CN2317367Y

CN2317367Y - 数字直控伺服阀

Info

Publication number: CN2317367Y
Application number: CN 98201967
Authority: CN
Inventors: 黄德春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 1999-05-05
Anticipated expiration: 2008-03-16

Abstract

一种伺服阀,尤其是由步进电机接受数字信号,直接传动阀芯、阀套的伺服阀,是将空心的阀芯(1)滑动连接在阀套(2)中,阀套再滑动连接在阀体(6)中。阀芯、阀套、阀体上相对应的开有各种形状的油槽(15)及油孔(25),三者形成油通路。阀芯一端连接步进电机(15),由控制系统操作,直接传动阀芯。阀套一端连接短轴(3)再连接步进电机(19),接受反馈信号,直接传动阀套。两端的步进电机还可以由超声波马达替代。或者反馈步进电机由光电管传递反馈信号。本实用新型具有结构简单,精度高,抗污染能力强,运转稳定,适用范围广,特别适合工况要求严格的特殊场合。

Description

数字直控伺服阀

一种伺服阀，尤其是由步进电机接受数字信号，直接传动阀芯、阀套，涉及的是伺服阀技术领域。

随着工业的发展，设备的更新，对控制系统，特别是对伺服阀的要求也越来越高。因此，相继出现了许多类型的伺服阀技术。例如：中国专利89207945.2“比例电磁铁式单级伺服比例流量阀”，公开的是推杆和阀芯自动定心，及球面相应接触的技术。92102712.5“多功能步进式电液随动伺服阀”，所公开的是电一机随动+机一液随动的工作模式。95196278.7“先导控制伺服阀”，公开的是带有四个主流口的先导控制伺服阀。上述的现有技术，包括本人申请并授权的91216389.5“数控阀”在内，大体上存在以下不足之处：抗污染能力差，油粗时一般都不能运转；经常出现零漂现象，而且无法克服；结构都太复杂，给加工、使用、维修、控制都带来诸多困难；因此，他们不能在要求精度高，比如航天器等要求精度高、重量轻的控制系统中使用。

本实用新型的目的，在于提供一种伺服阀，使其结构简单而功能适应于高精度控制要求，又具有抗污染能力强，及无零漂现象，运转稳定，创造一个加工、使用、维修都很方便的良好条件。

本实用新型提供了以下的技术方案：

主要由步进电机、阀芯、阀套、套体、油槽、油孔、短轴、端盖等组成数字直控伺服阀整体结构。

空心的阀芯(1)滑动连接在阀套(2)中，阀套再滑动连接在阀体(6)中，阀芯、阀套、阀体上相对应的有各种形状的油槽(15)、油孔(25)，三者形成油通路，阀芯一端通过轴套(14)与步进电机(5)连接，直接受其传动，阀套的一端连接短轴(3)后再通过轴套(17)与步进电机(19)连接，阀体两端经端盖(4)，螺钉(9、12)密封环(21、22)封闭。

又一种形式阀芯(1)、阀套(2)、阀体(6)，以及通过轴套(14)所连接的步进电机(5)，前后端盖(4)的密封形式不变，而去掉步进电机(19)，用定位销(24)把阀套定位在阀体中，其反馈信号由光电管经控制系统产生数字信号，交步进电机(5)执行。

阀芯(1)所连接的步进电机(5)以及阀套(2)所连接的步进电机(19)，可分别连接超声波马达。受其传动，使阀芯在定位槽(10)限定的范围内径向位移。

阀芯(1)的圆周面上一个凸台与两排交错的油槽(15)和2个导油凹槽(26)，构成1级结构，由此可以组成2、3、4、5、6……S级结构形成，油槽间隔着向两边的凹槽开通，凹槽中有1-4个油孔(25)，阀芯中1-S级每个凸台油槽(15)的形状，可以是相同或不相同。

上述的油槽(15)的形状，是与轴倾角为0-45°的直型槽、斜槽(27)、螺旋槽、人字槽(29)、V型槽(30)、弧型槽。

上述的阀芯园周面上有序排列的各种形状的油槽(15)，于每个凸台上是2个或3、4、5、6……N个。

上述的各种形状的油槽(15)，都可以成为单扩边斜槽(28)的形式。

与阀芯(1)园周面上有序排的各种形状油槽(15)相对应，于阀套(2)上均布相对应形状的油槽，其数量为阀芯油槽数量的1/2，阀套上的凹槽与阀体上的进出油孔相通，阀体上有进出油接口。2个端盖(4)与阀体之间分别有密封环(21、22)，端盖与阀芯轴端和短轴(17)之间分别有密封环(16、23)密封，2个端盖之内分别设轴承(7)。

