【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，属于液压。
技术介绍
1、电液伺服阀是电液伺服系统中的放大转换元件，它把输入的小功率电流信号转换并放大成液压功率输出，实现执行元件的位移、速度、加速度及力控制，具有输出功率大、体积小、质量轻等优点，但是它的工作介质抗污染能力差，而且存在结构复杂、系统响应慢、容易发生故障、负载供油口不稳定、阀的输出流量控制不精确的问题。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术专利提供一种含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，本专利技术所设计的含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀采用伺服电机和高精度传动机构将伺服电机的旋转运动转换为阀芯的直线运动，并用位移传感器构成位置闭环系统精确控制伺服阀阀口开度，保证伺服阀稳定工作，精度高、效率高、发挥伺服电机优势而频带宽、先进控制策略容易实现；与伺服电机相连的螺杆两端采用静压支撑技术，可以在不发生接触的状态下让螺杆与阀体维持同心状态，极大的减少接触摩擦，提高伺服阀使用寿命。
2、为实现上述目的，本专利技术专利提供如下技术方案：含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，其组成包括：伺服电机(1)、左端盖(2)、左端盖密封圈(3)、防尘圈ⅰ(4)、密封圈ⅰ(5)、密封圈ⅱ(6)、阀芯(7)、阀体(8)、螺杆(9)、钢球(10)、插管(11)、位移传感器(12)、密封圈ⅲ(13)、密封圈ⅳ(14)、防尘圈ⅱ(15)、右端盖(16)、右端盖
3、作为优选，所述的含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，其特征在于：伺服电机(1)未处于工作状态时阀芯(7)不发生轴向移动而处于中位状态，伺服电机(1)驱动螺杆(9)做旋转运动使螺杆(9)相对于阀芯(7)旋转时，螺杆(9)的旋转使钢球(10)在螺杆(9)的螺旋槽和插管(11)中滚动来推动阀芯(7)做轴向移动，阀芯(7)的阀肩为方形设计，目的是使阀芯(7)可以约束在阀体(8)内避免阀芯(7)发生原地自转现象，钢球(10)通过插管(11)和螺旋槽形成的返回系统从一端重新回到另一端，在闭合回路中形成持续不断的循环，这种螺杆(9)旋转驱动阀芯(7)轴向移动的传动方式简单易实现，具有高精度、高重复性、摩擦损失较小、传动效率高的优势。
4、作为优选，所述的含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，其特征在于：阀体(8)左右两端和螺杆(9)间隙配合处分别开有油腔ⅰ和油腔ⅱ，油腔ⅰ的左右两端用密封圈ⅰ(5)和密封圈ⅱ(6)密封，油腔ⅱ的左右两端用密封圈ⅲ(13)和密封圈ⅳ(14)密封，油腔ⅰ和油腔ⅱ分别用四个节流器与供油管路相连，油腔ⅰ和油腔ⅱ分别通过毛细管与油箱相连，形成静压支撑系统，静压支撑使得相对滑动面之间充盈着高刚度的静压支撑油膜，可以在不发生接触的状态下让螺杆(9)与阀体(8)维持同心状态，由于不接触，极大的减少接触摩擦，使阀体(8)和螺杆(9)的磨损量降到最低，螺杆(9)的接触磨损明显减少，很大程度上提高了伺服阀的使用寿命。
5、作为优选，所述的含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，其特征在于：螺杆(9)旋转驱动阀芯(7)轴向移动，阀芯(7)轴向移动带动位移传感器(12)的测杆位移，位移传感器(12)将阀芯(7)轴向移动的位移信号检测并反馈给控制系统的控制器，控制器可根据反馈信号和系统的指令信号对伺服电机(1)输出驱动信号形成精确的闭环控制，发挥伺服电机优势而频带宽，有利于先进控制策略的设计与实施。
6、本专利技术的有益效果是：
7、本专利技术所设计的含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，采用伺服电机驱动螺杆旋转，螺杆旋转驱动阀芯轴向移动的传动方式，简单易实现，具有高精度、高重复性、摩擦损失较小和传动效率高的优势。
8、本专利技术所设计的含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，采用伺服电机和高精度传动机构将伺服电机的旋转运动转换为阀芯的直线运动，并用位移传感器构成位置闭环系统精确控制阀口开度，保证伺服阀稳定工作，便于采用不同形式的先进控制策略与算法，阀的整体动态性能高。
9、本专利技术所设计的含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，伺服电机设计在阀体的外部，螺杆贯穿于阀体，伺服阀整体结构简单，加工容易，维护和更换方便，没有先导级，故不存在先导级堵塞的问题，故障率低；没有喷嘴挡板式结构，提升了伺服阀工作油液的抗污染能力。
10、本专利技术所设计含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，螺杆左右两端采用静压支撑技术，相对滑动面之间充盈着高刚度静压支撑油膜，可以在不发生接触的状态下让螺杆与阀体维持同心状态，由于不接触，极大的减少接触摩擦，使阀体和螺杆的磨损量降到最低，很大程度上提高了伺服阀的使用寿命。
