CN217898362U - 采用数字转阀的高频响插装阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用数字转阀的高频响插装阀，数字转阀组件通过伺服驱动机构连接数字转阀阀芯，并通过数字转阀阀套连接插装阀机械反馈主阀组件中的阀位反馈丝杆，阀位反馈丝杆连接插装阀芯，伺服驱动机构带动数字阀阀芯旋转，数字转阀阀口开启，高压油进入数字插装阀主阀组件中的A1和A2控制腔，推动插装阀芯运动，阀位反馈丝杠使得数字转阀阀套同向旋转，完成开启或关闭插装阀口的动作，从而精准控制高频响插装阀的阀芯开度。本实用新型通过阀位反馈丝杆高精度的机械反馈结构，将伺服电机转动时产生的角位移转化为插装阀芯的轴向直线位移，伺服电机转动角度和阀芯轴向运动距离为线性关系，可实现高频响插装阀主阀位的控制精度和快速响应。

Description

采用数字转阀的高频响插装阀

技术领域

本实用新型涉及一种液压传动盖板型插装阀，特别涉及一种采用数字转阀的高频响插装阀。

背景技术

高频响插装阀是国外在七十年代推出产品，应用在工业生产的各行各业，经过数十年的理论技术及产品的发展完善，涵盖DN16～DN160等9种通径产品，阀口形式2～3类，阀的安装面孔符合GB/T 2877(ISO7368.2)标准有关要求，频响比早期产品有极大的提高，先导阀可采用伺服阀或比例阀进行控制，对于频响要求较高的高频响插装阀，先导阀采用伺服阀；对于频响要求较低的高频响插装阀，先导阀可采用比例阀。除此之外，目前大部分高频响插装阀集成的电子控制器有模拟量和数字量控制两种形式，也有部分厂商推出具备总线控制功能的控制器。

但是，无论采用伺服阀还是比例阀作为先导控制阀，对于阀的加工精度以及油液的清洁度均具有较高的要求，这也导致高频响插装阀的整体可靠性降低。

除此之外，还需要在高频响插装阀主阀芯处连接LVDT位移传感器，并将信号反馈至先导阀的控制器中，形成电闭环，需防止内外部电磁干扰，因此这种高频响插装阀的结构和控制均较复杂。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服以上现有技术的缺陷，提供一种采用数字转阀驱动的高频插装阀，实现插装阀主阀的高精度位置和快速响应控制。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种采用数字转阀的高频响插装阀，由数字转阀组件和插装阀机械反馈主阀组件两部分组成，所述数字转阀组件通过伺服驱动机构连接数字转阀阀芯和数字转阀阀套，并通过数字转阀阀套连接插装阀机械反馈主阀组件中的阀位反馈丝杆，阀位反馈丝杆连接插装阀芯，所述伺服驱动机构带动数字阀阀芯旋转，数字转阀阀口开启，高压油进入数字插装阀主阀组件中的A1控制腔和A2控制腔，推动插装阀芯运动，阀位反馈丝杠使得数字转阀阀套同向旋转，完成开启或关闭插装阀口的动作，将伺服电机转动时产生的角位移转化为插装阀芯的轴向直线位移，从而精准控制高频响插装阀的阀芯开度。

进一步，所述伺服驱动机构采用伺服电机或步进电机或转角驱动力矩马达。

进一步，所述数字转阀组件中的数字转阀阀体内装有数字转阀阀芯，数字转阀阀芯上端通过十字滑块联轴器一连接伺服电机，数字转阀阀芯外套接有数字转阀阀套，数字转阀阀套下端通过十字滑块联轴器二连接插装阀机械反馈主阀组件中的阀位反馈丝杠。

进一步，当伺服电机带动数字转阀阀芯旋转阀口打开时，高压油推动插装阀芯轴向移动，带动阀位反馈丝杠和数字转阀阀套同向旋转，进行开启或关闭插装阀主阀口CA、CB的动作。

进一步，所述插装阀机械反馈主阀组件中的盖板体上端固定连接数字转阀组件，下端连接插装阀套，盖板体和插装阀套内装有插装阀芯，插装阀芯上端通过滚珠压紧套和丝杆滚珠连接阀位反馈丝杠。

