[发明专利]一种微位移驱动开关阀

摘要

本发明公开了一种微位移驱动开关阀，包括微位移驱动器、微位移放大机构、开关阀阀芯组件和阀体基座；微位移放大机构采用由三个滚珠与两个三角斜面组合的三角放大原理对微位移驱动器输出的微位移进行放大；开关阀阀芯组件采用上下阀芯等径分离结构平衡液压力及方便阀芯的装配；阀体基座将微位移驱动器安装空间、微位移放大机构安装空间、开关阀阀芯组件安装空间整合为一体。采用滚珠三角放大原理设计的微位移放大器，可将位移从微米级放大为毫米级，其结构简结，易于实现；为减少驱动的阻力，开关阀芯采用等径分离结构，作用于阀芯轴向的液压力大幅减少，且便于装配；阀体基座将微位移驱动部分、位移放大部分、开关阀套部分设计为一体，结构紧凑。

主权项

一种微位移驱动开关阀，其特征是：包括微位移驱动器(1)、微位移放大机构(2)、开关阀阀芯组件(3)和阀体基座(4)；微位移放大机构(2)采用由三个滚珠与两个三角斜面组合的三角放大原理对微位移驱动器(1)输出的微位移进行放大；开关阀阀芯组件(3)采用上下阀芯等径分离结构平衡液压力及方便阀芯的装配；阀体基座(4)将微位移驱动器(1)安装空间、微位移放大机构(2)安装空间、开关阀阀芯组件(3)安装空间整合为一体；所述微位移驱动器(1)包括下部固定微调螺钉(1.1)、下部垫块(1.2)、微位移驱动元件(1.3)；下部固定微调螺钉(1.1)通过螺纹方式安装在阀体基座(4)底部螺纹孔中，下部垫块(1.2)安装在下部固定微调螺钉(1.1)端面与微位移驱动元件(1.3)之间，以使下部固定微调螺钉(1.1)推力均匀作用在微位移驱动元件(1.3)端面；微位移驱动元件(1.3)的另一端与微位移放大机构(2)底面接触，推动微位移放大机构(2)在阀体基座(4)中移动；所述微位移放大机构(2)包括微位移驱动过渡块(2.1)、第一侧边滚珠(2.2)、中间滚珠(2.3)、第二侧边滚珠(2.4)、放大端驱动杆(2.5)、下预紧蝶形弹簧(2.6)、上预紧蝶形弹簧(2.7)、预紧块(2.8)、微位移放大机构预紧螺钉(2.9)；微位移驱动过渡块(2.1)底面与微位移驱动元件(1.3)接触，其上表面分别与第一侧边滚珠(2.2)、中间滚珠(2.3)、第二侧边滚珠(2.4)接触；其中微位移驱动过渡块(2.1)与第一侧边滚珠(2.2)、第二侧边滚珠(2.4)接触的表面处于同一平面，与中间滚珠(2.3)接触表面略高于这一平面，高出距离为滚珠直径的1％；第一侧边滚珠(2.2)、第二侧边滚珠(2.4)分别与阀体基座(4)的两个三角斜面接触，三角斜面倾斜角度在45°～60°之间；中间滚珠(2.3)与第一侧边滚珠(2.2)、第二侧边滚珠(2.4)相切接触，同时中间滚珠(2.3)顶端与放大端驱动杆(2.5)底面接触，以推动放大端驱动杆(2.5)；微位移驱动过渡块(2.1)、第一侧边滚珠(2.2)、中间滚珠(2.3)、第二侧边滚珠(2.4)、阀体基座(4)的两个三角斜面的接触装配关系，构成微位移放大机构(2)的三角放大原理，可以将微位移驱动元件(1.3)的微米级位移放大为放大端驱动杆(2.5)的毫米级位移输出；下预紧蝶形弹簧(2.6)与上预紧蝶形弹簧(2.7)安装在放大端驱动杆(2.5)与预紧块(2.8)之间；预紧块(2.8)顶面与微位移放大机构预紧螺钉(2.9)接触，通过微位移放大机构预紧螺钉(2.9)的旋进推动预紧块(2.8)，进而压缩下预紧蝶形弹簧(2.6)、上预紧蝶形弹簧(2.7)，调整预紧力，从而微调微位移驱动过渡块(2.1)、第一侧边滚珠(2.2)、中间滚珠(2.3)、第二侧边滚珠(2.4)、阀体基座(4)的两个三角斜面的接触关系，保证三角放大原理的实现；预紧力通过微位移放大机构(2)传递给微位移驱动器(1)以满足微位移驱动元件(1.3)的工作要求。