[其他]用脈沖電機操縱節流口的液流控制器

無效

• 申請號: 88200364
• 申請日: 1988-01-01
• 公開（公告）號: CN88200364U
• 公開（公告）日: 1988-12-07
• 發明（設計）人: 吳明亞
• 申請（專利權）人: 吳明亞
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及到一種機電一體化工程部件，是一種用脈沖電機和閥類實體組成的液流控制器。適用于液壓系統流向和流量參數的自動控制。

機械工程中的液壓系統是由不同功能的液壓元件組合而成。這些元件分成三大類，即泵類、閥類和液動機類。它們分別起著液壓源、控制裝置和執行機構的作用；將這些功能各異的元件匹配成完整系統，便能實現機械工程提出的要求。作為液壓源的泵類已有完整的型譜，選擇和使用都較簡單方便。作為液壓系統執行機構的動力油缸或液壓馬達需要根據工程要求如推力、行程、扭矩、轉速等來確定其型號和結構參數；選擇、調試和使用也較方便。起控制作用的閥類需要經過選擇、組合和調試方能與泵和液動機匯成完整的液壓系統提供工業使用。閥類選擇和組合的過程就是按市場能供給的現有閥類產品設計出各種各樣液壓油路的過程。閥類的調試是根據設計出的油路原理圖作額定參數漂移量調節和可變量調節。盡管市場提供的閥類各式各樣，按功能排列為三大類：壓力閥類、流量閥類和方向閥類。這些閥是控制油路的基礎，是液壓系統不可缺少的部分，延用已久。這些閥的結構都是由液阻和可控節流口組成。市場上供給的流量閥和方向閥實質上就是可以控制流量和流向的溢流口，但它們分別為兩類不同的獨立元件組裝在油路上。流量的參數調節和漂移量調節要求在靜態下進行，用手動方式啟閉節流口難于實現遠距離調整和動態調整不利于自動控制。流向的調節和轉換是籍助電磁鐵（或機械頂桿）操縱閥體內油路節流口使其通或斷，同時還要在執行機構上配以限位裝置反饋換向信號。由于電磁效應和閥蕊滑動部位溢流阻尼的波動，油路的通——斷精度受到不良影響。市場現有的流量閥和方向閥，由于結構上的原因，不能與微電子技術直接結合使用，難于提高液壓系統自動化程度和精度，影響了工業應用。

本實用新型的目的是提供一種作為基礎元件的液流控制器，它能在一個實體內準確地按指令控制液壓系統的流量和流向。

本實用新型是這樣實現的：在一個有園形通道的閥體內，配置一個相應的園形滑動蕊桿。閥體的園形通道上排列著與通道軸線垂直的孔，這些孔分別為壓力油孔P、回油孔O、輸出孔A和輸出孔B。滑動蕊桿在閥體通道內左右移動。閥體園形通道上P、O、A、B孔的排列順序和滑動蕊桿的軸向形狀將導致：1）滑動蕊桿在中間位置時，壓力油孔P不與輸出孔A或B相通；2）滑動蕊桿移向左邊位置時，壓力油孔P與輸出孔B相通，此時A孔與回油孔O相聯；3）滑動蕊桿移向右邊位置時，壓力油孔P與輸出孔A相通，此時B孔與回油孔O相聯。滑動蕊桿的移動量決定了壓力油孔的開口度，從而控制了輸出孔A或B的流量。滑動蕊桿的左右移動致使A孔和B孔交替作為壓力油輸出孔，從而改變了壓力油的輸出方向滑動蕊桿的移動動力是由裝在閥體上的脈沖電機通過轉換機構提供：脈沖電機的扭矩和角位移傳遞給齒輪付和絲桿螺母付，轉換成推力和移動量，驅動滑動蕊桿。脈沖電機的順轉或逆轉改變著滑動蕊桿的左向或右向移動。滑動蕊桿、絲桿螺母付、齒輪付均有較高剛度和精度。傳動件的轉動支承和移動支承均采用滾動結構，以盡量減少摩擦。市場現有的脈沖電機在頻率響應、平穩起步、不失步等方面已逐漸完善。脈沖電機每接受一個脈沖信號可轉動1.5°或3°突加頻率可達2000脈沖／秒以上。這些參數能足以保證滑動蕊桿的移動量以0.1毫米計，全移動量的最小響應時間可為1秒左右。脈沖電機的操縱是由單片機、單板機或微機按編排程序發出指令進行工作，亦不需要在執行機構上配備限位裝置以反饋換向信號。這樣，一個由閥體、滑動蕊桿、轉換機構和脈沖電機組合而成的液流控制器便能與微機控制技術相聯結，成為自動控制環節的基礎元件。

圖1是本實用新型一種具體結構的縱向剖示圖。

圖2是圖1的A－A剖示圖，是圖1比例的4：1。

參照圖1，一個按脈沖信號轉動的裝在上殼體〔2〕上的脈沖電機〔1〕通過齒輪〔3〕將扭矩和角位移經中間齒輪〔5〕傳遞至齒輪〔10〕。中間齒輪〔5〕用滾動軸承〔6〕作傳動支撐，軸承內環隨軸〔7〕固裝在擋蓋〔4〕上。壓裝在上殼體〔2〕和下殼體〔8〕上的兩付滾動軸承〔9〕是齒輪〔10〕的傳動支撐。齒輪〔10〕的中心孔是螺母結構，與絲桿〔11〕組成絲桿螺母付，將脈沖電機〔1〕提供的旋轉運動通過螺母結構變成絲桿〔11〕的直線移動。絲桿〔11〕的右端與連桿〔13〕螺紋聯結，后者的扁形端頭插入滑動蕊桿〔15〕，并用銷〔14〕固定。這樣，絲桿〔11〕的移動量直接變成滑動蕊桿〔15〕在閥體〔16〕內的移動量，從而控制了壓力油孔P的開口度。環座〔12〕支承脈沖電機和轉換機構并使之與閥體〔16〕固定在一起。圖2是絲桿〔11〕的支撐結構圖。三棱體〔17〕通過指銷〔23〕與絲桿〔11〕兩端支撐段相聯，成為一體。三組雙列鋼球〔21〕分別以120°分布于三棱體〔17〕和支座〔18〕之間的溝槽內，使三棱體〔17〕籍助鋼球〔21〕的支撐在溝槽內只作軸向移動而不能徑向轉動。擋片〔22〕用以防止鋼球〔21〕脫逸。頂絲〔20〕通過支座〔18〕調整鋼球〔21〕的轉動間隙，以便裝配和補償磨損。在頂絲〔20〕調整完畢后，用螺帽〔19〕予以鎖緊，保持間隙的調定量。圖1及圖2中除脈沖電機〔1〕，滑動蕊桿〔15〕和閥體〔16〕外，其余所標示的另件，按其作用總稱轉換機構。