一種數(shù)控旋芯式比例伺服閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種數(shù)控旋芯式比例伺服閥。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有一中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)文件，其申請(qǐng)?zhí)枮?5196278.7，該發(fā)明公開(kāi)一種先導(dǎo)控制伺服閥具有四個(gè)主流腔，帶有四個(gè)控制邊的軸向滑動(dòng)主控制閥芯，以及限定主控制閥芯的彈簧對(duì)中中心位置的回復(fù)彈簧。一閥套有對(duì)應(yīng)于第一、第二、第三主要流動(dòng)腔的環(huán)形開(kāi)口，以及對(duì)應(yīng)于第四主要流動(dòng)腔的前開(kāi)口。壓力平衡面由位于彈簧腔內(nèi)的主控制閥芯的第二前表面形成。主控制閥芯將第四主要流動(dòng)腔內(nèi)的壓力通過(guò)卸壓通道作用在壓力平衡面上。
[0003]現(xiàn)有一中國(guó)實(shí)用新型專利，其申請(qǐng)?zhí)枮?01020607491.3，本實(shí)用新型涉及一種比例電磁鐵式伺服閥，特別是比例電磁鐵式伺服閥設(shè)備。它是由閥體、閥芯、閥套、悶板、彈簧座、復(fù)位彈簧、比例電磁鐵、推桿、動(dòng)鐵、線圈、位移傳感器和反饋桿組成，閥體的側(cè)面設(shè)有悶板，閥體的另一端設(shè)置比例電磁鐵，閥體的中間設(shè)置閥套和閥芯，悶板和閥芯之間設(shè)置復(fù)位彈簧和彈簧座，閥芯的另一端與推桿接觸，比例電磁鐵的動(dòng)鐵中間設(shè)置推桿，推桿的另一端連接位移傳感器的反饋桿，動(dòng)鐵的外圈設(shè)置線圈，比例電磁鐵的另一端設(shè)置位移傳感器。
[0004]上述的各類比例伺服閥采用直動(dòng)比例閥作其先導(dǎo)閥，先導(dǎo)閥芯及主閥芯上均須安裝位移傳感器，并配置專用的數(shù)字放大器對(duì)兩級(jí)閥芯進(jìn)行雙閉環(huán)控制。機(jī)械結(jié)構(gòu)及電控系統(tǒng)復(fù)雜，制造困難，使用不便。此外，現(xiàn)有各類比例伺服閥及其關(guān)鍵元器件的國(guó)產(chǎn)化率低，經(jīng)濟(jì)性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種數(shù)控旋芯式比例伺服閥，解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種數(shù)控旋芯式比例伺服閥，其包括伺服電機(jī)、支座、旋芯、先導(dǎo)活塞、主閥芯、主閥體、球面套、主閥蓋、先導(dǎo)閥體;支座設(shè)置在先導(dǎo)閥體的左端，主閥體設(shè)置在先導(dǎo)閥體的右端;主閥蓋設(shè)置在主閥體的右端;伺服電機(jī)設(shè)置在支座的左端;主閥體的中部設(shè)有主閥腔，主閥體上設(shè)有與主閥腔相連通的回油口、壓力油口和至少兩個(gè)工作油口；球面套設(shè)置在主閥芯的右端，主閥芯的右端面與球面套的內(nèi)壁構(gòu)成第一控制腔，第一控制腔與壓力油口相連通;先導(dǎo)閥體的中部設(shè)有先導(dǎo)閥腔，先導(dǎo)閥腔的右端與主閥腔的左端相連通;先導(dǎo)活塞設(shè)置在先導(dǎo)閥腔內(nèi)，先導(dǎo)活塞的右端伸入到主閥體內(nèi)并與主閥芯的左端連接，先導(dǎo)活塞的左端面與先導(dǎo)閥腔的內(nèi)壁組成第二控制腔，先導(dǎo)活塞在第二控制腔內(nèi)的受壓面大于主閥芯在第一控制腔內(nèi)的受壓面;先導(dǎo)閥體上設(shè)有用于對(duì)先導(dǎo)活塞和旋芯供油的壓力油通道及用于對(duì)先導(dǎo)活塞和旋芯排油的回油腔;先導(dǎo)活塞上設(shè)有內(nèi)腔，旋芯的右端置于內(nèi)腔中、并可在內(nèi)腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋芯的左端伸入到支座中；伺服電機(jī)的輸出軸與旋芯的左端固定連接，并驅(qū)動(dòng)旋芯轉(zhuǎn)動(dòng)使得第二控制腔與壓力油通道連通并驅(qū)動(dòng)主閥芯向右移動(dòng)或第二控制腔與回油腔連通并使主閥芯在第一控制腔油壓力作用下向左移動(dòng)。