步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥，包括閥體、閥芯、閥套、復(fù)位彈簧、頂桿、絲杠、螺母和步進(jìn)電機(jī)；閥體內(nèi)部設(shè)置有閥腔，閥芯、閥套、復(fù)位彈簧、頂桿、絲杠和螺母均設(shè)置于閥腔內(nèi)；步進(jìn)電機(jī)設(shè)置于閥體的右端；絲杠位于閥腔的右端，絲杠上套有螺母，螺母上套設(shè)有一個(gè)螺母套，螺母套的左端部與頂桿的右端部相抵接；頂桿的左端部與閥芯的右端部相抵接；閥芯的左端設(shè)置有復(fù)位彈簧，閥套套設(shè)于閥芯的外周面上；閥體的右端設(shè)置有一個(gè)封蓋，封蓋上設(shè)置有進(jìn)液口，閥體上設(shè)置有一個(gè)出液口；閥腔與進(jìn)液口和出液口相連通。本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥，具有可在90～130℃的溫度下正常運(yùn)行、解決由于溫度過(guò)高導(dǎo)致流量閥故障率高、可靠性差的問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥，尤其是一種用于工程機(jī)械、專(zhuān)用車(chē)輛(叉車(chē))的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥。

【背景技術(shù)】
[0002]自從1981年第十屆國(guó)際流體動(dòng)力博覽會(huì)上首次展出數(shù)字閥以來(lái)已有25年的歷史了，日本、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、加拿大和中國(guó)等國(guó)家的一些科研單位相繼進(jìn)行了研究和應(yīng)用，已有了很大發(fā)展，像美國(guó)的Sperry、Yickers等公司，日本東京計(jì)器公司、油研公司已有數(shù)字閥商品投放市場(chǎng)。數(shù)字閥在中國(guó)的使用較晚，但也有了十多年的歷史，也取得了很大的成就。但是，國(guó)內(nèi)的電液數(shù)字閥畢竟尚處于研制階段，離批量生產(chǎn)和普及應(yīng)用尚有很大距離。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥，以解決由于溫度過(guò)高導(dǎo)致流量閥故障率高、可靠性差的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案。
[0005]步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括閥體、閥芯、閥套、復(fù)位彈簧、頂桿、絲杠、螺母和步進(jìn)電機(jī)；所述閥體內(nèi)部設(shè)置有閥腔，所述閥芯、閥套、復(fù)位彈簧、頂桿、絲杠和螺母均設(shè)置于所述閥腔內(nèi)；所述步進(jìn)電機(jī)設(shè)置于所述閥體的右端，且所述步進(jìn)電機(jī)的輸出端與所述絲杠相連接并由所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)；所述絲杠位于所述閥腔的右端，絲杠上套有所述螺母，所述螺母的外周面上套設(shè)有一個(gè)螺母套，所述螺母套的左端部與所述頂桿的右端部相抵接；所述頂桿的左端部與所述閥芯的右端部相抵接；所述閥芯的左端設(shè)置有所述復(fù)位彈簧，且所述復(fù)位彈簧套設(shè)于所述閥芯的左端部的外周面上，所述閥套套設(shè)于所述閥芯的外周面上；所述閥體的右端設(shè)置有一個(gè)封蓋，所述封蓋上設(shè)置有進(jìn)液口，所述閥體上設(shè)置有一個(gè)出液口 ；所述閥腔與所述進(jìn)液口和出液口相連通，所述進(jìn)液口和所述出液口分別通過(guò)進(jìn)液通道和出液通道與所述閥腔相連通；所述閥芯設(shè)置于所述進(jìn)液通道與所述出液通道之間，通過(guò)調(diào)整閥芯的位置來(lái)控制進(jìn)液通道和所述出液通道之間的液體流量大小。
[0006]本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:
[0007]所述步進(jìn)電機(jī)的輸出端通過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器與所述絲杠相連接。
[0008]所述頂桿的外周面上設(shè)置有頂桿座。
[0009]所述頂桿座與所述步進(jìn)電機(jī)之間設(shè)置有一個(gè)固定套；所述絲杠、螺母和螺母套均位于所述固定套的內(nèi)腔中。
[0010]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0011]本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥，當(dāng)需要調(diào)整流量大小時(shí)，只需啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。要減小流量時(shí)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)所述絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)位于絲杠外周上的螺母沿著所述絲杠的軸向向左發(fā)生直線(xiàn)移動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)螺母套直線(xiàn)移動(dòng)，螺母套推動(dòng)所述頂桿運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)，從而控制進(jìn)液通道和出液通道之間的間隙大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)進(jìn)液口和出液口之間的流量大小的目的。需要增加流量時(shí)，步進(jìn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，閥芯的復(fù)位彈簧的作用下向右移動(dòng)，使得進(jìn)液通道與出液通道之間的間隙增大，從而增大流量。
