本发明专利技术公开一种带有位移反馈的直线电机驱动调节数字阀，包括阀体、阀芯、连接件、密封圈一、密封圈二、密封挡板、左端盖、位移反馈装置、直线电机、固定销、偏心杆连接套、偏心杆、零位移传感器、右端盖、电机右端盖、数字阀驱动器。所述阀芯左端通过连接件与位移反馈装置连接，阀芯右端有零位移传感器并与偏心杆连接，所述阀芯开有通油孔所述直线电机与偏心杆通过偏心杆连接套连接，直线电机与数字阀驱动器安装在阀体上方。本发明专利技术优点为：能够对阀芯位移进行反馈、阀芯受力平衡减小两端轴向力的影响、减少阀芯卡滞、实现小功率直线电机驱动调节高压大流量数字阀、控制精度高、抗污染能力强、精度和重复精度高、运动平稳、减少泄漏。减少泄漏。减少泄漏。
【技术实现步骤摘要】
一种带有位移反馈的直线电机驱动调节数字阀
[0001]本专利技术涉及液压传动与流体控制领域，特别涉及一种带有位移反馈的直线电机驱动调节数字阀，作为控制液压系统中的控制元件。
技术介绍
[0002]进入信息时代后，机电控制技术的数字化成为必然的发展趋势和人们的共识。电机伺服系统随着单片机和大功率器件的发展以及稀土材料的应用在数字化控制获得了很大的进展，挤占了电液控制系统的市场。电液伺服控制系统只有不断创新，通过实现数字化控制提高自身性能，才能迎接电机伺服系统的挑战。
[0003]传统液压阀对污染敏感、效率低、易受干扰等难题也日渐凸显。数字液压技术在响应速度、抗干扰性、节能性、容错性、通用性等方面则体现出强大的优势，在一些应用中甚至可以得到与传统伺服控制相媲美的控制特性。特别是数字信号的控制形式更加简便且符合计算机、互联网等信息接口要求，可以减少由于A/D、D/A转化带来的精度损失、时间延迟和成本提升。因此，现代意义上的数字液压一经提出，就得到了广泛的关注，被称为未来液压技术。
[0004]目前数字阀驱动电机采用步进电机存在以下缺点：控制精度差、响应速度慢、频响低；缺少阀芯位移反馈功能；泄漏量大。如果直接采用直线电机驱动阀芯，首先直线电机缺少位移反馈，其次在高压大流量工况下使阀芯位移需要大功率直线电机往往比步进电机体积大，增大直线电机功率同时导致电机耗电量增大、高频工作状态下电机发热量增加、寿命低，并且目前电机调节数字阀断电无法使阀芯复位，数字阀控制器的控制算法参数调整、优化过程复杂。
专利技术内容
[0005]针对
技术介绍
中所提到的问题，本专利技术的目的在于提供一种带有位移反馈的直线电机驱动调节数字阀，通过采用直线电机驱动阀芯，采用位移反馈装置反馈阀芯位置，提高控制精度，通过采用USB、CAN、以太网通讯接口，使数字阀与上位机连接驱动电机调节阀芯，采用USB接口以及USB2.0、USB3.0通讯协议可使数字阀直接与电脑连接，无需多余的转换接口。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案。
[0007]本专利技术提出一种直线电机驱动调节数字阀，包括：阀体（1）、阀芯（2）、连接件（3）、密封圈一（4）、密封圈二（5）、密封挡板（6）、左端盖（7）、位移反馈装置（8）、直线电机（9）、固定销（10）、偏心杆连接套（11）、偏心杆（12）、零位移传感器（13）、右端盖（14）、电机右端盖（15）、数字阀驱动器（16）。
[0008]所述阀芯（2）左端端部有螺纹与位移反馈装置（8）通过螺母连接件连接，连接件（3）与阀芯（2）、位移反馈装置（8）采用螺母进行固定；所述阀芯（2）右端与偏心杆连接，所述偏心杆（12）与直线电机（9）通过偏心杆连接套（11）连接，所述直线电机（9）与偏心杆连接套
（11）通过固定销（10）固定。
[0009]所述密封挡板（6）与阀芯（2）同轴安装，左端盖（7）与密封挡板（6）之间安装有密封结构；所述左端盖与阀芯同轴安装；所述密封装置是由密封圈一（4）、密封圈二（5）组成的组合密封结构。
[0010]所述阀芯（2）右端安装有零位移传感器（13），所述直线电机（9）安装在阀体（1）上方，数字阀驱动器与固定电源安装在直线电机（9）上方。
[0011]所述右端盖（14）带有固定支点，用于支撑偏心杆（12），可通过改变固定支点位置调整传动比。
[0012]所述数字阀驱动器内置集成放大电路，内部用通讯模块，具有CAN、以太网、USB接口；所述数字阀驱动器采用DSP系列芯片对数字阀的数字信号进行处理；所述数字阀驱动器与位移反馈装置连接。
[0013]所述数字阀驱动器（12）具有的通讯接口有USB、CAN、Ether CAT，所支持通讯协议有USB2.0、USB3.0、CAN ISO 1898、CAN ISO 11519、以太网TCP/IP，并可通过USB接口与计算机（电脑）连接，可通过相关软件对电机进行控制，与此同时可以通过Code Composer Studio 软件直接对DSP控制芯片内烧录的数字阀控制算法、算法参数进行调整、优化。
[0014]所述数字阀阀芯（2）开有油孔，使阀芯两端压力平衡。
