CN110159604B - 一种高频响旋转数字伺服阀及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高频响旋转数字伺服阀及其控制方法。属于伺服阀技术领域，该伺服阀能够改变油流方式，进而灵活控制油流运动，且结构简单，使用方便。包括固定安装在阀体右端的闭环伺服电机，所述阀体和闭环伺服电机之间设有与闭环伺服电机压紧连接的电机安装压板，所述电机安装压板固定套接在阀芯压紧座上，所述阀芯压紧座固定连接在阀体右端，所述阀芯压紧座右端固定连接在闭环伺服电机上，阀芯压紧座的左端的阀体内设有阀套，所述阀套与阀芯压紧座之间设有用于密封的密封环，所述阀套内安装有与阀芯压紧座固定连接的阀芯，所述阀芯右端固定安装有十字滑块联轴器，所述十字滑块联轴器位于阀芯压紧座内。

Description

一种高频响旋转数字伺服阀及其控制方法

技术领域

本发明涉及伺服阀技术领域，具体涉及一种高频响旋转数字伺服阀及其控制方法。

背景技术

伺服阀按其功能可分为压力式和流量式两种，压力式伺服阀将输给的电信号线性地转换为气体压力；流量式伺服阀将输给的电信号转换为气体流量，由于气体的可压缩性，使气缸或气马达等执行元件的运动速度不仅取决于气体流量，还取决于执行元件的负载大小；因此精确地控制气体流量往往是不必要的，单纯的压力式或流量式伺服阀应用不多，往往是压力和流量结合在一起应用更为广泛。

如公告号为CN103233937B的中国发明专利于2015年11月04日公开了一种电液伺服阀数字控制器，包括CAN总线接口电路的控制信号传输端连接微控制器的控制信号传输端，微控制器的控制信号输出端连接DA转换器的数字信号输入端，DA转换器的模拟信号输出端连接伺服阀驱动电路的驱动信号输入端，伺服阀驱动电路输出的驱动信号作为电液伺服阀的伺服阀线圈驱动信号；伺服阀驱动电路输出的驱动信号连接过流保护电路的采集信号输入端，过流保护电路的报警信号输出端连接伺服阀驱动电路的报警信号输入端；过流保护电路的报警控制信号输出端连接微控制器的报警控制信号输入端。

现有技术伺服阀的驱动装置为电磁铁及小功率力矩马达，通过液压放大推动阀芯轴向移动改变油流运动，推动阀芯轴向移动不因造成流速缓慢且控制油流灵活性低。

发明内容

本发明是为了解决现有伺服阀存在流速缓慢且油流灵活性低的不足，提供一种能够改变油流方式，进而灵活控制油流运动，且结构简单，使用方便的高频响旋转数字伺服阀及其控制方法。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：

一种高频响旋转数字伺服阀，包括固定安装在阀体右端的闭环伺服电机，所述阀体和闭环伺服电机之间设有与闭环伺服电机压紧连接的电机安装压板，所述电机安装压板固定套接在阀芯压紧座上，所述阀芯压紧座固定连接在阀体右端，所述阀芯压紧座右端固定连接在闭环伺服电机上，阀芯压紧座的左端的阀体内设有阀套，所述阀套与阀芯压紧座之间设有用于密封的密封环，所述阀套内安装有与阀芯压紧座固定连接的阀芯，所述阀芯右端固定安装有十字滑块联轴器，所述十字滑块联轴器位于阀芯压紧座内；所述阀体底部设有两组用于定位连接的内六角螺钉，位于横向两内六角螺钉之间的阀体上设有进油口和出油口。

作为优选，所述阀体左端安装有磁旋转编码器，所述磁旋转编码器右端安装有角度位移传感器，所述角度位移传感器右端安装带有磁钢安装座的圆柱型磁钢，其中角度位移传感器、圆柱型磁钢和磁钢安装座均位于阀体内，所述磁钢安装座位于阀芯左侧且与阀芯之间设有弹簧垫圈。

作为优选，角度位移传感器和阀芯均通过密封圈密封连接在阀体内。

作为优选，所述阀芯与密封环之间设有用于耐压的旋转格莱圈。

作为优选，所述阀芯通过卡环固定卡紧连接在阀芯压紧座上。

作为优选，所述阀芯包括固定安装在连接部左右两端的出油部I和出油部II，出油部I和出油部II上均设有若干出油孔，所述出油部I左端安装带有若干进油孔的进油部，所述出油部II右端安装有卡接头的定位轴，所述卡接头通过十字滑块联轴器驱动连接在闭环伺服电机的转轴上。