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:1、數(shù)控旋芯式比例伺服閥采用伺服電機(jī)進(jìn)行電氣-機(jī)械轉(zhuǎn)換。與比例電磁鐵相比，伺服電機(jī)線性度好，線性范圍無(wú)限，便于用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度開(kāi)環(huán)比例伺服控制，品種規(guī)格多，控制靈活，使用方便，可靠性高。2、數(shù)控旋芯式比例伺服閥具有高可靠性。一方面，旋芯上的成對(duì)油道與先導(dǎo)活塞上的兩對(duì)工作油孔均具有中心對(duì)稱的特質(zhì)，使作用于旋芯上的徑向液壓力完全平衡，故旋芯在先導(dǎo)活塞中的轉(zhuǎn)動(dòng)像靜壓軸承一樣，摩阻力很小。另一方面，旋芯在先導(dǎo)活塞中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，有利于形成和保持工作間隙中的油膜，有利于克服液壓的和機(jī)械的卡阻力，從而有效提高了數(shù)控旋芯式比例伺服閥的整體可靠性。3、數(shù)控旋芯式比例伺服閥的旋芯的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載力矩很小，因而該比例伺服閥有較高的頻響。4、數(shù)控旋芯式比例伺服閥的主閥部分可以根據(jù)需要，設(shè)計(jì)成不同伺服精度、不同中位機(jī)能及相應(yīng)的具體結(jié)構(gòu)，例如帶主閥套等，以構(gòu)成不同品種和功能的數(shù)控旋芯式比例伺服閥。5、與現(xiàn)有比例伺服閥相比，數(shù)控旋芯式比例伺服閥可用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度開(kāi)環(huán)比例伺服控制，機(jī)械結(jié)構(gòu)及電控系統(tǒng)簡(jiǎn)單，工藝性、經(jīng)濟(jì)性好，工作可靠，使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)易，可大幅提升國(guó)產(chǎn)化水平。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0009]圖2為圖1的俯視局部剖視圖；
[00?0]圖3為先導(dǎo)活塞的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011]圖4為主閥芯的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0012]圖5為旋芯的第一種結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖6為旋芯的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖7為工作油口A與壓力油口相連通的示意圖；
[0015]圖8為工作油口B與壓力油口相連通的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0017]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種數(shù)控旋芯式比例伺服閥，其包括伺服電機(jī)1、支座2、旋芯4、先導(dǎo)活塞5、主閥芯7、主閥體8、球面套10、主閥蓋11、先導(dǎo)閥體12。
[0018]支座2設(shè)置在先導(dǎo)閥體12的左端，主閥體8設(shè)置在先導(dǎo)閥體12的右端；主閥蓋11設(shè)置在主閥體8的右端;伺服電機(jī)I設(shè)置在支座2的左端;主閥體8的中部設(shè)有主閥腔，主閥體8上設(shè)有與主閥腔相連通的回油口、壓力油口和至少兩個(gè)工作油口。本發(fā)明的工作油口設(shè)為兩個(gè)，分別為工作油口A和第二工作油口B，回油口、工作油口A、壓力油口、第二工作油口B從左到右依次設(shè)置在主閥體8上。
