[實用新型]步進式氣動數字閥

無效

• 申請號: 200820120776.7
• 申請日: 2008-07-02
• 公開（公告）號: CN201228805Y
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 楊慶華;慎石磊;鮑官軍;吳佳藝
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04;F16K37/00;F16K3/22;F16K17/36;H02P1/16
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 王 兵;王利強

技術領域

本實用新型涉及氣動數字伺服閥，適用于氣動控制場合。

背景技術

近年來氣動技術發展迅速，國外的企業在開發新產品過程中，不斷提高自己產品競爭力謀求以質取勝。原有傳統的氣動元件由于結構落后、體積大、可靠性差等原因逐漸已被新出現的氣動元件代替。

對于高速，高精度氣動控制領域，傳統的電磁驅動伺服閥造價昂貴，對環境要求高，而且輸出壓力小，在控制上不能實現直接數字控制，因此，用傳統的伺服閥作為實驗系統的氣動控制元件有一定的缺陷。

實用新型內容

為了克服已有的數字伺服閥的結構復雜、成本高、不能直接實現數字控制的不足，本實用新型提供一種結構簡單、造價低廉、能夠直接實現數字控制的步進式氣動伺服閥。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種步進式氣動數字閥，包括閥座、閥體和步進電機，閥體位于閥座內，所述閥體包括閥芯和閥套，所述閥芯可左右往復移動地安裝在閥套上，所述步進電機的輸出軸與偏心機構的輸入端聯接，所述偏心機構的輸出端與閥芯聯動。

作為優選的一種方案：所述偏心機構包括輸入軸、與輸入軸中心呈偏心的輸出軸，所述輸出軸安裝在輸入軸的下端，所述輸出軸位于閥芯的兩塊擋板之間。

進一步，閥芯與閥套之間過渡配合，所述閥套與閥座之間過渡配合，所述閥座的兩側與外端蓋密封連接，在閥套與外端蓋之間設有起到密封作用的內端蓋，所述閥座與連接板固定連接。

再進一步，在所述偏心機構左右兩側的閥座上對稱地設有限位銷釘，在所述偏心機構上設有定位銷釘，所述定位銷釘與限位銷釘配合。

本實用新型的技術構思為：步進式氣動數字閥機械結構部分，主要由步進電機模塊、閥體模塊和閥座模塊三部分組成。步進電機在控制信號的作用下工作并通過偏心機構作用于閥芯，偏心機構將其自身的旋轉運動轉化成為閥芯的直線往復運動，從而實現步進電機對閥芯運動的控制。

步進式氣動數字閥的控制技術，主要是通過單片機系統來實現的連續跟蹤控制技術。在這種技術中，采用一種特殊的算法。即在每一個采樣周期內，單片機讀取每一個輸入數字信號的離散值，就把它轉換成一種特殊的數字控制信號，直接輸出給步進電機，以控制步進電機的轉向和轉速。

步進式氣動數字閥與傳統的氣動數字伺服閥相比，具有以下優勢：

(1)由于控制器中不存在著模擬電路，不會產生溫漂和零漂；

(2)無D/A接口電路，實現數字化直接控制；

(3)采用步進電機作為驅動器，最大程度上減小了磁匯現象，提高閥的外控制特性；

(4)與采用比例電磁鐵的閥相比，在高頻信號作用下，不會產生由鐵損而引起的溫升。

本實用新型的有益效果主要表現在：1、結構簡潔、緊湊，且造價低廉；2、在控制上實現直接數字控制，能夠嚴格控制閥口壓力輸出，實現規律可控的高壓氣體的提供。

附圖說明

圖1是步進式氣動數字閥的結構示意圖。

圖2是偏心機構與閥芯的配合示意圖。

圖3是圖2的俯視圖。

圖4是閥座和閥體的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。

參照圖1～圖4，一種步進式氣動數字閥，包括閥座2、閥體和步進電機6，閥體位于閥座2內，所述閥體包括閥芯11和閥套12，所述閥芯11可左右往復移動地安裝在閥套12上，所述步進電機6的輸出軸與偏心機構7的輸入端聯接，所述偏心機構7的輸出端與閥芯11聯動。

所述偏心機構7包括輸入軸、與輸入軸中心呈偏心的輸出軸，所述輸出軸安裝在輸入軸的下端，所述輸出軸位于閥芯11的兩塊擋板之間。

閥座2、外端蓋3、內端蓋10、密封圈13、連接板1等的相互連接關系如圖4所示。閥芯11與閥套12、閥套12與閥座2之間均為過渡配合。外端蓋3與閥座2之間設計有螺紋和密封圈4，閥套12與外端蓋3之間設計有內端蓋10，其與閥套12之間為過盈(或過渡)配合，起到密封作用。同時通過轉動閥座2左右兩端的外端蓋3，來調節閥芯11在閥座2內的位置，以保證閥芯11的中心與閥座2的中心始終重合。

在所述偏心機構7左右兩側的閥座上對稱地設有限位銷釘5，在所述偏心機構上設有定位銷釘8，所述定位銷釘8與限位銷釘5配合，定位銷釘8隨著偏心機構轉動，限位銷釘5起到阻擋的作用。偏心機構與閥腔的連接處設有密封件9，所述密封件采用密封墊圈。