一种旋转直驱伺服阀及其调节方法技术

一种旋转直驱伺服阀及其调节方法，它涉及电液伺服阀技术领域。本发明专利技术解决了现有的伺服阀存在加工和维护成本高、内泄漏大、结构复杂的问题。本发明专利技术的传感器端盖、固定法兰和阀身由上至下顺次相连，阀套通过螺纹连接安装在阀身上，密封罩开口端同轴套装在阀套端部，阀芯同轴插设在阀套和密封罩内孔中，阀芯分别与阀套的阀套连接部分和密封罩转动连接，电机转子固定安装在阀芯的阀芯连接部分外壁上，电机定子固定安装在阀身内壁上，电机转子与电机定子对应布置，磁铁安装到阀芯端部的凹槽内，磁角度传感器模组固定安装在固定法兰上，磁铁与磁角度传感器模组相对设置。本发明专利技术用于避免伺服阀泄露，减小阀芯旋转时的径向摩擦力，提高伺服阀的能量效率。服阀的能量效率。服阀的能量效率。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转直驱伺服阀及其调节方法


[0001]本专利技术涉及电液伺服阀
，具体涉及一种旋转直驱伺服阀及其调节方法。

技术介绍

[0002]伺服阀作为液压控制系统中的关键元件，它是一种接收模拟电信号后，相应输出调制的流量和压力的液压控制阀，具有响应快、控制精度高等优点，广泛应用于航空航天、机器人等领域。然而，传统的伺服阀采用滑阀式、喷嘴挡板式和射流管式，存在结构复杂、内泄漏大、调试困难、加工和维护成本高等缺陷，限制了其在一般工业场景和对能效要求高的厂家下的应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有的伺服阀存在加工和维护成本高、内泄漏大、结构复杂的问题，进而提供一种旋转直驱伺服阀及其调节方法。
[0004]本专利技术的技术方案是：
[0005]一种旋转直驱伺服阀，它包括阀体组件1、电机组件2和系统感知模块3，阀体组件1包括阀套101、阀芯102、密封罩107、阀身108、固定法兰112、传感器端盖113和过线环114，传感器端盖113、固定法兰112和阀身108由上至下顺次通过连接元件I111相连，阀身108端部中心加工有阀身螺纹连接孔，传感器端盖113端部中心加工有线缆装配通孔，所述线缆装配通孔内安装有过线环114，阀身108外部加工有外螺纹，旋转直驱伺服阀通过阀身108外螺纹与外部液压系统连接，阀套101为环形结构，阀套101由从上到下顺次同轴连接的阀套连接部分和阀套圆柱部分组成，阀套101的阀套连接部分通过螺纹连接安装在阀身108上，密封罩107为一端开口的空心圆柱结构，密封罩107开口端同轴套装在阀套101的阀套连接部分端部，阀芯102为中空结构，阀芯102由从上到下顺次同轴连接的阀芯连接部分和阀芯圆柱部分组成，阀芯102由上至下依次同轴插设在阀套101和密封罩107内孔中，阀芯102的阀芯连接部分通过轴承I105和轴承Ⅱ106分别与阀套101的阀套连接部分和密封罩107转动连接，电机组件2包括电机定子201和电机转子202，电机转子202位于密封罩107内部，电机转子202固定安装在阀芯102的阀芯连接部分外壁上，电机定子201位于阀身108内部，电机定子201固定安装在阀身108内壁上，电机转子202与电机定子201对应布置，系统感知模块3包括磁铁301、磁角度传感器模组302和伺服阀线缆303，磁铁301位于密封罩107内部，磁铁301安装到阀芯102的阀芯连接部分端部的凹槽内，磁角度传感器模组302位于固定法兰112与传感器端盖113之间，磁角度传感器模组302通过两个连接元件Ⅱ110固定安装在固定法兰112上，磁铁301与磁角度传感器模组302相对设置，伺服阀线缆303通过过线环114固定在传感器端盖113上，伺服阀线缆303端部与磁角度传感器模组302连接。
[0006]进一步地，阀套101的阀套圆柱部分通过四对轴肩隔离出来三个阀套油腔，所述三个阀套油腔从上到下分别为B油腔401、P油腔402和A油腔403，所述P油腔402与外部出油管路连通，所述A油腔403和B油腔401分别与负载的两个油路连通。
[0007]进一步地，阀套101的A油腔403上加工有按圆周对称排列的A油腔节流口IA1、A油腔节流口ⅡA1