作为优选，所述进油孔与出油孔的直径范围为4-10mm。

作为优选，所述十字滑块联轴器包括形状大小相同的左半联轴器和右半联轴器，所述左半联轴器和右半联轴器之间安装带有凸牙的中间盘。

一种运用于高频响旋转数字伺服阀的控制方法，所述方法包括如下步骤：一：先完成阀芯、密封环和阀芯压紧座的安装，然后将阀套套接安装在阀芯上，其次将带有阀芯的阀套整体安装在阀体内，之后将磁旋转编码器、角度位移传感器和带有磁钢安装座的圆柱型磁钢安装在位于阀芯左侧的阀体内，最后将闭环伺服电机和电机安装压板安装在阀芯压紧座上；二：检查安装情况良好，将进油口和出油口与油路接通并开启闭环伺服电机；三：在磁旋转编码器中设定角度值，当闭环伺服电机驱动阀芯按照定速转动后，当进油孔与进油口连通时，液压油进入，当出油孔与出油口连通时，液压油流出，通过闭环伺服电机驱动阀芯转动控制液压油流动方向。

作为优选，所述磁旋转编码器中设定角度值范围为15°-45°；闭环伺服电机的转速范围120-200r/min。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种高频响旋转数字伺服阀及其控制方法，能够改变油流方式，进而灵活控制油流运动，且结构简单，使用方便。

附图说明

图1为本发明实施例的一种整体外型示意图。

图2为图1的一种结构剖视图。

图3为本发明实施例中阀芯的一种结构示意图。

图4为本发明实施例中十字滑块联轴器的一种结构示意图。

图中：磁旋转编码器1，磁钢安装座2阀体3，阀套4，阀芯5，密封环6，卡环7，阀芯压紧座8，十字滑块联轴器9，电机安装压板10，角度位移传感器11，圆柱型磁钢12，弹簧垫圈13，内六角螺钉14，密封圈15，旋转格莱圈16，闭环伺服电机17，进油口18，出油口19，进油部51，出油部I52，连接部53，出油部II54，定位轴55，卡接头56，进油孔57，出油孔58，左半联轴器91，中间盘92，右半联轴器93，凸牙94，转轴171。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步的说明。

实施例，一种高频响旋转数字伺服阀，参见图1-4所示，包括固定安装在阀体3右端的闭环伺服电机17，所述阀体3和闭环伺服电机17之间设有与闭环伺服电机17压紧连接的电机安装压板10，所述电机安装压板10固定套接在阀芯压紧座8上，所述阀芯压紧座8固定连接在阀体3右端，所述阀芯压紧座8右端固定连接在闭环伺服电机17上，阀芯压紧座8的左端的阀体3内设有阀套4，所述阀套4与阀芯压紧座8之间设有用于密封的密封环6，所述阀套4内安装有与阀芯压紧座8固定连接的阀芯5，所述阀芯5右端固定安装有十字滑块联轴器9，所述十字滑块联轴器9位于阀芯压紧座8内；所述阀体3底部设有两组用于定位连接的内六角螺钉14，位于横向两内六角螺钉14之间的阀体3上设有进油口18和出油口19。所述阀体3左端安装有磁旋转编码器1，所述磁旋转编码器1右端安装有角度位移传感器11，所述角度位移传感器11右端安装带有磁钢安装座2的圆柱型磁钢12，其中角度位移传感器11、圆柱型磁钢12和磁钢安装座2均位于阀体3内，所述磁钢安装座2位于阀芯5左侧且与阀芯5之间设有弹簧垫圈13。角度位移传感器11和阀芯5均通过密封圈15密封连接在阀体3内。所述阀芯5与密封环6之间设有用于耐压的旋转格莱圈16。所述阀芯5通过卡环7固定卡紧连接在阀芯压紧座8上。

参见图3所示，所述阀芯5包括固定安装在连接部53左右两端的出油部I52和出油部II54，出油部I52和出油部II54上均设有若干出油孔58，所述出油部I52左端安装带有若干进油孔57的进油部51，所述出油部II54右端安装有卡接头56的定位轴55，所述卡接头56通过十字滑块联轴器9驱动连接在闭环伺服电机17的转轴171上。所述进油孔57与出油孔58的直径范围为5mm。

参见图4所示，所述十字滑块联轴器9包括形状大小相同的左半联轴器91和右半联轴器93，所述左半联轴器91和右半联轴器93之间安装带有凸牙94的中间盘92。

一种运用于高频响旋转数字伺服阀的控制方法，所述方法包括如下步骤：一：先完成阀芯5、密封环6和阀芯压紧座8的安装，然后将阀套4套接安装在阀芯5上，其次将带有阀芯5的阀套4整体安装在阀体3内，之后将磁旋转编码器1、角度位移传感器11和带有磁钢安装座2的圆柱型磁钢12安装在位于阀芯5左侧的阀体3内，最后将闭环伺服电机17和电机安装压板10安装在阀芯压紧座8上；二：检查安装情况良好，将进油口18和出油口19与油路接通并开启闭环伺服电机17；三：在磁旋转编码器1中设定角度值，当闭环伺服电机17驱动阀芯5按照定速转动后，当进油孔57与进油口18连通时，液压油进入，当出油孔58与出油口19连通时，液压油流出，通过闭环伺服电机17驱动阀芯5转动控制液压油流动方向。

