[其他]用脈沖電機(jī)操縱節(jié)流口的液流控制器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88200364
• 申請(qǐng)日: 1988-01-01
• 公開（公告）號(hào): CN88200364U
• 公開（公告）日: 1988-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳明亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳明亞
• 主分類號(hào): F16K31/04
• 分類號(hào): F16K31/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型涉及到一種機(jī)電一體化工程部件，是一種用脈沖電機(jī)和閥類實(shí)體組成的液流控制器。適用于液壓系統(tǒng)流向和流量參數(shù)的自動(dòng)控制。

機(jī)械工程中的液壓系統(tǒng)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(dòng)機(jī)類。它們分別起著液壓源、控制裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用；將這些功能各異的元件匹配成完整系統(tǒng)，便能實(shí)現(xiàn)機(jī)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(jiǎn)單方便。作為液壓系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力油缸或液壓馬達(dá)需要根據(jù)工程要求如推力、行程、扭矩、轉(zhuǎn)速等來確定其型號(hào)和結(jié)構(gòu)參數(shù)；選擇、調(diào)試和使用也較方便。起控制作用的閥類需要經(jīng)過選擇、組合和調(diào)試方能與泵和液動(dòng)機(jī)匯成完整的液壓系統(tǒng)提供工業(yè)使用。閥類選擇和組合的過程就是按市場(chǎng)能供給的現(xiàn)有閥類產(chǎn)品設(shè)計(jì)出各種各樣液壓油路的過程。閥類的調(diào)試是根據(jù)設(shè)計(jì)出的油路原理圖作額定參數(shù)漂移量調(diào)節(jié)和可變量調(diào)節(jié)。盡管市場(chǎng)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(chǔ)，是液壓系統(tǒng)不可缺少的部分，延用已久。這些閥的結(jié)構(gòu)都是由液阻和可控節(jié)流口組成。市場(chǎng)上供給的流量閥和方向閥實(shí)質(zhì)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(dú)立元件組裝在油路上。流量的參數(shù)調(diào)節(jié)和漂移量調(diào)節(jié)要求在靜態(tài)下進(jìn)行，用手動(dòng)方式啟閉節(jié)流口難于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離調(diào)整和動(dòng)態(tài)調(diào)整不利于自動(dòng)控制。流向的調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換是籍助電磁鐵（或機(jī)械頂桿）操縱閥體內(nèi)油路節(jié)流口使其通或斷，同時(shí)還要在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上配以限位裝置反饋換向信號(hào)。由于電磁效應(yīng)和閥蕊滑動(dòng)部位溢流阻尼的波動(dòng)，油路的通——斷精度受到不良影響。市場(chǎng)現(xiàn)有的流量閥和方向閥，由于結(jié)構(gòu)上的原因，不能與微電子技術(shù)直接結(jié)合使用，難于提高液壓系統(tǒng)自動(dòng)化程度和精度，影響了工業(yè)應(yīng)用。

