示)，由螺纹套和阀套，它们均内嵌阀体的安装孔内。伸出安装孔的阀芯一端以螺纹副与阀体相连，同时，以一对齿轮副，通过步进电机的转动带动阀芯的转动，从而实现阀芯沿阀套的相对移动。在阀套上与阀芯上，上述专利已经做出了极佳的设计。并按常规换向阀的设计规则，在底板上，开出，通向压力油口(P)的及通向油池(T)的以及通向工作油缸(A,B)的孔。同时在阀芯上，开出使沟槽开度渐渐打开的节流口和普通无节流口的相应结构，从而实现渐渐打开与瞬间打开两种功能。以充分满足工程需要。
问题是，上述阀芯在阀套内的位移，是由步进电机驱动，依靠齿轮副和螺纹副而获得。采用步进电机驱动，常常会由于阀体液动力等工况的变动造成丢步，必须凭借机械装置复位来弥补此不足。但不能根本解决问题，常常只能在初始位置设置限位，而且还带来限位噪声。
实用新型内容
本发明，为根本解决阀芯在阀套中的精确定位问题而提出来的。
一种带精密位移传感器的超高压数字转向阀，包括螺纹套和阀套，它们均内嵌在一种带精密位移传感器的超高压数字转向阀，螺纹套和阀套均内嵌在安装孔上，且与阀体相对固定；阀芯，内套在螺纹和阀套中，且伸出安装孔一端安装有第一齿轮，阀芯还具有一与螺纹套配合的外螺纹；驱动电机的输出轴安装有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮相啮合，驱动阀芯转动，
采用差动变压器的方法或采用线性霍尔集成块的方法来实现阀芯的移动位置反馈，做到对阀芯的精确定位。
作为一种可实施方式，所述差动变压器的细长圆柱状导磁铁芯固定在所述非导磁体上，所述非导磁体固定在原数字换向阀的阀芯上，所述差动变压器的三个电磁线圈及一个温度补偿线圈集成安装在线圈盒中，所述线圈盒固定在数字换向阀右端的铝盒中，采用螺纹进给的方法，对所述线圈盒与所述细长圆柱状导磁铁芯的相对位置进行调节，所述线圈盒有8根导线用以传输所述导磁铁芯与所述电磁线圈及温度补偿线圈之间的精确位置信息。
作为一种可实施方式，所述的线性霍尔集成块与所述的高强度磁钢配合使用，所述的高强度磁钢嵌在所述的非导磁圆柱体内，所述的非导磁圆柱体安装在数字阀阀芯的非驱动端上，所述线性霍尔集成块通过所述贴片杆及所述压线条固定在所述贴片座中，所述贴片座固定在转接块中，所述转接块直接与数字阀阀体固定连接成一体，所述贴片杆的另一端制成外螺纹，使其与固定在所述球轴承上的所述调节螺套相配合，构成螺纹副，这样，通过转动所述的调节螺套，便可依靠螺纹进给的方式来调节所述霍尔集成块和所述的高强度磁钢的轴向距离，从而确定所述线性霍尔集成块的最佳工作位置，所述线性霍尔集成块的引线，为避免出现拉扯，将所述的引线留出适当的冗余长度，然后，连接到所述的解调器上，所述的外壳固定在所述的外壳转接块上，所述的外壳后盖固定在所述外壳上，所述的调制解调器固定在所述的外壳后盖上，便于拆装，所述的调制解调器的信号线，从所述的航空插座输出，方便后续设备的信号采集、处理和控制。
作为一种可实施方式，所述贴片杆在直径8mm的圆柱体外圆上加工成间距为略小于7.5mm的扁方和所述的贴片座上的略大于7.5mm的孔相配合，构成确保所述的贴片杆仅产生轴向移动，而不产生圆周方向的转动。
作为一种可实施方式，所述非导磁圆柱体、贴片杆、压线条、贴片座、转接块、调节螺套、外壳、外壳后盖均由非导磁材料制成。
作为一种可实施方式，所述调节螺套两端为圆柱状，中部有圆盘状结构，圆盘上留有一定角度跨距的弧形通孔槽，弧形通孔槽内可安装与之相配合的圆柱滚动体，也可安装固定螺丝，当所述线性霍尔集成块调节到指定位置后，可对调节螺套进行位置固定。