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1.含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，其组成包括：伺服电机(1)、左端盖(2)、左端盖密封圈(3)、防尘圈Ⅰ(4)、密封圈Ⅰ(5)、密封圈Ⅱ(6)、阀芯(7)、阀体(8)、螺杆(9)、钢球(10)、插管(11)、位移传感器(12)、密封圈Ⅲ(13)、密封圈Ⅳ(14)、防尘圈Ⅱ(15)、右端盖(16)、右端盖密封圈(17)、伺服电机支架(18)；其特征在于：伺服电机(1)安装在伺服电机支架(18)上，伺服电机(1)轴与螺杆(9)的一端连接，可以实现螺杆(9)随伺服电机(1)同轴度的转动，伺服电机(1)轴上开有键槽，提高连接的稳定性，螺杆(9)中间部分有一段螺旋槽，钢球(10)可以嵌入螺旋槽内沿着螺纹滚动，阀芯(7)内部轴向开有通孔，螺杆(9)与阀芯(7)的通孔属于微小的间隙配合，阀芯内部开有插管(11)，钢球(10)可以在插管(11)和螺旋槽内循环滚动，螺杆(9)的两端和阀体(8)两端分别装有防尘圈Ⅰ(4)和防尘圈Ⅱ(15)防止外部灰尘混入液压油中，螺杆(9)的两端和阀体(8)用密封圈Ⅰ(5)和密封圈Ⅳ(14)密封，防止伺服阀工作时发生油液泄漏，阀芯(7)与阀体
2.根据权利要求1所述的含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，其特征在于：伺服电机(1)未处于工作状态时阀芯(7)不发生轴向移动而处于中位状态，伺服电机(1)驱动螺杆(9)做旋转运动使螺杆(9)相对于阀芯(7)旋转时，螺杆(9)的旋转使钢球(10)在螺杆(9)的螺旋槽和插管(11)中滚动来推动阀芯(7)做轴向移动，阀芯(7)的阀肩为方形设计，目的是使阀芯(7)可以约束在阀体(8)内避免阀芯(7)发生原地自转现象，钢球(10)通过插管(11)和螺旋槽形成的返回系统从一端重新回到另一端，在闭合回路中形成持续不断的循环，这种螺杆(9)旋转驱动阀芯(7)轴向移动的传动方式简单易实现，具有高精度、高重复性、摩擦损失较小、传动效率高的优势。
3.根据权利要求1所述的含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，其特征在于：阀体(8)左右两端和螺杆(9)间隙配合处分别开有油腔Ⅰ和油腔Ⅱ，油腔Ⅰ的左右两端用密封圈Ⅰ(5)和密封圈Ⅱ(6)密封，油腔Ⅱ的左右两端用密封圈Ⅲ(13)和密封圈Ⅳ(14)密封，油腔Ⅰ和油腔Ⅱ分别用四个节流器与供油管路相连，油腔Ⅰ和油腔Ⅱ分别通过毛细管与油箱相连，形成静压支撑系统，静压支撑使得相对滑动面之间充盈着高刚度的静压支撑油膜，可以在不发生接触的状态下让螺杆(9)与阀体(8)维持同心状态，由于不接触，极大的减少接触摩擦，使阀体(8)和螺杆(9)的磨损量降到最低，螺杆(9)的接触磨损明显减少，很大程度上提高了伺服阀的使用寿命。
4.根据权利要求1所述的含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，其特征在于：螺杆(9)旋转驱动阀芯(7)轴向移动，阀芯(7)轴向移动带动位移传感器(12)的测杆位移，位移传感器(12)将阀芯(7)轴向移动的位移信号检测并反馈给控制系统的控制器，控制器可根据反馈信号和系统的指令信号对伺服电机(1)输出驱动信号形成精确的闭环控制，发挥伺服电机优势而频带宽，有利于先进控制策略的设计与实施。
...【技术特征摘要】
1.含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，其组成包括：伺服电机(1)、左端盖(2)、左端盖密封圈(3)、防尘圈ⅰ(4)、密封圈ⅰ(5)、密封圈ⅱ(6)、阀芯(7)、阀体(8)、螺杆(9)、钢球(10)、插管(11)、位移传感器(12)、密封圈ⅲ(13)、密封圈ⅳ(14)、防尘圈ⅱ(15)、右端盖(16)、右端盖密封圈(17)、伺服电机支架(18)；其特征在于：伺服电机(1)安装在伺服电机支架(18)上，伺服电机(1)轴与螺杆(9)的一端连接，可以实现螺杆(9)随伺服电机(1)同轴度的转动，伺服电机(1)轴上开有键槽，提高连接的稳定性，螺杆(9)中间部分有一段螺旋槽，钢球(10)可以嵌入螺旋槽内沿着螺纹滚动，阀芯(7)内部轴向开有通孔，螺杆(9)与阀芯(7)的通孔属于微小的间隙配合，阀芯内部开有插管(11)，钢球(10)可以在插管(11)和螺旋槽内循环滚动，螺杆(9)的两端和阀体(8)两端分别装有防尘圈ⅰ(4)和防尘圈ⅱ(15)防止外部灰尘混入液压油中，螺杆(9)的两端和阀体(8)用密封圈ⅰ(5)和密封圈ⅳ(14)密封，防止伺服阀工作时发生油液泄漏，阀芯(7)与阀体(8)的轴向属于及微小的间隙配合形式，阀芯(7)可实现在阀体(8)内的轴向移动，阀体(8)两端开有油腔ⅰ和油腔ⅱ在螺杆(9)两端形成油膜，油腔ⅰ和油腔ⅱ分别与四个进油口和一个毛细管相连，位移传感器(12)的壳体和电缆埋在阀体(8)中，位移传感器(12)的测杆末端与阀芯(7)的一端固连，阀体(8)左右两端通过螺纹连接用左端盖(2)和右端盖(16)封闭并用左端盖密封圈(3)和右端盖密封圈(17)密封。
2.根据权利要求1所述的含有静压支撑和位置闭环反馈环节的电机直驱式电液伺服阀，其特征在于：伺服电机(1)未处于工作状态时阀芯(7)不发生轴向移动而处...
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