由于采取了以上的技术方案和措施，使本实用新型具备了明显的特点和进步：

前述的现有技术中的缺点，如抗污染能力差，经常出现的零漂现象，结构复杂，加工使用、维修困难等不足之处，得到完全克服。

确实达到了结构简单、零件少、容易加工制造并保证精度。

数字信号直接控制操作，取消中间环节，避免了误差，缩小了体积和重量，适用范围扩大，可适用了精度、重量要求高的控制系统。

由于结构的科学性与先进性，使之压力高、流量大、系统频率、压力均匀稳定。

超声波马达代替步进电机，大大提高了伺服阀的频率，更可以应用到特殊环境中。

本实用新型给出了以下的附图及图面说明：

图1是数字直控伺服阀的整体结构图；

图2是数字直控伺服阀单机控制传动结构图；

图3是阀芯的园面展开图；

图4是阀套的园面展开图；

图5是人字型油槽形状图；

图6是a斜油槽、b单扩边斜油槽形状图；

图7是V型油槽的形状图。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

如图1，是2级双步进电机传动与反馈数字直接控制伺服阀的结构。空心的阀芯1外壁上，有2个凸台和3个凹槽26，凸台上分别有序排列6个人字形油槽15，油槽间隔向两边的凹槽开通，凹槽中有2-4个油孔25。阀芯滑动连接在阀套2内，阀套滑动连接在阀体6内。阀套2的外壁上与阀芯凸台相对应的有2个凹槽，凹槽中有与阀芯凸台几何形状、大小相同的3个油槽，其数量是阀芯油槽数的1/2。阀套的凹槽与阀体的进出油孔相通。阀芯的一端通过轴套14，顶丝11固定连接步进电机5，该电机接受控制系统，计算机的指令，直接传动阀芯在定位槽10限定的范围内位移。阀套的一端用螺钉20固定连接短轴3，又经过轴套17顶丝18固定连接步进电机19，步进电机19接受反馈数字信号，带动阀套滑动位移，进而调节压力和流量。步进电机5或19可由超声波马达替代。端盖4经密封环21、22、16、23和轴承7，把阀芯、阀套封闭在阀体中。阀芯上有密封环8实现两端密封。该结构顶丝24是放松的。

如图2，是单机控制传动的结构形式的实施例。去掉步进电机19，顶丝24将阀套固定在通路位置。反馈信号由光电管传递至控制系统中的计算机，提供给步进电机5，实施传动调节。

如图3、图4，阀芯1的凸台外壁上有有序排列不同形状的油槽15，使之各槽的轴向倾角在0-45°间。而且每槽间隔着向两边的凹槽内开通。油槽的数量根据工况而定，是2个或3、4、5、6……N个。阀芯型槽与阀套、阀体上的进出油孔相通，阀体上设进出油接口。

如图5-图7所示，阀芯1凸台壁上有序排列不同形状的油槽15，包括直槽，斜槽27，单扩边斜槽28，人字槽29，V型槽30等。各种形状的油槽，在与阀芯凹槽开通处，都可进行如单扩边斜槽28同样的单扩边，以增大流量。

Claims

1、一种伺服阀，尤其是由步进电机接受数字信号，直接传动阀芯、阀套的伺服阀，由步进电机、阀芯、阀套、阀体、油槽、油孔、短轴、端盖等组成，其特征在于：

空心的阀芯(1)滑运连接在阀套(2)中，阀套再滑动连接在阀体(6)中，阀芯、阀套、阀体上相对应的有各种形状的油槽(15)、油孔(25)、三者形成油通路，

阀芯一端通过轴套(14)与步进电机(5)连接，直接受其传动，

阀套的一端连接短轴(3)后再通过轴套(17)与步进电机(19)连接，直接受其传动。

2、如权利要求1所述的伺服阀，其特征在于：去掉反馈步进电机(19)，用定位销(24)把阀套定位在阀体(6)中，连接反馈信号的光电管装置，经控制系统，交步进电机(5)执行。

3、如权利要求1所述的伺服阀，其特征在于：阀芯(1)和阀套(2)所连接的步进电机(5、19)，可以是超声波马达，受其传动，使阀芯在定位槽(10)限定的范围内径向位移。

4、如权利要求1所述的伺服阀，其特征在于：阀芯(1)的圆周面上一个凸台与两排交错的油槽(15)和2个导油凹槽(26)，构成1级结构，由此可以组成2、3、4、5、6……S级结构形成，油槽(15)间隔着向两边的凹槽开通，凹槽中有1-4个油孔(25)。

5、如权利要求1所述的伺服阀，其特征在于：阀芯中1-S级每个凸台油槽(15)的形状，可以是相同或不相同。

6、如权利要求1所述的伺服阀，其特征在于：上述的油槽(15)的形状，是与轴倾角为0-45的直型槽、斜槽(27)、螺旋槽、人字槽(29)、V型槽(30)、弧型槽。

7、如权利要求1所述的伺服阀，其特征在于：上述的油槽(15)于每个凸台上是2个或3、4、5、6……N个。

8、如权利要求1所述的伺服阀，其特征在于：上述的各种形状的油槽(15)，都可以成为单扩边斜槽(28)的扩边形式。

9、如权利要求1所述的伺服阀，其特征在于：与阀芯(1)圆周面上的油槽(15)相对应，于阀套(2)上均布相应形状的油槽，其数量为阀芯油槽数量的1/2，

10、如权利要求1所述的伺服阀，其特征在于；2个端盖(4)与阀体之间分别有密封环(21、22)，端盖与阀芯轴端和短轴(17)之间分别有密封环(16、23)密封，2个端盖之内分别设轴承(7)。