′
、A油腔节流口ⅢA2和A油腔节流口IVA2
′
；阀套101的B油腔401上加工有按圆周对称排列的B油腔节流口IB1、B油腔节流口ⅡB1
′
、B油腔节流口ⅢB2和B油腔节流口IVB2
′
；阀套101的P油腔402上加工有按圆周均布排列的P油腔出油口IP1、P油腔出油口ⅡP2、P油腔出油口ⅢP3和P油腔出油口IVP4。
[0008]进一步地，阀芯102上加工有T油腔404，所述T油腔404与外部回油管路连通。
[0009]进一步地，阀芯102上加工有按圆周对称排列的阀芯流通槽IC1、阀芯流通槽ⅡC1
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、阀芯流通槽ⅢC2和阀芯流通槽IVC2
′
，阀芯流通槽IC1、阀芯流通槽ⅡC1
′
、阀芯流通槽ⅢC2和阀芯流通槽IVC2
′
的一端分别通过P油腔出油口IP1、P油腔出油口ⅡP2、P油腔出油口ⅢP3和P油腔出油口IVP4与P油腔402相通；阀芯102上加工有按圆周对称排列的阀芯节流口ID1、阀芯节流口ⅡD1
′
、阀芯节流口ⅢD2和阀芯节流口IVD2
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，阀芯节流口ID1、阀芯节流口ⅡD1
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、阀芯节流口ⅢD2和阀芯节流口IVD2
′
均与阀芯102的T油腔404相通。
[0010]进一步地，阀芯流通槽IC1和阀芯节流口ID1、阀芯流通槽ⅡC1
′
和阀芯节流口ⅡD1
′
在轴向上对齐；阀芯流通槽ⅢC2和阀芯节流口ⅢD2、阀芯流通槽IVC2
′
和阀芯节流口IVD2
′
在轴向上对齐；A油腔节流口IA1和B油腔节流口IB1、A油腔节流口ⅡA1
′
和B油腔节流口ⅡB1
′
在轴向上对齐；A油腔节流口ⅢA2和B油腔节流口ⅢB2、A油腔节流口IVA2
′
和B油腔节流口IVB2
′
在轴向上对齐。
[0011]进一步地，阀体组件1还包括密封圈I104，阀套101的阀套连接部分与密封罩107之间采用密封圈I104做静态密封。
[0012]进一步地，阀体组件1还包括两个密封圈Ⅱ109，固定法兰112与传感器端盖113之间、固定法兰112与阀身108之间均由密封圈Ⅱ109密封。
[0013]进一步地，阀体组件1还包括碟簧103，碟簧103安装在阀套101的阀套连接部分端部的凹槽内，碟簧103两端分别与轴承I105内外圈端面和凹槽底面相抵。
[0014]基于具体实施方式九所述的一种旋转直驱伺服阀的调节方法，所述旋转直驱伺服阀的调节方法是通过以下步骤实现的，
[0015]步骤一、负载向正方向运动的调节过程：
[0016]阀芯102在阀套101内做径向旋转运动，当阀芯102转动一定角度后，阀芯102上的阀芯节流口ID1和阀芯节流口ⅡD1
′
分别与阀套101上B油腔401的B油腔节流口IB1和B油腔节流口ⅡB1
′
位置重合，使B油腔401与T油腔404相通，同时阀芯102上的阀芯流通槽IC1和阀芯流通槽ⅡC1
′
的另外一端分别与阀套101上A油腔403的A油腔节流口IA1和A油腔节流口ⅡA1
′
位置重合，使A油腔403与P油腔402相通，此时负载向一个方向运动，运动的速度由位置重合度的大小决定；
[0017]步骤二、负载向反方向运动的调节过程：
[0018]阀芯102在阀套101内做径向旋转运动，当阀芯102转动一定角度后，阀芯102上的阀芯节流口ⅢD2和阀芯节流口IVD2
′