作为一种可实施方式，所述非导磁圆柱体一端为螺纹杆结构，可保证其顺利固定到数字阀阀芯的非驱动端上；另一端为圆柱状，圆柱端面上留有一定深度的圆形凹槽，高强度磁钢嵌入该非导磁圆柱体凹槽内，并用胶水固定。
附图说明
图1为现有技术公开的一种超高压数字换向阀示意图；
图2为采用差动变压器原理实现的示意图；
图3为采用线性霍尔集成块原理实现的示意图。
具体实施方式
本发明是这样来实现的。采用精密位移传感器一端安装在移动的阀芯上，另一端安装在不动的阀体上。这种精密位移传感器重复定位精度可达0.001-0.005mm。具体实施方法有两种，分别叙述如下。
第一种是采用差动变压器原理
如图2所示，把差动变压器的细圆长导磁铁芯2固定在非导磁体1上，该非导磁体1固定在原数字换向阀的阀芯的非驱动端上。然后，把三个电磁线圈 3及一个温度补偿线圈7，集成安装于线圈盒4中，线圈盒4固定在数字阀右端的铝盒6中，用螺纹可以调节线圈盒4与导磁铁芯2的位置。线圈盒4有8根导线，传输铁芯与线圈的精确位置信息，通过安装在信号解调器5使数字阀的控制器获得阀芯相对于阀套的精准的位置信息，精度可以达到0.001mm。上述整个结构置于阀体的右端铝盒6中。
第二种是采用线性霍尔集成块原理
如图3所示，非导磁圆柱体11安装在数字阀阀芯10的非驱动端上，高强度磁钢12嵌入该非导磁圆柱体11凹槽内，13为线性霍尔集成块，该线性霍尔集成块13通过贴片杆14及压线条15安装在贴片座16中。贴片座16固定在转接块17中，转接块17直接与数字阀阀体固定连接成一体。贴片杆14为保证安装在靠近磁钢12端的线性霍尔集成块13可以沿轴向调节位移，故在贴片杆14的另一端制成外螺纹，与固定在球轴承18上的调节螺套19上的内螺纹相配合，球轴承18安装在贴片座16上。转动调节螺套19，就可以调节霍尔集成块13相对强磁钢12的轴向距离，从而实现霍尔集成块13的最佳工作条件。霍尔集成块13的引线20经空间弯曲状态引入解调器21，以保证霍尔集成块13沿轴向具有充分的调节冗余度。外壳22固定在转接块17上，外壳后盖23固定在外壳22上，解调器21固定在外壳后盖23上，解调器21的引线由航空插座24 引出，方便后续设备的信号采集、处理和控制。
Claims (7)
1.一种带精密位移传感器的超高压数字转向阀，包括螺纹套和阀套，它们均内嵌在一种带精密位移传感器的超高压数字转向阀，螺纹套和阀套均内嵌在安装孔上，且与阀体相对固定；阀芯，内套在螺纹和阀套中，且伸出安装孔一端安装有第一齿轮，阀芯还具有一与螺纹套配合的外螺纹；驱动电机的输出轴安装有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮相啮合，驱动阀芯转动，其特征在于：采用差动变压器的方法或采用线性霍尔集成块的方法来实现阀芯的移动位置反馈，做到对阀芯的精确定位。
2.根据权利要求1所述的带精密位移传感器的超高压数字转向阀，其特征在于：所述差动变压器的细长圆柱状导磁铁芯(2)固定在非导磁体(1)上，所述非导磁体(1)固定在原数字换向阀的阀芯上，所述差动变压器的三个电磁线圈(3)及一个温度补偿线圈(7)集成安装在线圈盒(4)中，所述线圈盒(4)固定在数字换向阀右端的铝盒(6)中，采用螺纹进给的方法，对所述线圈盒(4)与所述细长圆柱状导磁铁芯的相对位置进行调节，所述线圈盒(4)有8根导线用以传输所述导磁铁芯(2)与所述电磁线圈(3)及温度补偿线圈(7)之间的精确位置信息。