进一步，所述的插装阀芯和盖板体之间形成A1控制腔和A2控制腔，形成插装阀芯的主动控制活塞构型。

进一步，所述插装阀芯与插装阀套之间装有高精度钢球，盖板体和插装阀套间装有防旋销，防止插装阀芯、插装阀套和盖板体的相对旋转。

进一步，所述的数字转阀组件包含P、T、A、B四个油口，通过数字转阀阀芯、数字转阀阀套的相对旋转运动实现对A1控制腔和A2控制腔的压力油供给。

进一步，所述阀位反馈丝杠与丝杆滚珠构成插装阀芯的机械反馈，将插装阀芯的轴向运动转变为数字转阀阀套的旋转运动。

进一步，所述高频响插装阀主阀口为二通或三通或四通阀口结构形式。

本实用新型的有益效果：

1.伺服电机响应快、转角控制精度高，阀的响应性和控制精度较传统高频响插装阀，均得到提高；

2.数字转阀采用机械反馈构型，无电反馈回路常有的干扰，可靠性更高；

3.高精度滚珠丝杠机械反馈的形式，位置精度高，可靠性更高；

4.较传统的采用伺服阀或比例阀作为先导控制阀的结构形式，节流损失小，更加绿色节能；

5.结构更简单，操作和维护更加方便，维护成本更低。

附图说明

图1为本实用新型的采用数字转阀的高频响插装阀截面图；

图2为本实用新型的采用数字转阀的高频响插装阀原理图；

图3为本实用新型的采用数字转阀的高频响插装阀外形图；

附图标记：101.数字转阀组件，102.插装阀机械反馈主阀组件，1.伺服电机，2.十字滑块联轴器一，3.数字转阀阀芯，4.数字转阀阀体，5.数字转阀阀套，6.十字滑块联轴器二，7.盖板体，8.压紧密封座，9.角接触球轴承，10.阀位反馈丝杆，11.滚珠压紧套，12.丝杆滚珠，13.插装阀芯，14.防旋销，15.高精度钢球，16.插装阀套，CA.插装阀主阀底腔油口，CB.插装阀主阀侧腔油口，X.插装阀外部控制油口，Y.插装阀回油口，P.数字转阀进油口，A.数字转阀控制腔一，B.数字转阀控制腔二，T.数字转阀回油口。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面对本实用新型进行更详细全面的说明，附图给出了本实用新型的一种实施案例。本实用新型可以以不同形式来实现，并不局限于本实施案例。

如图1至图3所示，本实用新型的采用数字缸用数字阀的高频响插装阀，主要由数字转阀组件101和插装阀机械反馈主阀组件102两部分组成。数字转阀组件101主要包括伺服电机1、十字滑块联轴器一2、数字转阀阀芯3、数字转阀阀体4、数字转阀阀套5、十字滑块联轴器二6等组成。数字转阀阀体4内装有数字转阀阀芯3，数字转阀阀芯3上端通过十字滑块联轴器一2连接伺服电机1，数字转阀阀芯3外套接有数字转阀阀套5，数字转阀阀套5下端通过十字滑块联轴器二6连接插装阀机械反馈主阀组件102中的阀位反馈丝杠10。

插装阀机械反馈主阀组件102主要由盖板体7、压紧密封座8、角接触球轴承9、阀位反馈丝杠10、滚珠压紧套11、丝杆滚珠12、插装阀芯13、防旋销14、高精度钢球15、插装阀套16等。盖板体7上端固定连接数字转阀组件101，下端连接插装阀套16，盖板体7和插装阀套16内装有插装阀芯13，插装阀芯13上端通过滚珠压紧套11和丝杆滚珠12连接阀位反馈丝杠10。

另外，十字滑块联轴器一2的两端分别连接伺服电机1和数字转阀阀芯3。十字滑块联轴器二6两端分别连接数字转阀阀套5和阀位反馈丝杠10。

另外，当伺服电机1带动数字转阀阀芯3旋转打开阀口时，高压油推动插装阀芯13轴向运动，并带动数字转阀阀套5和阀位反馈丝杠10同向旋转，关闭数字转阀阀口，进而实现开启或关闭插装阀主阀口CA、CB口的动作。

另外，插装阀芯13和盖板体7形成A1控制腔和A2控制腔，形成插装阀芯13的主动控制活塞构型。

另外，数字转阀组件101包含P、T、A、B四个油口，其中P为高压口外接泵站供油，T口接油箱回油，A口接通A1控制腔，B口接通A2控制腔。通过数字转阀阀芯3、数字转阀阀套5的相对旋转运动实现对A1、A2控制腔的压力油供给。

另外，伺服电机1正向旋转带动数字转阀阀芯3转动打开阀口时，P口和B口接通A1控制腔，同时A2控制腔接通A口、T口进行回油，此时P口高压油进入A1控制腔推动插装阀芯13向关闭阀门方向运动，并通过阀位反馈丝杠10和阀套6一体同向旋转，使得数字转阀阀口关闭，插装阀芯13停止运动。

另外，当伺服电机1反向旋转带动数字转阀阀芯3转动打开阀口时，P口和A口接通A2控制腔，同时A1控制腔接通B口、T口进行回油，此时P口高压油进入A2控制腔推动插装阀芯13向开启阀门方向运动，并通过阀位反馈丝杠10和阀套6一体同向旋转，使得数字转阀阀口关闭，插装阀芯13停止运动。

