一种方向与流量复合式高频响比例旋转阀制造技术

一种方向与流量复合式高频响比例旋转阀，包括主电机、次级电机、两端端盖、传动盖板、阀座、阀套、阀芯与左右阀板，阀芯安装在阀套内并通过阀体与轴承定位紧固，阀套通过螺栓与传动盖板连接，阀芯内部中空结构放置梯形左右螺纹轴，梯形左右螺纹轴两端分别加工左旋与右旋的梯形螺纹，与左右阀板配合安装，并与次级电机相连接。本发明专利技术一方面以伺服电机作为驱动元件实现阀口的通断，另一方面通过阀套、阀芯与阀板的配合实现高频换向的功能与流量的调节，提高液压阀工作频率，采用阀套旋转的方式，降低机械部分的转动惯量；阀芯两端的阀板确保在调节流量时有效平衡轴向油液的冲击力；进出油口对称分布以降低阀体部分的径向液动力矩以及流量脉动。

【技术实现步骤摘要】
一种方向与流量复合式高频响比例旋转阀
本专利技术属于高频液压阀领域，特别是一种方向与流量复合式的高频响比例旋转阀。
技术介绍
旋转式电液比例阀作为由电机械转换器直接推动功率级阀芯的直动式单级阀,具有结构紧凑、抗污染能力强、可靠性高、维护方便等优点,发展前景广阔。但相对于多级阀，单级阀的频响不高，输出流量较低。并且由于转阀径向力不平衡，旋转阀芯所需操纵力较大，且密封性能较差，所以一般用于低压小流量场合，或作先导阀用。尤其在需要高频振动的试验设备上，作动缸需要高频稳定的动作，目前均采用进口的高频阀，造价高昂且受限。因此，旋转式比例阀尤其是单级、高频响、大流量旋转式电液比例阀的研究开发，是电液比例阀发展的一个重要方向，能够解决我国锻压工业、疲劳检测等领域对高频响比例与伺服阀的极大需求。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种方向与流量复合式的高频响比例旋转阀，采用两个交流伺服电机作为阀的驱动元件，其中主电机用于驱动阀套的旋转，次级电机用于阀板位置的调节。该旋转阀由机械本体和电机控制两大部分组成，其中机械本体部分由交流伺服电机作为电-机械转换器，阀芯、阀板与阀套等构成阀的动作执行组件，该转阀采用阀芯静止，阀套与电机输出轴相连产生旋转，依靠电机输出轴驱动阀套实现高频换向及流量的精密控制；其中采用螺旋机构，通过次级电机的旋转实现对称布置的阀板作直线运动从而调节阀的输出流量。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种方向与流量复合式高频响比例旋转阀，包括主电机、次级电机、左端盖、右端盖、传动盖板、阀座、阀套、阀芯、梯形左右螺纹轴、左阀板、右阀板、深沟球轴承、固定支架；其中主电机的电机输出轴与传动盖板通过键槽连结，传动盖板通过螺栓与阀套连结，从而传递主电机输出的旋转运动，阀套安装在阀座内部，在圆周径向上每隔固定的轴向长度开有呈180°对称分布的两个通孔，共计8个通孔，即四组对称的油口；阀套的内圆柱面与阀芯的外圆柱面配合，外圆柱面与阀座的内圆柱面配合，阀芯安装在阀套内部并通过阀座与深沟球轴承定位紧固，阀座的开孔位置与阀套相同，阀芯的圆柱表面上开有四组每组8个，共计32个径向方向上的盲孔；其中四组孔的轴向位置与阀座和阀套相同，且在径向上对称分布的八个孔的末端，都与其它三组在轴向上通过八个内部流道贯通；阀芯与阀套间连接有两对深沟球轴承；阀芯的内部为中空结构放置梯形左右螺纹轴，梯形左右螺纹轴在轴的两端分别加工有左旋的梯形螺纹与右旋的梯形螺纹，左旋的梯形螺纹与左阀板配合安装、右旋的梯形螺纹与右阀板配合安装；所述的梯形左右螺纹轴的左端安装部分通过平键与次级电机的电机输出轴相连接；次级电机通过第一螺栓、第二螺栓与左端盖固定，并在左端盖与梯形左右螺纹轴间连接有面对面安装的一对角接触球轴承，分别为第一角接触球轴承、第二角接触球轴承轴承；左端盖、阀座与阀芯通过螺栓与固定支架连接紧固。