專利名稱：一種數(shù)字流量閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種液壓系統(tǒng)數(shù)控流量閥。
傳統(tǒng)流量閥大多采用節(jié)流原理，通過驅(qū)動裝置改變節(jié)流口開口大小來調(diào)節(jié)流量，這種結(jié)構(gòu)即存在節(jié)流損失也不適合做數(shù)字閥?，F(xiàn)有技術(shù)中有一種高速開關(guān)閥，其實質(zhì)是一種由數(shù)控驅(qū)動裝置驅(qū)動的高速切換的方向節(jié)流閥。就單獨(dú)的高速開關(guān)閥而言，其輸出受負(fù)載的影響非常大，每個脈沖的輸出量不固定，因此必須從執(zhí)行終端引入位移反饋才能構(gòu)成數(shù)字閥系統(tǒng)，這致使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，再者高速開關(guān)閥本身結(jié)構(gòu)也相當(dāng)復(fù)雜，造價昂貴?，F(xiàn)有技術(shù)中還有一種步進(jìn)液壓缸和步進(jìn)馬達(dá)，它們由步進(jìn)電機(jī)、方向節(jié)流閥、液壓缸或液壓馬達(dá)組成。這種裝置必須從液壓缸或液壓馬達(dá)向方向節(jié)流閥引入機(jī)械反饋，因此這三部分必須做成一體式結(jié)構(gòu)，不便于各種應(yīng)用安裝，結(jié)構(gòu)累贅。
本實用新型的目的是提出一種新型的數(shù)字流量閥，它能在驅(qū)動裝置每動作一次時向閥外輸出一個定量容積的液體介質(zhì)。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的該數(shù)字流量閥由方向閥1，數(shù)控驅(qū)動裝置2，定油缸3和管路4組成，其中定油缸3內(nèi)有活塞5把其內(nèi)腔分隔成左、右兩腔。方向閥1有四個油口，一個進(jìn)油P、一個出油口T，還有兩個油口A、B分別通過管路4和定油缸3的左、右兩腔相通，這些油口有兩種通路狀態(tài)P通A、T通B和T通A、P通B，這兩種通路狀態(tài)可被數(shù)控驅(qū)動裝置2交替切換。這樣每切換方向閥一次，液體介質(zhì)從一腔進(jìn)入推動活塞5把另一腔定量容積的液體介質(zhì)壓出閥外。
上述方向閥1采用轉(zhuǎn)動型柵槽式方向閥，它是這樣構(gòu)成的它由空腔體9和與之緊密滑配合的旋轉(zhuǎn)體10組成，旋轉(zhuǎn)體10在數(shù)控驅(qū)動裝置帶動下可步進(jìn)轉(zhuǎn)動。空腔體9的內(nèi)表面沿圓周方向開有密集的定柵槽11，在其內(nèi)還分布有內(nèi)管路4a，配油孔13、14，旋轉(zhuǎn)體10的外表面沿圓周方向開有密集的動?xùn)挪?2，它與定柵槽11相對布置，對齊后可通過液體介質(zhì)。定柵槽11分成相互間隔布置的兩組，通過內(nèi)管路4a分別和油口P、T相通，動?xùn)挪?2通過配油孔13、14分別和油口A、B相通。
上述方向閥1也可以采用移動型柵槽式方向閥，它是這樣構(gòu)成的它由柱型空腔體9a和與之緊密滑配合的柱體10a組成，柱體10a在數(shù)控驅(qū)裝置帶動下可往復(fù)移動。柱型空腔體9a的內(nèi)表面沿軸向開有密集的定柵槽11a，柱體10a的外表面沿軸向開有密集的動?xùn)挪?2a，它們相對布置，對齊或僅錯開一開口后可通過液體介質(zhì)。定柵槽11a、動?xùn)挪?2a都相互間隔地分成兩組，并通過內(nèi)管路4b和相應(yīng)的油口A、B、P、T相通。
上述定油缸3內(nèi)兩端部有傳感片6，它們是導(dǎo)體，通過絕緣層7與缸內(nèi)壁絕緣，并由導(dǎo)線8引出。當(dāng)活塞5到達(dá)定油缸3的底部時觸及傳感片6產(chǎn)生電信號，由導(dǎo)線8反饋給控制系統(tǒng)，表示已有一個定量容積的液體介質(zhì)輸出，并允許發(fā)出下一個驅(qū)動脈沖信號。
本實用新型的積極效果是1、由于采用定油缸結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了液體介質(zhì)每個脈沖定量輸出，通過控制驅(qū)動裝置信號脈沖的頻率與數(shù)量即可控制流量與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移。因而可以很方便地組成數(shù)控液壓系統(tǒng)，特別是沒有終端反饋的開環(huán)數(shù)控液壓系統(tǒng)。
