[发明专利]永磁交流伺服电动机螺纹直驱式电液比例流量阀

说明书

技术领域

本发明涉及电液伺服阀技术领域，具体涉及永磁交流伺服电动机螺纹直驱式电液比例流量阀。

背景技术

传统的电液伺服阀由电—机转换器、液压放大器及反馈检测装置组成，在大流量的场合，多级阀的使用较为广泛，它含有先导级阀作为控制级，先导阀往往采用喷嘴挡板式、射流管式和滑阀式等结构。传统伺服阀的寿命和可靠性与液压油的污染程度密切相关，安装伺服阀的液压系统必须进行彻底清洗，喷嘴挡板式和射流管式对油液要求很高，干净程度需要在5个μ以下，伺服阀被污染是导致伺服阀失效的最主要原因。此外，电液比例阀中采用的比例电磁铁存在电磁铁尺寸大以及发热严重等问题，且电磁吸合力难以达到一些高压系统下的要求。

近年来，插装阀广泛地应用于高压大流量液压系统中，插装阀的元件也不断向标准化与模块化发展。目前，国内外用于高压大流量场所的插装阀均采用二级或三级插装阀，由先导级实现阀芯的运动及控制，比例控制技术与插装阀技术相结合,形成二通和三通比例插装阀。特点是结构简单,性能可靠,流动阻力小,通油能力大,易于实现集成。但需要额外的液压回路且维护成本较高，且国内市场多级插装阀技术尚不成熟。特别是目前国内众多大型锻压设备中都采用了插装阀实现流量控制、卸荷等功能，这些锻压设备的工作条件使得对相应插装阀的要求不断提高，且通常正是由于插装阀等辅助元件无法达到要求限制了国内锻压设备在吨位以及控制精度方面的发展。虽然国内诸多液压阀厂家不断进行自主研发，但国外进口插装阀在锻压设备领域中仍占绝大多数，且价格高昂，变相提高了设备成本。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供永磁交流伺服电动机螺纹直驱式电液比例流量阀，适用于高压大流量控制场所，从而改进现有插装阀结构及控制方法，提高精度，降低成本。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

永磁交流伺服电动机螺纹直驱式电液比例流量阀，包括阀芯2，阀芯2安装在阀套1内，阀套1的顶部连接有盖板4，盖板4的中心孔和阀芯2的上部阀杆外壁配合，盖板4下端面与阀芯2上端面之间形成空腔，阀芯2的中心孔与空腔相连通，阀芯2的上部阀杆开有内孔，内孔加工有螺纹并与空心螺杆3配合连接，空心螺杆3由平键6、螺钉7和旋转伺服电机5的电机轴固定连接。

所述阀芯2与阀套1配合处安装有密封圈。

所述盖板4与阀套1、阀芯2上部阀杆配合处均安装有密封圈。

所述盖板4周围开有螺纹孔，并通过双头螺柱8将整个外阀体固定于配套阀座上。

所述阀芯2与阀套1配合面上开有竖槽，槽内设有钢球。

本发明优点在于省略了一套先导级控制油路的使用，采用伺服电机5直接驱动阀芯2，提高了控制精度，缩减了成本，对阀的控制更为精确并提高了整个液压系统的工作效率，不再设有先导级，节省了控制油路的成本；将电机与阀做成一体，简化了机械结构，使安装空间更为紧凑。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

如附图所示，永磁交流伺服电动机螺纹直驱式电液比例流量阀，包括阀芯2，阀芯2安装在阀套1内，阀套1的顶部连接有盖板4，盖板4的中心孔和阀芯2的上部阀杆外壁配合，盖板4下端面与阀芯2上端面之间形成空腔，阀芯2的中心孔与空腔相连通，使入口高压油进入空腔内平衡阀口压力，阀芯2的上部阀杆部分开有内孔，内孔加工有螺纹并与空心螺杆3配合连接，空心螺杆3由平键6、螺钉7和旋转伺服电机5的电机轴固定连接。旋转伺服电机5的旋转运动由空心螺杆3和阀芯2上部阀杆部分组成的滑动螺旋机构转化成阀芯2的直线运动，通过控制旋转伺服电机5旋转实现阀的开启闭合。

所述阀芯2与阀套1配合处安装有密封圈。

所述盖板4与阀套1、阀芯2上部阀杆配合处均安装有密封圈。

所述盖板4周围开有螺纹孔，并通过双头螺柱8将整个外阀体固定于配套阀座上。

所述阀芯2与阀套1配合面上开有竖槽，槽内设有钢球，避免了阀芯2的旋转运动。

本发明的工作原理为:

阀口处于关闭状态时，开启旋转伺服电机5，高压油从阀口A进入，由阀芯2的中心孔进入阀芯2与盖板4形成的空腔中，此时，高压油对阀芯2的作用力为阀芯2的下表面面积S1与上表面面积S2的压力差，此时工作中的旋转伺服电机5的输出轴通过平键6将旋转运动传递给空心螺杆3，由于空心螺杆3与阀芯2上部掏空螺母部分形成螺旋传动机构，空心螺杆3的旋转运动转化为阀芯2的直线运动，从而带动阀芯2向上运动使得阀口开启，旋转伺服电机5通过本身的反馈信号使得阀芯2向上移动指定的开口量，使部分高压油从出口B流出，保证了不同的流量下阀口有不同的开度，实现了伺服控制；在阀口需要关闭时，旋转伺服电机5反转，从而带动阀芯2向下运动，直至阀口关闭，以上实现了由旋转伺服电机控制阀的开启闭合。