进一步的，所述的阀套上开有四组在轴向上等距、在径向上每隔45°对称分布的两个通孔；所述阀座的开孔位置与阀套相同，即径向上两个孔180°对称分布，每一列轴向的对称孔上每隔相同距离且间隔45°，每一对对称孔分别为外接油口P、外接油口T、外接油口A、外接油口B。进一步的，所述阀套的外圆柱面上，在径向上的孔外侧开有一定深度的环形槽，使得每一道环形槽都与阀座油口相通，当阀套旋转时，不需要旋转到阀座上的油口位置时才使得外油口与阀芯相通，加快响应过程。进一步的，所述阀芯的圆柱表面上开有四组每组8个，共计32个径向方向上的盲孔，其中四组孔的轴向位置与阀座和阀套相同；且在径向上对称分布的八个孔的末端，都与其它三组在轴向上通过八个内部流道贯通。进一步的，所述的阀芯两端与左阀板、右阀板通过十字异形槽组成了四个独立的扇形腔体，当油液进入后且阀套旋转过一定角度，进入阀腔相连通的油口改变，实现液压油路的换向。进一步的，所述的深沟球轴承安装在阀座与阀套之间，来承受旋转阀阀体的径向载荷以及一定的双向轴向载荷；第一角接触球轴承、第二角接触球轴承轴承安装在梯形左右螺纹轴与左端盖之间同时承受螺纹轴上的轴向和径向载荷；旋转阀阀体的固定均采用螺栓连接，传动盖板与阀套之间采用内六角螺钉连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的旋转阀一方面以伺服电机作为驱动元件实现阀口的通断，另一方面通过阀套、阀芯与阀板的配合实现高频换向的功能与流量的调节。在提高液压阀工作频率的情况下巧妙地采用阀套旋转的方式，有效降低了机械部分的转动惯量；阀芯两端对称布置的阀板，在调节流量时用于平衡轴向油液的冲击力；通过进出油口对称分布的方式，来降低阀体部分的径向液动力矩以及流量脉动现象。本专利技术与现有的技术相比，提出的旋转阀结构，主伺服电机驱动阀套匀速旋转，阀套与阀芯配合形成的过流面积大小呈周期性变化，油液进出换向阀的流量大小及方向也随之发生周期性变化。对称设计的8个油口与流道的配合通断，可以极大提高转阀的换向频率，每当伺服电机带动阀套转过一周时，转阀实际上执行了四个换向周期。阀套的外圆柱面孔外侧开了一定深度的环形槽，使得每一道环形槽都与阀座油口相通，阀套旋转时，不需要旋转到阀座上的油口位置时才使得外油口与阀芯相通，加快了响应过程。当次级电机旋转时，左右阀板通过与螺纹轴的螺纹连接，在螺纹轴上做相向或反向的直线运动。通过图1所示的旋转阀结构示意图，可知阀套为主要旋转部件，旋转过程中与阀体和阀芯同时保持圆柱面的接触，因此，在阀芯的外圆柱表面与阀套的外圆柱表面均加工有均压槽来提高机械密封性能，并更好地平衡径向液动力。附图说明图1是本专利技术的方向与流量复合式的高频响比例旋转阀的结构示意图。图2是本专利技术的液压图形符号示意图。图3是本专利技术中阀套的结构示意图，其中(a)是主视图，(b)是(a)的A-A剖视图。图4是本专利技术中流道结构示意图。图5是本专利技术转阀的工作原理图，其中(a)是流道初始位置，(b)是阀套转过固定角度后流道位置。图6是左右阀板与梯形左右螺纹轴对两端配流腔的高度的调节图，其中(a)是配流腔初始位置，(b)是配流腔调节后位置。具体实施方式以下通过实施例形式对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语如“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例中，如图1所示，一种方向与流量复合式高频响比例旋转阀包括主电机11、次级电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方向与流量复合式高频响比例旋转阀，其特征在于：包括主电机(11)、次级电机(1)、左端盖(20)、右端盖(8)、传动盖板(9)、阀座(5)、