本實(shí)用新型的目的是提供一種作為基礎(chǔ)元件的液流控制器，它能在一個(gè)實(shí)體內(nèi)準(zhǔn)確地按指令控制液壓系統(tǒng)的流量和流向。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：在一個(gè)有園形通道的閥體內(nèi)，配置一個(gè)相應(yīng)的園形滑動(dòng)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(dòng)蕊桿在閥體通道內(nèi)左右移動(dòng)。閥體園形通道上P、O、A、B孔的排列順序和滑動(dòng)蕊桿的軸向形狀將導(dǎo)致：1）滑動(dòng)蕊桿在中間位置時(shí)，壓力油孔P不與輸出孔A或B相通；2）滑動(dòng)蕊桿移向左邊位置時(shí)，壓力油孔P與輸出孔B相通，此時(shí)A孔與回油孔O相聯(lián)；3）滑動(dòng)蕊桿移向右邊位置時(shí)，壓力油孔P與輸出孔A相通，此時(shí)B孔與回油孔O相聯(lián)。滑動(dòng)蕊桿的移動(dòng)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(dòng)蕊桿的左右移動(dòng)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(dòng)蕊桿的移動(dòng)動(dòng)力是由裝在閥體上的脈沖電機(jī)通過轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)提供：脈沖電機(jī)的扭矩和角位移傳遞給齒輪付和絲桿螺母付，轉(zhuǎn)換成推力和移動(dòng)量，驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)蕊桿。脈沖電機(jī)的順轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)改變著滑動(dòng)蕊桿的左向或右向移動(dòng)。滑動(dòng)蕊桿、絲桿螺母付、齒輪付均有較高剛度和精度。傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)支承和移動(dòng)支承均采用滾動(dòng)結(jié)構(gòu)，以盡量減少摩擦。市場(chǎng)現(xiàn)有的脈沖電機(jī)在頻率響應(yīng)、平穩(wěn)起步、不失步等方面已逐漸完善。脈沖電機(jī)每接受一個(gè)脈沖信號(hào)可轉(zhuǎn)動(dòng)1.5°或3°突加頻率可達(dá)2000脈沖／秒以上。這些參數(shù)能足以保證滑動(dòng)蕊桿的移動(dòng)量以0.1毫米計(jì)，全移動(dòng)量的最小響應(yīng)時(shí)間可為1秒左右。脈沖電機(jī)的操縱是由單片機(jī)、單板機(jī)或微機(jī)按編排程序發(fā)出指令進(jìn)行工作，亦不需要在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上配備限位裝置以反饋換向信號(hào)。這樣，一個(gè)由閥體、滑動(dòng)蕊桿、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和脈沖電機(jī)組合而成的液流控制器便能與微機(jī)控制技術(shù)相聯(lián)結(jié)，成為自動(dòng)控制環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)元件。

圖1是本實(shí)用新型一種具體結(jié)構(gòu)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?qǐng)D1，一個(gè)按脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)的裝在上殼體〔2〕上的脈沖電機(jī)〔1〕通過齒輪〔3〕將扭矩和角位移經(jīng)中間齒輪〔5〕傳遞至齒輪〔10〕。中間齒輪〔5〕用滾動(dòng)軸承〔6〕作傳動(dòng)支撐，軸承內(nèi)環(huán)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(dòng)軸承〔9〕是齒輪〔10〕的傳動(dòng)支撐。齒輪〔10〕的中心孔是螺母結(jié)構(gòu)，與絲桿〔11〕組成絲桿螺母付，將脈沖電機(jī)〔1〕提供的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過螺母結(jié)構(gòu)變成絲桿〔11〕的直線移動(dòng)。絲桿〔11〕的右端與連桿〔13〕螺紋聯(lián)結(jié)，后者的扁形端頭插入滑動(dòng)蕊桿〔15〕，并用銷〔14〕固定。這樣，絲桿〔11〕的移動(dòng)量直接變成滑動(dòng)蕊桿〔15〕在閥體〔16〕內(nèi)的移動(dòng)量，從而控制了壓力油孔P的開口度。環(huán)座〔12〕支承脈沖電機(jī)和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)并使之與閥體〔16〕固定在一起。圖2是絲桿〔11〕的支撐結(jié)構(gòu)圖。三棱體〔17〕通過指銷〔23〕與絲桿〔11〕兩端支撐段相聯(lián)，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(nèi)，使三棱體〔17〕籍助鋼球〔21〕的支撐在溝槽內(nèi)只作軸向移動(dòng)而不能徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。擋片〔22〕用以防止鋼球〔21〕脫逸。頂絲〔20〕通過支座〔18〕調(diào)整鋼球〔21〕的轉(zhuǎn)動(dòng)間隙，以便裝配和補(bǔ)償磨損。在頂絲〔20〕調(diào)整完畢后，用螺帽〔19〕予以鎖緊，保持間隙的調(diào)定量。圖1及圖2中除脈沖電機(jī)〔1〕，滑動(dòng)蕊桿〔15〕和閥體〔16〕外，其余所標(biāo)示的另件，按其作用總稱轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。