电机驱动的插装流量伺服阀

摘要

本发明提供一种电机驱动的插装流量伺服阀，其适用于液压领域，包括阀体、锥阀芯、控制阀芯、压盖、弹簧，电机、螺母和连接装置，阀体上有流体进口和流体出口，控制阀芯有台阶，锥阀芯有孔道，压盖有流体回流口，螺母与压盖固定连接，控制阀芯的一端有螺纹，该有螺纹的一端穿过压盖与螺母啮合，并通过连接装置与电机输出端连接。该电机驱动的插装流量伺服阀结构简单，单级阀流量可以做得很大。如果加上流量检测和位置检测，时时控制电机转角和方向，就能完成比例阀和伺服阀的功能，实现一阀多用的目的。本发明还提供另一种电机驱动的插装流量伺服阀，采用电机直接驱动锥阀芯，该插装流量伺服阀是纯电动插装流量伺服阀。

权利要求

1.一种电机驱动的插装流量伺服阀，其特征在于，包括阀体、锥阀芯、控制阀芯、压盖和弹簧，阀体上设置有流体进口和流体出口，锥阀芯设置在阀体内，控制阀芯设置在锥阀芯内，弹簧一端与锥阀芯上部连接，另一端与压盖相连，压盖与阀体密封相连，所述控制阀芯有台阶，所述锥阀芯有孔道，该孔道与台阶相配合，所述压盖有流体回流口，该电机驱动的插装流量伺服阀还包括电机、螺母和连接装置，螺母与压盖固定连接，所述控制阀芯的一端有螺纹，该有螺纹的一端穿过压盖与螺母啮合，并通过连接装置与电机输出端连接，该有螺纹的一端能在连接装置内做旋转运动和轴向直线运动，所述电机驱动的插装流量伺服阀采用内控方式，该电机驱动的插装流量伺服阀适用的流体是气体或液体，通过精确控制电机的转速和转角，来精确控制流体进口及流体出口的开度和响应时间，从而精确控制流量输出，完成比例控制或伺服控制。

2.根据权利要求1所述电机驱动的插装流量伺服阀，其特征在于所述电机是直流电机、交流电机、步进电机或伺服电机。

3.根据权利要求1所述电机驱动的插装流量伺服阀，其特征在于所述控制阀芯的螺纹是单头螺纹或多头螺纹。

4.根据权利要求1所述电机驱动的插装流量伺服阀，其特征在于所述连接装置是连接滑套或滑动联轴器。

5.根据权利要求1所述电机驱动的插装流量伺服阀，其特征在于所述阀体有至少两个孔道。

6.根据权利要求1所述电机驱动的插装流量伺服阀，其特征在于所述螺母和压盖是一体的。

7.根据权利要求1至6任一项所述电机驱动的插装流量伺服阀，其特征在于还包括电机支座，电机支座设置在压盖上，电机设置在电机支座上。

8.一种电机驱动的插装流量伺服阀，其特征在于，包括阀体、锥阀芯、压盖和弹簧，阀体上设置有流体进口和流体出口，锥阀芯设置在阀体内，弹簧一端与锥阀芯上部连接，另一端与压盖相连，压盖与阀体密封相连，该电机驱动的插装流量伺服阀还包括电机、螺母和连接装置，螺母与压盖连接，所述锥阀芯的一端有螺纹，该有螺纹的一端穿过压盖与螺母啮合，并通过连接装置与电机输出端连接，该有螺纹的一端能在连接装置内做旋转运动和轴向直线运动，所述电机驱动的插装流量伺服阀采用内控方式，该电机驱动的插装流量伺服阀适用的流体是气体或液体，通过精确控制电机的转速和转角，来精确控制流体进口及流体出口的开度和响应时间，从而精确控制流量输出，完成比例控制或伺服控制。

说明书

电机驱动的插装流量伺服阀

技术领域

[0001] 本发明涉及液压领域，尤其涉及电机驱动的插装流量伺服阀。

背景技术

[0002] 在流体传动中，插装流量伺服阀具有结构简单、通流量大等优点，因此在液压系统中获得广泛应用，尤其是重型主机的液压控制，更离不开插装流量伺服阀。传统的插装流量伺服阀包括伺服阀和伺服缸，它是将伺服缸的活塞杆做成锥阀芯，控制锥阀芯的位移来控制锥阀开口，从而控制输出流量。这种插装流量伺服阀结构复杂，需要在锥阀芯和伺服阀芯上安装两个位置传感器实现多闭环控制，为了满足伺服阀液压油要求，还要配置独立的高过滤精度油源，控制系统复杂，调试和维护都比较麻烦，价格也昂贵。