阀套(6)、阀芯(2)、梯形左右螺纹轴(27)、左阀板(3)、右阀板(7)、深沟球轴承(4)、固定支架(10)；其中主电机(11)的电机输出轴与传动盖板(9)通过键槽(12)连结，传动盖板(9)通过螺栓与阀套(6)连结，从而传递主电机输出的旋转运动，阀套(6)安装在阀座(5)内部，在圆周径向上每隔固定的轴向长度开有呈180°对称分布的两个通孔，共计8个通孔，即四组对称的油口；阀套(6)的内圆柱面与阀芯(2)的外圆柱面配合，外圆柱面与阀座(5)的内圆柱面配合，阀芯(2)安装在阀套(6)内部并通过阀座(5)与深沟球轴承(4)定位紧固，阀座(5)的开孔位置与阀套相同，阀芯(2)的圆柱表面上开有四组每组8个，共计32个径向方向上的盲孔；其中四组孔的轴向位置与阀座(5)和阀套(6)相同，且在径向上对称分布的八个孔的末端，都与其它三组在轴向上通过八个内部流道贯通；阀芯(2)与阀套(6)间连接有两对深沟球轴承(4)；阀芯(2)的内部为中空结构放置梯形左右螺纹轴(27)，梯形左右螺纹轴(27)在轴的两端分别加工有左旋的梯形螺纹与右旋的梯形螺纹，左旋的梯形螺纹与左阀板(3)配合安装、右旋的梯形螺纹与右阀板(7)配合安装；所述的梯形左右螺纹轴(27)的左端安装部分通过平键(26)与次级电机(1)的电机输出轴相连接；次级电机(1)通过第一螺栓(21)、第二螺栓(22)与左端盖(20)固定，并在左端盖(20)与梯形左右螺纹轴(27)间连接有面对面安装的一对角接触球轴承，分别为第一角接触球轴承(23)、第二角接触球轴承轴承(24)；左端盖(20)、阀座(5)与阀芯(2)通过螺栓与固定支架(10)连接紧固。/n...

【技术特征摘要】
1.一种方向与流量复合式高频响比例旋转阀，其特征在于：包括主电机(11)、次级电机(1)、左端盖(20)、右端盖(8)、传动盖板(9)、阀座(5)、阀套(6)、阀芯(2)、梯形左右螺纹轴(27)、左阀板(3)、右阀板(7)、深沟球轴承(4)、固定支架(10)；其中主电机(11)的电机输出轴与传动盖板(9)通过键槽(12)连结，传动盖板(9)通过螺栓与阀套(6)连结，从而传递主电机输出的旋转运动，阀套(6)安装在阀座(5)内部，在圆周径向上每隔固定的轴向长度开有呈180°对称分布的两个通孔，共计8个通孔，即四组对称的油口；阀套(6)的内圆柱面与阀芯(2)的外圆柱面配合，外圆柱面与阀座(5)的内圆柱面配合，阀芯(2)安装在阀套(6)内部并通过阀座(5)与深沟球轴承(4)定位紧固，阀座(5)的开孔位置与阀套相同，阀芯(2)的圆柱表面上开有四组每组8个，共计32个径向方向上的盲孔；其中四组孔的轴向位置与阀座(5)和阀套(6)相同，且在径向上对称分布的八个孔的末端，都与其它三组在轴向上通过八个内部流道贯通；阀芯(2)与阀套(6)间连接有两对深沟球轴承(4)；阀芯(2)的内部为中空结构放置梯形左右螺纹轴(27)，梯形左右螺纹轴(27)在轴的两端分别加工有左旋的梯形螺纹与右旋的梯形螺纹，左旋的梯形螺纹与左阀板(3)配合安装、右旋的梯形螺纹与右阀板(7)配合安装；所述的梯形左右螺纹轴(27)的左端安装部分通过平键(26)与次级电机(1)的电机输出轴相连接；次级电机(1)通过第一螺栓(21)、第二螺栓(22)与左端盖(20)固定，并在左端盖(20)与梯形左右螺纹轴(27)间连接有面对面安装的一对角接触球轴承，分别为第一角接触球轴承(23)、第二角接触球轴承轴承(24)；左端盖(20)、阀座(5)与阀芯(2)通过螺栓与固定支架(10)连接紧固。


2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱牧之，刘勇，张杰，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32