[0012]步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)流量大小的控制的，不僅控制精度高，而且步進(jìn)電機(jī)所使用的磁性材料的退磁點(diǎn)都在130°C以上，有的甚至高達(dá)200°C以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在80°C?90°C完全正常，避免了采用電磁系統(tǒng)的流量閥由于溫度超過(guò)80°C?90°C時(shí)存在故障率高、可靠性差的問(wèn)題。
[0013]本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥，具有可在90°C?130°C的溫度下正常運(yùn)行、解決由于溫度過(guò)高導(dǎo)致流量閥故障率高、可靠性差的問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥的主視圖。
[0015]圖2為圖1中的A-A剖視圖。
[0016]圖1?圖2中標(biāo)號(hào)為；1閥體，2閥芯，3閥套，4復(fù)位彈簧，5頂桿，6絲杠，7螺母，8步進(jìn)電機(jī)，9閥腔，10螺母套，11封蓋，12進(jìn)液通道，13出液通道，14聯(lián)軸器，15頂桿座，16
固定套。
[0017]以下通過(guò)【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

【具體實(shí)施方式】
[0018]參見(jiàn)附圖1?附圖2，本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥包括閥體1、閥芯2、閥套3、復(fù)位彈簧4、頂桿5、絲杠6、螺母7和步進(jìn)電機(jī)8 ;所述閥體I內(nèi)部設(shè)置有閥腔9，所述閥芯2、閥套3、復(fù)位彈簧4、頂桿5、絲杠6和螺母7均設(shè)置于所述閥腔9內(nèi)；所述步進(jìn)電機(jī)8設(shè)置于所述閥體I的右端，且所述步進(jìn)電機(jī)8的輸出端與所述絲杠6相連接并由所述步進(jìn)電機(jī)8驅(qū)動(dòng)所述絲杠6轉(zhuǎn)動(dòng)；所述絲杠6位于所述閥腔9的右端，絲杠6上套有所述螺母7，所述螺母7的外周面上套設(shè)有一個(gè)螺母套10，所述螺母套10的左端部與所述頂桿5的右端部相抵接；所述頂桿5的左端部與所述閥芯2的右端部相抵接；所述閥芯2的左端設(shè)置有所述復(fù)位彈簧4，且所述復(fù)位彈簧4套設(shè)于所述閥芯2的左端部的外周面上，所述閥套3套設(shè)于所述閥芯2的外周面上；所述閥體I的右端設(shè)置有一個(gè)封蓋11，所述封蓋11上設(shè)置有進(jìn)液口，所述閥體I上設(shè)置有一個(gè)出液口 ；所述閥腔9與所述進(jìn)液口和出液口相連通，所述進(jìn)液口和所述出液口分別通過(guò)進(jìn)液通道12和出液通道13與所述閥腔9相連通；所述閥芯2設(shè)置于所述進(jìn)液通道12與所述出液通道13之間，通過(guò)調(diào)整閥芯2的位置來(lái)控制進(jìn)液通道12和所述出液通道13之間的液體流量大小。
[0019]本發(fā)明的數(shù)字流量閥，當(dāng)需要調(diào)整流量大小時(shí)，只需啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。要減小流量時(shí)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)所述絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)位于絲杠外周上的螺母沿著所述絲杠的軸向向左發(fā)生直線(xiàn)移動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)螺母套直線(xiàn)移動(dòng)，螺母套推動(dòng)所述頂桿運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)，從而控制進(jìn)液通道和出液通道之間的間隙大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)進(jìn)液口和出液口之間的流量大小的目的。本發(fā)明的數(shù)字流量閥，是通過(guò)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)流量大小的控制的，不僅控制精度高，而且步進(jìn)電機(jī)所使用的磁性材料的退磁點(diǎn)都在130°C以上，有的甚至高達(dá)200°C以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在80?90°C能完全正常工作，避免了采用電磁系統(tǒng)的流量閥由于溫度超過(guò)80?90°C時(shí)存在故障率高、可靠性差的問(wèn)題。需要增加流量時(shí)，步進(jìn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，閥芯的復(fù)位彈簧的作用下向右移動(dòng)，使得進(jìn)液通道與出液通道之間的間隙增大，從而增大流量。
[0020]所述步進(jìn)電機(jī)8的輸出端通過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器14與所述絲杠6相連接。
[0021]所述頂桿5的外周面上設(shè)置有頂桿座15。由所述頂桿座固定所述頂桿，所述頂桿座套設(shè)于所述頂桿的外周面上，頂桿的左右兩端均伸出于所述頂桿座之外，頂桿可在所述頂桿座內(nèi)左右直線(xiàn)滑動(dòng)。頂桿的右端與所述螺母套相抵接，頂桿的左端頂在所述閥芯上。所述閥芯的右端部設(shè)了一個(gè)凹槽，所述頂桿的左端恰好卡在所述凹槽內(nèi)，以使得所述頂桿與所述閥芯之間不會(huì)相互脫離。