[0019]球面套10設(shè)置在主閥芯7的右端，主閥芯7的右端面與球面套10的內(nèi)壁構(gòu)成第一控制腔15，第一控制腔15與壓力油口相連通。具體地，主閥芯7上設(shè)有用于將壓力油口的壓力油導(dǎo)入到第一控制腔15內(nèi)的導(dǎo)油通道7.3;導(dǎo)油通道7.3的一端與壓力油口連通，導(dǎo)油通道7.3的另一端與第一控制腔15連通。
[0020]先導(dǎo)閥體12的中部設(shè)有先導(dǎo)閥腔，先導(dǎo)閥腔的右端與主閥腔的左端相連通;先導(dǎo)活塞5設(shè)置在先導(dǎo)閥腔內(nèi)，先導(dǎo)活塞5的右端伸入到主閥體8內(nèi)并與主閥芯7的左端連接，具體地，先導(dǎo)活塞5的右端通過(guò)球面塞6與主閥芯7抵觸連接;先導(dǎo)活塞5的左端面與先導(dǎo)閥腔的內(nèi)壁組成第二控制腔16，先導(dǎo)活塞5在第二控制腔16內(nèi)的受壓面大于主閥芯7在第一控制腔15內(nèi)的受壓面。本發(fā)明處于工作狀態(tài)時(shí)，第一控制腔15始終與壓力油口連通，當(dāng)?shù)诙刂魄?6與壓力油口連通時(shí)，第一控制腔15和第二控制腔16內(nèi)壓力油的壓強(qiáng)相同，而先導(dǎo)活塞5的受壓面大于主閥芯7的受壓面，則向右推動(dòng)先導(dǎo)活塞5的壓力大于向左推動(dòng)主閥芯7的壓力，先導(dǎo)活塞5和主閥芯7—起向右移動(dòng)；當(dāng)?shù)诙刂魄?6與回油口連通時(shí)，主閥芯7受到向左推動(dòng)的壓力，先導(dǎo)活塞5和主閥芯7—起向左移動(dòng)。
[0021]先導(dǎo)閥體12上設(shè)有用于對(duì)先導(dǎo)活塞5和旋芯4供油的壓力油通道12.1及其用于對(duì)先導(dǎo)活塞5和旋芯4排油的回油腔，上述的回油腔為先導(dǎo)閥腔靠近主閥腔的一部分，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，在主閥體8上設(shè)有將壓力油口與壓力油通道12.1連通的通道，實(shí)際中也可以根據(jù)需要，直接通過(guò)管道將外供壓力油與壓力油通道12.1連通。先導(dǎo)活塞5上設(shè)有內(nèi)腔，旋芯4的右端置于內(nèi)腔中、并可在內(nèi)腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋芯4的左端伸入到支座2中；伺服電機(jī)I的輸出軸與旋芯4的左端固定連接，伺服電機(jī)I驅(qū)動(dòng)旋芯4轉(zhuǎn)動(dòng)使得第二控制腔16與壓力油通道12.1連通并驅(qū)動(dòng)主閥芯7向右移動(dòng)，或伺服電機(jī)I驅(qū)動(dòng)旋芯4轉(zhuǎn)動(dòng)使得第二控制腔16與回油腔連通并使主閥芯7在第一控制腔15油壓力作用下向左移動(dòng)。最好，伺服電機(jī)I的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與旋芯4固定連接，具體地，伺服電機(jī)I選為步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)I或直流伺服電機(jī)I。
[0022]本發(fā)明可以作如下優(yōu)化設(shè)計(jì):
[0023]如圖3所示，進(jìn)一步，先導(dǎo)活塞5上設(shè)有用于將壓力油通道12.1與其內(nèi)腔連通的第一輔助油道5.1，第一輔助油道5.1靠近內(nèi)腔處設(shè)有第一油孔;為了消除液壓徑向力對(duì)旋芯4工作的不利影響，最好，第一輔助油道5.1成對(duì)設(shè)置，這樣第一油孔也成對(duì)設(shè)置，每對(duì)第一油孔均為中心對(duì)稱設(shè)置，中心對(duì)稱是指每對(duì)第一油孔關(guān)于旋芯4的軸心呈中心對(duì)稱。最好，第一輔助油道5.1在靠近壓力油油路的出油口處設(shè)有環(huán)形凹槽5.4。
[0024]先導(dǎo)活塞5上設(shè)有用于將回油腔與內(nèi)腔連通的第二輔助油道5.2，第二