3.根据权利要求2所述的带精密位移传感器的超高压数字转向阀，其特征在于：线性霍尔集成块(13)与高强度磁钢(12)配合使用，所述的高强度磁钢(12)嵌在非导磁圆柱体(11)内，所述的非导磁圆柱体(11)安装在数字阀阀芯(10)的非驱动端上，所述线性霍尔集成块(13)通过贴片杆(14)及压线条(15)固定在贴片座(16)中，所述贴片座(16)固定在转接块(17)中，所述转接块(17)直接与数字阀阀体固定连接成一体，所述贴片杆(14)的另一端制成外螺纹，使其与固定在球轴承(18)上的调节螺套(19)相配合，构成螺纹副，这样，通过转动所述调节螺套(19)，便可依靠螺纹进给的方式来调节所述霍尔集成块(13)和所述高强度磁钢(12)的轴向距离，从而确定所述线性霍尔集成块(13)的最佳工作位置，所述线性霍尔集成块(13)的引线(20)，为避免出现拉扯，将所述的引线(20)留出适当的冗余长度，然后，连接到解调器(21)上，外壳(22)固定在所述的外壳转接块(17)上，外壳后盖(23)固定在所述外壳(22)上，所述解调器(21)固定在外壳后盖(23)上，便于拆装，所述的解调器(21)的信号线，从航空插座(24)输出，方便后续设备的信号采集、处理和控制。
4.根据权利要求3所述的带精密位移传感器的超高压数字转向阀，其特征在于：所述贴片杆(14)在直径8mm的圆柱体外圆上加工成间距为略小于7.5mm的扁方和所述的贴片座(16)上的略大于7.5mm的孔相配合，构成确保所述的贴片杆(14)仅产生轴向移动，而不产生圆周方向的转动。
5.根据权利要求3所述的带精密位移传感器的超高压数字转向阀，其特征在于：所述非导磁圆柱体(11)、贴片杆(14)、压线条(15)、贴片座(16)、转接块(17)、调节螺套(19)、外壳(22)、外壳后盖(23)均由非导磁材料制成。
6.根据权利要求3所述的带精密位移传感器的超高压数字转向阀，其特征在于：所述调节螺套(19)两端为圆柱状，中部有圆盘状结构，圆盘上留有一定角度跨距的弧形通孔槽，弧形通孔槽内可安装与之相配合的圆柱滚动体，也可安装固定螺丝，当所述线性霍尔集成块(13)调节到指定位置后，可对调节螺套(19)进行位置固定。
7.根据权利要求3所述的带精密位移传感器的超高压数字转向阀，其特征在于：所述非导磁圆柱体(11)一端为螺纹杆结构，可保证其顺利固定到数字阀阀芯(10)的非驱动端上；另一端为圆柱状，圆柱端面上留有一定深度的圆形凹槽，高强度磁钢(12)嵌入该非导磁圆柱体(11)凹槽内，并用胶水固定。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114382908A (zh) * | 2020-10-21 | 2022-04-22 | 通用电气航空系统有限责任公司 | 提升阀组件 |
| CN117288078A (zh) * | 2023-11-27 | 2023-12-26 | 天津德科智控股份有限公司 | 一种减小位移传感器横向运动干扰的方法及位移传感器 |
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2019
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| CN117288078B (zh) * | 2023-11-27 | 2024-02-13 | 天津德科智控股份有限公司 | 一种减小位移传感器横向运动干扰的方法及位移传感器 |
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