[0022]所述頂桿座15與所述步進(jìn)電機(jī)8之間設(shè)置有一個(gè)固定套16 ;所述絲杠6、螺母7和螺母套10均位于所述固定套16的內(nèi)腔中。所述固定套作為步進(jìn)電機(jī)和所述閥體之間的過(guò)渡裝置，由所述絲杠和所述螺母構(gòu)成的絲杠螺母副和聯(lián)軸器等部件均位于所述固定套之內(nèi)。所述固定套與所述頂桿座之間通過(guò)螺釘固定在所述閥體上。頂桿座的右端伸出于閥體的閥腔外，頂桿座的左端伸入至所述閥腔之內(nèi)。
[0023]與傳統(tǒng)電磁閥相比:
[0024](I)步進(jìn)閥有如下特點(diǎn):提高了閥的位置精度；工作過(guò)程中，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)供給的電流被中斷時(shí)，液壓力不會(huì)因?yàn)殚y位置的變動(dòng)而發(fā)生快速變化，即系統(tǒng)出故障的情況下穩(wěn)定性好；
[0025](2)傳統(tǒng)電控液壓系統(tǒng)的電磁閥由于電磁特性的限制，環(huán)境溫度不能超過(guò)800C，而叉車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)室的環(huán)境溫度經(jīng)常在800C?100°C之間，這就造成了實(shí)際使用中故障率高、可靠性差等缺陷，而步進(jìn)節(jié)流閥能夠在120°C以下的環(huán)境溫度中正常工作，由步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)停留的位置，定義步進(jìn)閥各閥口的導(dǎo)通狀態(tài)；
[0026](3)新型電液比例控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、環(huán)境溫度達(dá)到120°C，能滿(mǎn)足叉車(chē)工作要求，并可輕易實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，取代電液伺服控制閥器可靠性差、成本聞等缺陷。
[0027]步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是脈沖信號(hào)，相比模擬信號(hào)，脈沖信號(hào)具有很高干擾性能，適合在復(fù)雜工況下使用。與一般比例閥所使用的電磁鐵相比，步進(jìn)電機(jī)的耐高溫性能更強(qiáng)。一般來(lái)講，步進(jìn)電機(jī)所使用的磁性材料的退磁點(diǎn)都在130攝氏度以上，有的甚至高達(dá)200攝氏度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在80?90攝氏度完全正常。由圖2可見(jiàn)，通過(guò)適當(dāng)?shù)纳嵩O(shè)計(jì)，可以減少高溫油液向步進(jìn)電機(jī)傳遞的熱量，從而使流量閥的工作溫度達(dá)到120攝氏度。
[0028]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥，其特征是，包括閥體(I)、閥芯(2)、閥套(3)、復(fù)位彈簧(4)、頂桿(5)、絲杠(6)、螺母(7)和步進(jìn)電機(jī)⑶；所述閥體⑴內(nèi)部設(shè)置有閥腔(9)，所述閥芯(2)、閥套(3)、復(fù)位彈簧⑷、頂桿(5)、絲杠(6)和螺母(7)均設(shè)置于所述閥腔(9)內(nèi)；所述步進(jìn)電機(jī)⑶設(shè)置于所述閥體⑴的右端，且所述步進(jìn)電機(jī)⑶的輸出端與所述絲杠(6)相連接并由所述步進(jìn)電機(jī)(8)驅(qū)動(dòng)所述絲杠(6)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述絲杠(6)位于所述閥腔(9)的右端，絲杠(6)上套有所述螺母(7)，所述螺母(7)的外周面上套設(shè)有一個(gè)螺母套(10)，所述螺母套(10)的左端部與所述頂桿(5)的右端部相抵接；所述頂桿(5)的左端部與所述閥芯(2)的右端部相抵接；所述閥芯(2)的左端設(shè)置有所述復(fù)位彈簧(4)，且所述復(fù)位彈簧(4)套設(shè)于所述閥芯(2)的左端部的外周面上，所述閥套⑶套設(shè)于所述閥芯(2)的外周面上。 所述閥體(I)的右端設(shè)置有一個(gè)封蓋(11)，所述封蓋(11)上設(shè)置有進(jìn)液口，所述閥體(I)上設(shè)置有一個(gè)出液口 ；所述閥腔(9)與所述進(jìn)液口和出液口相連通，所述進(jìn)液口和所述出液口分別通過(guò)進(jìn)液通道(12)和出液通道(13)與所述閥腔(9)相連通；所述閥芯(2)設(shè)置于所述進(jìn)液通道(12)與所述出液通道(13)之間，通過(guò)調(diào)整閥芯(2)的位置來(lái)控制進(jìn)液通道(12)和所述出液通道(13)之間的液體流量大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥，其特征是，所述步電機(jī)(8)的輸出端通過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器(14)與所述絲杠(6)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥，其特征是，所述直頂桿(5)的外周面上設(shè)置有頂桿座(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字流量閥，其特征是，所述頂桿座(15)與所述步進(jìn)電機(jī)(8)之間設(shè)置有一個(gè)固定套(16);所述絲杠￠)、螺母(7)和螺母套(10)均位于所述固定套(16)的內(nèi)腔中。
【文檔編號(hào)】F16K31/04GK104132018SQ201410379845
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】許國(guó)仁, 錢(qián)朝昆 申請(qǐng)人:合肥正威液壓科技有限公司