所述磁旋转编码器1中设定角度值范围为45°；闭环伺服电机17的转速范围200r/min。

本发明实施例中磁旋转编码器1为EC06开关编码器。

本发明提供了一种高频响旋转数字伺服阀及其控制方法，能够改变油流方式，进而灵活控制油流运动，且可通过改变油孔大小调节油路大小，结构简单，使用方便，可靠性高。

上面结合附图描述了本发明的实施方式，但实现时不受上述实施例限制，本领域普通技术人员可在所附权利要求的范围内做出各种变化或修改。

Claims (6)

1.一种高频响旋转数字伺服阀，包括固定安装在阀体（3）右端的闭环伺服电机（17），其特征在于，所述阀体（3）和闭环伺服电机（17）之间设有与闭环伺服电机（17）压紧连接的电机安装压板（10），所述电机安装压板（10）固定套接在阀芯压紧座（8）上，所述阀芯压紧座（8）固定连接在阀体（3）右端，所述阀芯压紧座（8）右端固定连接在闭环伺服电机（17）上，阀芯压紧座（8）的左端的阀体（3）内设有阀套（4），所述阀套（4）与阀芯压紧座（8）之间设有用于密封的密封环（6），所述阀套（4）内安装有与阀芯压紧座（8）固定连接的阀芯（5），所述阀芯（5）右端固定安装有十字滑块联轴器（9），所述十字滑块联轴器（9）位于阀芯压紧座（8）内；所述阀体（3）底部设有两组用于定位连接的内六角螺钉（14），位于横向两内六角螺钉（14）之间的阀体（3）上设有进油口（18）和出油口（19）；

所述阀体（3）左端安装有磁旋转编码器（1），所述磁旋转编码器（1）右端安装有角度位移传感器（11），所述角度位移传感器（11）右端安装带有磁钢安装座（2）的圆柱型磁钢（12），其中角度位移传感器（11）、圆柱型磁钢（12）和磁钢安装座（2）均位于阀体（3）内，所述磁钢安装座（2）位于阀芯（5）左侧且与阀芯（5）之间设有弹簧垫圈（13）；

所述阀芯（5）包括固定安装在连接部（53）左右两端的出油部I（52）和出油部II（54），出油部I（52）和出油部II（54）上均设有若干出油孔（58），所述出油部I（52）左端安装带有若干进油孔（57）的进油部（51），所述出油部II（54）右端安装有卡接头（56）的定位轴（55），所述卡接头（56）通过十字滑块联轴器（9）驱动连接在闭环伺服电机（17）的转轴（171）上；

所述伺服阀的控制方法包括如下步骤： 一：先完成阀芯（5）、密封环（6）和阀芯压紧座（8）的安装，然后将阀套（4）套接安装在阀芯（5）上，其次将带有阀芯（5）的阀套（4）整体安装在阀体（3）内，之后将磁旋转编码器（1）、角度位移传感器（11）和带有磁钢安装座（2）的圆柱型磁钢（12）安装在位于阀芯（5）左侧的阀体（3）内，最后将闭环伺服电机（17）和电机安装压板（10）安装在阀芯压紧座（8）上； 二：检查安装情况良好，将进油口（18）和出油口（19）与油路接通并开启闭环伺服电机（17）； 三：在磁旋转编码器（1）中设定角度值，当闭环伺服电机（17）驱动阀芯（5）按照定速转动后，当进油孔（57）与进油口（18）连通时，液压油进入，当出油孔（58）与出油口（19）连通时，液压油流出，通过闭环伺服电机（17）驱动阀芯（5）转动控制液压油流动方向；所述磁旋转编码器（1）中设定角度值范围为15°-45°；闭环伺服电机（17）的转速范围120-200r/min。

2.根据权利要求1所述的一种高频响旋转数字伺服阀，其特征在于，角度位移传感器（11）和阀芯（5）均通过密封圈（15）密封连接在阀体（3）内。

3.根据权利要求1或2所述的一种高频响旋转数字伺服阀，其特征在于，所述阀芯（5）与密封环（6）之间设有用于耐压的旋转格莱圈（16）。

4.根据权利要求3所述的一种高频响旋转数字伺服阀，其特征在于，所述阀芯（5）通过卡环（7）固定卡紧连接在阀芯压紧座（8）上。

5.根据权利要求4所述的一种高频响旋转数字伺服阀，其特征在于，所述进油孔（57）与出油孔（58）的直径范围为4-10mm。

6.根据权利要求1所述的一种高频响旋转数字伺服阀，其特征在于，所述十字滑块联轴器（9）包括形状大小相同的左半联轴器（91）和右半联轴器（93），所述左半联轴器（91）和右半联轴器（93）之间安装带有凸牙（94）的中间盘（92）。