发明内容

[0003] 为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种控制系统较简单，调试和维护都比较方便，价格也不昂贵的电机驱动的插装流量伺服阀。

[0004] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0005] 一种电机驱动的插装流量伺服阀，包括阀体、锥阀芯、控制阀芯、压盖和弹簧，阀体上设置有流体进口和流体出口，锥阀芯设置在阀体内，控制阀芯设置在锥阀芯内，弹簧一端与锥阀芯上部连接，另一端与压盖相连，压盖与阀体密封相连，所述控制阀芯有台阶，所述锥阀芯有孔道，该孔道与台阶相配合，所述压盖有流体回流口，该电机驱动的插装流量伺服阀还包括电机、螺母和连接装置，螺母与压盖固定连接，所述控制阀芯的一端有螺纹，该有螺纹的一端穿过压盖与螺母啮合，并通过连接装置与电机输出端连接，该有螺纹的一端能在连接装置内做旋转运动和轴向直线运动。

[0006] 在该电机驱动的插装流量伺服阀中，所述电机是直流电机、交流电机、步进电机或伺服电机。

[0007] 在该电机驱动的插装流量伺服阀中，所述控制阀芯的螺纹是单头螺纹或多头螺纹。

[0008] 在该电机驱动的插装流量伺服阀中，所述连接装置是连接滑套或滑动联轴器。

[0009] 在该电机驱动的插装流量伺服阀中，该电机驱动的插装流量伺服阀适用的流体是气体或液体。

[0010] 在该电机驱动的插装流量伺服阀中，所述阀体有至少两个孔道。

[0011] 在该电机驱动的插装流量伺服阀中，所述螺母和压盖是一体的。

[0012] 在该电机驱动的插装流量伺服阀中，还包括电机支座，电机支座设置在压盖上，电机设置在电机支座上。

[0013] 本发明还提供另一种电机驱动的插装流量伺服阀，包括阀体、锥阀芯、压盖和弹簧，阀体上设置有流体进口和流体出口，锥阀芯设置在阀体内，弹簧一端与锥阀芯上部连接，另一端与压盖相连，压盖与阀体密封相连，该电机驱动的插装流量伺服阀还包括电机、螺母和连接装置，螺母与压盖连接，所述锥阀芯的一端有螺纹，该有螺纹的一端穿过压盖与螺母啮合，并通过连接装置与电机输出端连接，该有螺纹的一端能在连接装置内做旋转运动和轴向直线运动。

[0014] 本发明的优点及有益效果：

[0015] 由于电机控制十分简单且电机价格便宜，所以本发明中的电机驱动的插装流量伺服阀十分实用。又由于采用内控方式，且控制阀芯很小，采用很小的电机即可控制，因此无需单独的外控油源，单级阀流量就可以做得很大，无需二级或三级放大，这就大大简化了该插装流量伺服阀结构，也降低了成本。又因为只需简单控制电机的方向和转角，就可控制流体出口的开度，实现比例阀控制，如果加上闭环调节，则可以当高精度的流量伺服阀使用，如果加上位移检测，则可同时实现速度控制和位置控制，因此实现了一阀多用的目的。

附图说明

[0016] 图1为本发明提供的一种电机驱动的插装流量伺服阀的一种结构示意图；

[0017] 图2为本发明提供的一种电机驱动的插装流量伺服阀的另一种结构示意图；

[0018] 图3为本发明提供的另一种电机驱动的插装流量伺服阀的结构示意图。

[0019] 附图标记说明：

[0020] 1……阀体；

[0021] 2……锥阀芯；

[0022] 3……压盖；

[0023] 4……控制阀芯；

[0024] 5……电机支座；

[0025] 6……滑动连接器；

[0026] 7……电机；

[0027] 8……螺母；

[0028] 9……弹簧；

[0029] P……流体进口；

[0030] B……流体出口；

[0031] P1……孔道；

[0032] O1……孔道；

[0033] O……流体回流口。

具体实施方式

[0034] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0035] 请参考图1，在本发明的一个实施例中，所述电机驱动的插装流量伺服阀包括阀体1，锥阀芯2，带有流体回流口O的压盖3，控制阀芯4，电机支座5，连接装置，即滑动联轴器6，电机7，螺母8，弹簧9。阀体1上有流体进口P、流体出口B及相应孔道，控制阀芯4上有台阶并装于锥阀芯2的内腔中，锥阀芯2上有孔道P1和O1等孔道，控制阀芯4的台阶与锥阀芯2上的孔道相配合，控制阀芯4的一端有螺纹，该有螺纹的一端穿过压盖3与螺母8啮合，并通过滑动联轴器6与电机7的输出端连接，该有螺纹的一端能在滑动联轴器6内做旋转运动和轴向直线运动。弹簧9设置在锥阀芯2的上部，其一端与压盖3相连，压盖3与阀体1密封相连，电机支座5设置在压盖3上，电机7设置在电机支座5上。