[0015]根据所述数字阀驱动器（12）可以通过计算机（上位机）输入位移信号，所述输入位移信号为数字脉冲信号；根据所输入的阀芯位移信号控制直线电机工作，电机主轴移动；直线电机的电机主轴移动通过偏心杆连接套带动偏心杆工作，偏心杆工作使阀芯移动；根据所述直线电机的主轴移动量改变阀芯位置，控制阀的开口度大小，通过位移反馈装置（8）反馈阀芯（2）位移量，从而形成闭环反馈；通过改变阀芯（2）位置控制液压系统中执行元件的启停或改变油液流通方向和流量；阀芯（2）移动通过连接件（3）使位移反馈装置（8）工作，将阀芯（2）位移量反馈给数字阀驱动器（12）；数字阀驱动器（12）收到反馈的阀芯（2）位移信号，经数字芯片DSP28335处理，与输入的入位移信号做差，确定位移差值，根据差值脉冲信号控制直线电机工作。
[0016]本专利技术与现有技术相比具有明显的技术优点和显著技术效果。具体包括：采用直线电机驱动阀芯，采用杠杆原理驱动阀芯，在数字阀结构中加入位移反馈装置，提高数字阀阀芯位置控制精度，响应快、采用多种通讯方式、支持多种通讯协议，通过组合密封机构减少油液泄漏，由于采用了USB通讯方式，使数字阀驱动器可直接与计算机相连接，在计算机上可以采用Code Composer Studio系列软件对数字阀控制算法参数进行调整、优化。
附图说明
[0017]图1为数字阀结构原理图。
[0018]图2为数字阀左视图。
[0019]图3为数字阀后视图。
[0020]图4为数字阀控制原理图。
[0021]图中：阀体（1）、阀芯（2）、连接件（3）、密封圈一（4）、密封圈二（5）、密封挡板（6）、左端盖（7）、位移反馈装置（8）、直线电机（9）、固定销（10）、偏心杆连接套（11）、偏心杆（12）、零
位移传感器（13）、右端盖（14）、电机右端盖（15）、数字阀驱动器（16）。
具体实施方式
[0022]为进一步阐述本专利技术的目的、技术方案、创新理念，下面将结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细、完整的说明，但所述具体实施方式并不限制本专利技术的保护范围。
[0023]本专利技术的目的在于提供一种带有位移反馈的直线电机驱动调节数字阀，能够提高数字阀响应速度，提高数字阀控制精度，能够使用小功率直线电机在高压、大流量工况下驱动阀芯。
[0024]图1为本专利技术数字阀结构原理图，图2为本专利技术数字阀左视图，图3为本专利技术数字阀后视图，图4为数字阀控制原理图，包括：阀体（1）、阀芯（2）、连接件（3）、密封圈一（4）、密封圈二（5）、密封挡板（6）、左端盖（7）、位移反馈装置（8）、直线电机（9）、固定销（10）、偏心杆连接套（11）、偏心杆（12）、零位移传感器（13）、右端盖（14）、电机右端盖（本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有位移反馈的直线电机驱动调节数字阀，其特征在于：包括阀体（1）、阀芯（2）、连接件（3）、密封圈一（4）、密封圈二（5）、密封挡板（6）、左端盖（7）、位移反馈装置（8）、直线电机（9）、固定销（10）、偏心杆连接套（11）、偏心杆（12）、零位移传感器（13）、右端盖（14）、电机右端盖（15）、数字阀驱动器（16）；所述阀芯（2）左端端部有螺纹与位移反馈装置（8）通过螺母连接件连接，连接件（3）与阀芯（2）、位移反馈装置（8）采用螺母进行固定；所述阀芯（2）右端与偏心杆（12）连接，所述偏心杆（12）与直线电机（9）通过偏心杆连接套（11）连接，所述直线电机（9）与偏心杆连接套（12）通过固定销（10）固定；所述密封挡板（6）与阀芯（2）同轴安装，左端盖（7）与密封挡板（6）之间安装有密封结构；阀芯（2）右端与阀体（1）安装由密封结构；所述左端盖（7）与阀芯（2）同轴安装；所述阀芯（2）右端安装有零位移传感器（13），所述直线电机（9）安装在阀体（1）上方，数字阀驱动器（16）带有固定电源安装在直线电机（9）上方；所述零位移传感器（11）、数字阀驱动器（16）、位移反馈装置（8）与固定电源连接，固定电源与外置电源连接；所述右端盖（14）带有固定支点，用于支撑偏心杆（11）。2.根据权利要求1所述的一种带有位移反馈的直线电机驱动调节数字阀，其特征在于：左端盖（7）与密封挡板（6）之间安装有密封圈结构及阀芯（2）右端与阀体（1）间的密封结构均是由密封圈一（4）、密封圈二（5）组成的组合密封结构。3.根据权利要求1所述的一种带有位移反馈的直线电机驱动调节数字阀，其特征在于：所述阀芯（2）开有通油孔，使阀芯（2）移动过程中两端液压油与阀体（1）进油口油路连通，平衡阀芯受力。4...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建英，张洋，张祺政，彭臣，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：
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