另外，当伺服电机1连续转动时，可使得插装阀芯13连续运动开启或关闭插装阀主阀口CA、CB。伺服电机的转角，决定了插装阀芯的位置；伺服电机1转动的方向，决定了插装阀芯13运动方向；伺服电机1转动的速度，决定了插装阀芯13运动速度；插装阀芯13的行程取决于伺服电机的角度转动增量，插装阀芯13的响应时间取决于伺服电机所输入的控制信号。

另外，阀位反馈丝杠10与丝杆滚珠12构成插装阀芯13位置的机械反馈。通过阀位反馈丝杠高精度的机械反馈结构，将伺服电机转动时产生的角位移转化为插装阀芯13的轴向直线位移，伺服电机转动角度和阀芯轴向运动距离为线性关系，可实现高频响插装阀主阀位的控制精度和快速响应。

在本实用新型一个较佳实施例中，插装阀芯13与插装阀套16之间装有高精度钢球，盖板体7和插装阀套16间装有防旋销，可防止插装阀芯13、插装阀套16和盖板体7的相对旋转。

以上实施案例仅说明了本实用新型的几种案例之一，不能理解为对本实用新型专利的限制，在此实施案例基础上，本实用新型的高频响插装阀还可做一定的改进，因此，本实用新型的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种采用数字转阀的高频响插装阀，其特征在于：由数字转阀组件和插装阀机械反馈主阀组件两部分组成，所述数字转阀组件通过伺服驱动机构连接数字转阀阀芯和数字转阀阀套，并通过数字转阀阀套连接插装阀机械反馈主阀组件中的阀位反馈丝杆，阀位反馈丝杆连接插装阀芯，所述伺服驱动机构带动数字阀阀芯旋转，数字转阀阀口开启，高压油进入数字插装阀主阀组件中的A1控制腔和A2控制腔，推动插装阀芯运动，阀位反馈丝杠使得数字转阀阀套同向旋转，完成开启或关闭插装阀口的动作，将伺服电机转动时产生的角位移转化为插装阀芯的轴向直线位移，从而精准控制高频响插装阀的阀芯开度。

2.根据权利要求1所述的采用数字转阀的高频响插装阀，其特征在于：所述伺服驱动机构采用伺服电机或步进电机或转角驱动力矩马达。

3.根据权利要求1所述的采用数字转阀的高频响插装阀，其特征在于：所述数字转阀组件中的数字转阀阀体内装有数字转阀阀芯，数字转阀阀芯上端通过十字滑块联轴器一连接伺服电机，数字转阀阀芯外套接有数字转阀阀套，数字转阀阀套下端通过十字滑块联轴器二连接插装阀机械反馈主阀组件中的阀位反馈丝杠。

4.根据权利要求3所述的采用数字转阀的高频响插装阀，其特征在于：当伺服电机带动数字转阀阀芯旋转阀口打开时，高压油推动插装阀芯轴向移动，带动阀位反馈丝杠和数字转阀阀套同向旋转，进行开启或关闭插装阀主阀口CA、CB的动作。

5.根据权利要求1所述的采用数字转阀的高频响插装阀，其特征在于：所述插装阀机械反馈主阀组件中的盖板体上端固定连接数字转阀组件，下端连接插装阀套，盖板体和插装阀套内装有插装阀芯，插装阀芯上端通过滚珠压紧套和丝杆滚珠连接阀位反馈丝杠。

6.根据权利要求5所述的采用数字转阀的高频响插装阀，其特征在于：所述的插装阀芯和盖板体之间形成A1控制腔和A2控制腔，形成插装阀芯的主动控制活塞构型。

7.根据权利要求5所述的采用数字转阀的高频响插装阀，其特征在于：所述插装阀芯与插装阀套之间装有高精度钢球，盖板体和插装阀套间装有防旋销，防止插装阀芯、插装阀套和盖板体的相对旋转。

8.根据权利要求1所述的采用数字转阀的高频响插装阀，其特征在于：所述的数字转阀组件包含P、T、A、B四个油口，通过数字转阀阀芯、数字转阀阀套的相对旋转运动实现对A1控制腔和A2控制腔的压力油供给。

9.根据权利要求1所述的采用数字转阀的高频响插装阀，其特征在于：所述阀位反馈丝杠与丝杆滚珠构成插装阀芯的机械反馈，将插装阀芯的轴向运动转变为数字转阀阀套的旋转运动。

10.根据权利要求1所述的采用数字转阀的高频响插装阀，其特征在于：所述高频响插装阀主阀口为二通或三通或四通阀口结构形式。

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