[0036] 控制阀芯4的台阶将锥阀芯2的内腔分割成上腔和下腔。在非工作状态下，孔道P1和孔道O1共处于控制阀芯4的台阶内，流体从P口经孔道P1引到控制阀芯4的台阶内，再流到孔道O1内，经孔道O1引到压盖3，并从流体回流口O流出，此时，流体从P口流入，经孔道P1、控制阀芯4、孔道O1，最后从O口流出，形成了一个完整的流体通路。在工作状态下，电机7转动，通过滑动联轴器6带动控制阀芯4转动，同时由于螺母8的作用，控制阀芯4产生轴向直线运动。当控制阀芯4在轴线方向向上产生位移时，控制阀芯4的台阶将孔道P1引入锥阀芯2下腔，将孔道O1引入锥阀芯2上腔，前述流体通路被破坏，锥阀芯2受力平衡被破坏，锥阀芯2上移，直到恢复平衡为止，此时，锥阀芯2完成了对控制阀芯4的跟踪，即P口及B口开度对电机转角的跟踪。控制阀芯4在轴线方向向下产生位移时，同理。只要精确控制电机的转速和转角，就可精确控制P口及B口的开度和响应时间，从而精确的控制了流量输出，完成比例控制或伺服控制。

[0037] 在本实施例中，所述电机可以是各种电机，包括直流、交流、步进、伺服等各种电机。如果采用步进电机，则该电机驱动插装流量伺服阀就是数字式插装流量伺服阀。

[0038] 在本实施例中，所述控制阀芯4可以是三通阀或四通阀。

[0039] 在本实施例中，所述控制阀芯4的螺纹可以是单头螺纹或多头螺纹。

[0040] 在本实施例中，所述连接装置是滑动联轴器，其也可以是连接滑套，能够保证控制阀芯4有螺纹的一端做旋转运动和轴向直线运动的连接装置均可适用于本发明。

[0041] 在本实施例中，该电机驱动的插装流量伺服阀适用的流体是气体或液体。

[0042] 在本实施例中，所述阀体1具有至少两个孔道。

[0043] 在本实施例中，，所述螺母8和压盖3是两个独立的部件，也可以将二者做成一体的。

[0044] 请参考图2，本发明提供另一种实施例，该实施例的内容与前述实施例基本相同。不同之处在于：当阀体1是加长阀体时，可以将电机7直接设置在阀体1上，省去电机支座5，节省了成本。

[0045] 请参考图3，本发明还提供另一种实施例，该实施例的内容与前述实施例基本相同。不同之处在于：当电机驱动的插装流量伺服阀是小型插装流量伺服阀，作用在锥阀芯2上的力不大时，该电机驱动的插装流量伺服阀可以采用电机7直接驱动锥阀芯2的方式。此时电机驱动的插装流量伺服阀包括阀体1、锥阀芯2、压盖3，电机支座5，连接装置，即滑动联轴器6，电机7，螺母8，弹簧9。阀体1上有流体进口P、流体出口B及相应孔道，锥阀芯2的一端有螺纹，该有螺纹的一端穿过压盖3与螺母8啮合，并通过滑动联轴器6与电机7的输出端连接，该有螺纹的一端能在滑动联轴器6内做旋转运动和轴向直线运动。弹簧9设置在锥阀芯2的上部，其一端与压盖3相连，压盖3与阀体1密封相连，电机支座5设置在压盖3上，电机7设置在电机支座5上。

[0046] 在非工作状态下，尽管锥阀芯2受到流体的压力和弹簧9的弹力，但由于螺母施加的紧固力的作用，锥阀芯2紧紧压住P口，不让流体经P口从B口流出。在工作状态下，电机7转动，通过滑动联轴器6带动锥阀芯2转动，同时由于螺母8的作用，锥阀芯2产生轴向直线运动，在轴线上产生位移，此时P口打开，流体经P口从B口流出。只要精确控制电机的转速和转角，就可精确控制P口及B口的开度和响应时间，从而精确的控制了流量输出，完成比例控制或伺服控制，此时的插装流量伺服阀就是纯电动的插装流量伺服阀。

[0047] 在本实施例中，电机驱动的插装流量伺服阀中使用了弹簧9部件，其主要起消除螺母和锥阀芯2上螺纹配合间隙的作用，但是也可以不使用该部件，达到节约成本的目的。

[0048] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。