[發明專利]一種伺服閥及其零位補償方法

有效

• 申請號: 201110458354.7
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102588649A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 翁應強;彭綱;胡志東;黃輝;徐禮林;袁琦
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司金城南京機電液壓工程研究中心
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明涉及一種流體控制裝置，具體涉及一種伺服閥及其零位補償方法。

背景技術

旋轉直接驅動伺服閥是一種新型高性能直接驅動伺服閥，其工作原理為輸入指令信號通過電機控制器輸出PWM信號控制驅動電機，電機軸端的偏心機構將電機的旋轉運動轉化為閥芯的往復運動，實現對流體方向和大小的閉環控制。一般伺服閥使用在伺服系統中時，由于負載的影響，其性能相對于單獨測試時會有變化，可能會出現不滿足系統使用的情況，或者為了達到更好的系統性能，需要對伺服閥進行局部參數的調整，主要是零位性能的調整，然而對伺服閥零位性能的調整涉及到機械結構的調整需要較多考核措施，調試周期較長，成本較高。

發明內容

本發明的目的：為了解決現有技術存在的零位調整不便，成本較高的問題，本發明提供了一種零位補償型伺服閥，可以滿足系統的使用性能和低成本的要求。

另外，本發明還提供該伺服閥的零位補償方法。

本發明的技術方案是：一種直接驅動伺服閥，其包括驅動電機、密封圈、閥芯、殼體、控制器，所述殼體為中空結構，內部具有用于放置閥芯的空腔，該空腔上開設有若干油道，所述閥芯設置在殼體內，驅動電機的電機軸偏心接頭設置在閥芯中心，密封圈設置在驅動電機上，控制器與驅動電機相連，且控制器包括具有零位補償功能的信號調理模塊，該信號調理模塊與驅動電機上的位置傳感器相連，構成位置閉環。

所述信號調理模塊包括放大器Q1、反饋調整電阻Rf、零位設置電路、零位補償輸入電路、反饋輸入電路，該放大器Q1的反相輸入端分別與反饋調整電路、零位補償輸入電路以及零位設置電路相連，放大器Q1的正相輸入端接地，該放大器Q1的輸出端接控制器。

放大器Q1的反相輸入端和輸出端之間設置有反饋調整電路Rf。

一種伺服閥的零位補償方法，其包括如下步驟：

步驟1：當驅動電機在-θ₁和θ₂之間轉動時，霍爾傳感器的輸出范圍為U1到U2之間線性變化，通過零位設置電路的R4和R5的調節，設置角位移傳感器的初始零位；

步驟2：計算機輸出指令信號進入伺服閥的控制器，控制器發出驅動信號，控制伺服閥馬達；

步驟3：驅動電機的內置角位移傳感器反饋馬達的角位置信號給信號調理模塊后進入控制器，形成驅動電機的位置閉環，電機軸端的偏心機構將電機的旋轉運動轉化為閥芯的往復運動，實現對負載的大小和方向的控制；

步驟4：系統負載信號反饋至計算機，根據信號的大小，輸出零位調整信號至信號調理模塊；

步驟5：零位調整信號與角位移傳感器的反饋信號綜合后進入控制器，實現對伺服閥的在線零位補償功能。

所述角位移傳感器為霍爾傳感器。

本發明的有益效果：本發明提出的帶零位補償的直接驅動伺服閥，通過零位調整信號與角位移傳感器的反饋信號綜合，實現對伺服閥的在線零位補償，其調整方便，可以避免對伺服閥硬件的拆卸，可以降低流體控制系統的調試成本和生產周期，可以較好的滿足系統使用要求。

附圖說明

圖1是本發明伺服閥的結構示意圖；

圖2是本發明伺服閥的控制原理框圖；

圖3是信號調理模塊的電路圖；

圖4是角位移傳感器的輸出示意圖，

其中，1-驅動電機、2-螺釘、3-壓板、4-密封圈、5-閥芯、6-殼體、7-供油油道、8-第一負載油道、9-回油油道、10-第二負載油道、12-控制器、31-信號調理、32-霍爾傳感器、33-負載信號、34-馬達、35-指令信號、36-零位調整信號、37-反饋信號、38-驅動信號。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。