分别与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转直驱伺服阀，其特征在于：它包括阀体组件(1)、电机组件(2)和系统感知模块(3)，阀体组件(1)包括阀套(101)、阀芯(102)、密封罩(107)、阀身(108)、固定法兰(112)、传感器端盖(113)和过线环(114)，传感器端盖(113)、固定法兰(112)和阀身(108)由上至下顺次通过连接元件I(111)相连，阀身(108)端部中心加工有阀身螺纹连接孔，传感器端盖(113)端部中心加工有线缆装配通孔，所述线缆装配通孔内安装有过线环(114)，阀身(108)外部加工有外螺纹，旋转直驱伺服阀通过阀身(108)外螺纹与外部液压系统连接，阀套(101)为环形结构，阀套(101)由从上到下顺次同轴连接的阀套连接部分和阀套圆柱部分组成，阀套(101)的阀套连接部分通过螺纹连接安装在阀身(108)上，密封罩(107)为一端开口的空心圆柱结构，密封罩(107)开口端同轴套装在阀套(101)的阀套连接部分端部，阀芯(102)为中空结构，阀芯(102)由从上到下顺次同轴连接的阀芯连接部分和阀芯圆柱部分组成，阀芯(102)由上至下依次同轴插设在阀套(101)和密封罩(107)内孔中，阀芯(102)的阀芯连接部分通过轴承I(105)和轴承Ⅱ(106)分别与阀套(101)的阀套连接部分和密封罩(107)转动连接，电机组件(2)包括电机定子(201)和电机转子(202)，电机转子(202)位于密封罩(107)内部，电机转子(202)固定安装在阀芯(102)的阀芯连接部分外壁上，电机定子(201)位于阀身(108)内部，电机定子(201)固定安装在阀身(108)内壁上，电机转子(202)与电机定子(201)对应布置，系统感知模块(3)包括磁铁(301)、磁角度传感器模组(302)和伺服阀线缆(303)，磁铁(301)位于密封罩(107)内部，磁铁(301)安装到阀芯(102)的阀芯连接部分端部的凹槽内，磁角度传感器模组(302)位于固定法兰(112)与传感器端盖(113)之间，磁角度传感器模组(302)通过两个连接元件Ⅱ(110)固定安装在固定法兰(112)上，磁铁(301)与磁角度传感器模组(302)相对设置，伺服阀线缆(303)通过过线环(114)固定在传感器端盖(113)上，伺服阀线缆(303)端部与磁角度传感器模组(302)连接。2.根据权利要求1所述的一种旋转直驱伺服阀，其特征在于：阀套(101)的阀套圆柱部分通过四对轴肩隔离出来三个阀套油腔，所述三个阀套油腔从上到下分别为B油腔(401)、P油腔(402)和A油腔(403)，所述P油腔(402)与外部出油管路连通，所述A油腔(403)和B油腔(401)分别与负载的两个油路连通。3.根据权利要求2所述的一种旋转直驱伺服阀，其特征在于：阀套(101)的A油腔(403)上加工有按圆周对称排列的A油腔节流口I(A1)、A油腔节流口II(A1
′
)、A油腔节流口III(A2)和A油腔节流口IV(A2
′
)；阀套(101)的B油腔(401)上加工有按圆周对称排列的B油腔节流口I(B1)、B油腔节流口II(B1
′
)、B油腔节流口III(B2)和B油腔节流口IV(B2
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)；阀套(101)的P油腔(402)上加工有按圆周均布排列的P油腔出油口I(P1)、P油腔出油口II(P2)、P油腔出油口III(P3)和P油腔出油口IV(P4)。4.根据权利要求1或3所述的一种旋转直驱伺服阀，其特征在于：阀芯(102)上加工有T油腔(404)，所述T油腔(404)与外部回油管路连通。5.根据权利要求4所述的一种旋转直驱伺服阀，其特征在于：阀芯(102)上加工有按圆周对称排列的阀芯流通槽I(C1)、阀芯流通槽II(C1
′
)、阀芯流通槽III(C2)和阀芯流通槽IV(C2
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)，阀芯流通槽I(C1)、阀芯流通槽II(C1
′
)、阀芯流通槽III(C2)和阀芯流通槽IV(C2
′
)的一端分别通过P油腔出油口I(P1)、P油腔出油口II(P2)、P油腔出油口III(P3)和P油腔出油口IV(P4)与P油腔(402)相通；阀芯(102)上加工有按圆周对称排列的阀芯节流口I(D1)、阀芯节流口II(D1...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宜利，李旭，封海波，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：