2、現(xiàn)有的各種方向閥是由驅(qū)動裝置帶動閥內(nèi)相關(guān)部件往復(fù)移動來實現(xiàn)切換的，每移動一次閥內(nèi)各相關(guān)部件就要從零加速，再減速一次，這是制約其切換速度的關(guān)鍵因素，本實用新型中的轉(zhuǎn)動型柵槽式方向閥可在步進(jìn)電機(jī)的帶動下靠旋轉(zhuǎn)體單方向轉(zhuǎn)動來切換油路，以一個較恒定的高速連續(xù)地轉(zhuǎn)過各個定柵槽間距角(等于步進(jìn)電機(jī)步距角)，其切換速度和步進(jìn)電機(jī)的工作步頻相當(dāng)，最高可達(dá)12000次/秒以上。
3、本實用新型采用了柵槽式結(jié)構(gòu)的方向閥。動?xùn)挪邸⒍挪勖芗植?，因此即可實現(xiàn)微動切換，又有足夠大的總開口面積。其中轉(zhuǎn)動型柵槽式方向閥便于步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動。整體結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好。


如下圖1、本實用新型原理示意圖。
圖2、轉(zhuǎn)動型柵槽式方向閥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3、移動型柵槽式方向閥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4、本實用新型一種實施例結(jié)構(gòu)三視圖。
圖5、本實用新型另一種實施例結(jié)構(gòu)三視圖。
其中1、方向閥 2、數(shù)控驅(qū)動裝置 3、定油缸4、管路 4a、4b、內(nèi)管路 5、活塞6、傳感片 7、絕緣層 8、導(dǎo)線9、空腔體 9a、柱型空腔體 10、旋轉(zhuǎn)體10a、柱體 11、11a、定柵槽 12、12a、動?xùn)挪?
13、14、配油孔 15、步進(jìn)電機(jī)16、環(huán)型內(nèi)管路17、18、扇形孔 19、內(nèi)管路 20、電磁鐵
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明圖1、是本實用新型原理示意圖，圖示位置時，進(jìn)油口P通過方向閥1和定油缸3的左腔相通，出油口T和右腔相通。這樣液體介質(zhì)推動活塞5把右腔定量容積的液體介質(zhì)壓出后止動。當(dāng)驅(qū)動裝置2驅(qū)動方向閥1切換油路后，進(jìn)油口P和定油曲3的右腔相通，出油口T和左腔相通，液體介質(zhì)反過來推動活塞5把左腔定量容積的液體介質(zhì)壓出后止動，如此反復(fù)方向閥1每切換一次油路，該閥只向外輸出一個定量容積的液體介質(zhì)。
在定油缸3的兩端裝有傳感裝置，當(dāng)活塞5觸及時可產(chǎn)生電信號反饋給控制系統(tǒng)。
圖2、是本實用新型所采用的轉(zhuǎn)動型柵槽式方向閥結(jié)構(gòu)示意圖，空腔體9實際上是由一個圓環(huán)體和兩側(cè)殼體組成的，圓環(huán)體上分布有定柵槽11，兩側(cè)殼體上分布有內(nèi)管路4a和配油孔13、14。旋轉(zhuǎn)體10與空腔體9的內(nèi)腔緊密滑配合，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，其上的動?xùn)挪?2兩倍于定柵槽11間距布置。定柵槽11的間距角等于步進(jìn)電機(jī)的步距角。動?xùn)挪?2隨旋轉(zhuǎn)體10轉(zhuǎn)動到上半部時和配油孔13相通，再通油口A，轉(zhuǎn)動到下半部時和配油孔14相通，再通油口B，定柵槽11相互間隔地分別和進(jìn)油口P，出油口T相通。這樣該閥有兩種通路狀態(tài)，圖示位置為P通A、T通B，另一狀態(tài)為P通B、T通A，旋轉(zhuǎn)體10每轉(zhuǎn)過一個定柵槽11間距角時，狀態(tài)被切換。
圖3、是本實用新型所采用的移動型柵槽式方向閥結(jié)構(gòu)示意圖，移動型柵槽式方向閥可由電磁鐵驅(qū)動，它和轉(zhuǎn)動型柵槽式方向閥具有相似的原理，相同的功能，只是切換速度不如前者。
圖4、是本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)三視圖。本例采用轉(zhuǎn)動型柵槽式方向閥，旋轉(zhuǎn)體10由步進(jìn)電機(jī)15直接驅(qū)動，定油缸3和方向閥做成一體式結(jié)構(gòu)。定柵槽11相互間隔地分別和兩側(cè)殼體上的環(huán)形內(nèi)管路16相通，再通進(jìn)油口P和出油口T。動?xùn)挪?2分別匯聚于配油口13、14再通過管路19和定油缸3的兩腔相通。
圖5、是本實用新型另一種實施例的結(jié)構(gòu)三視圖。本例采用移動型柵槽式方向閥，其柱型空腔體9a的內(nèi)腔壁上排列著許多偏心溝槽，它們就是定柵槽11a，它們相互間隔地向上和向下偏心，分別與進(jìn)油口P和出油口T相通。柱體10a由電磁鐵20驅(qū)動，其外圓上也排列許多偏心溝槽。即動?xùn)挪?2a，它們相互間隔地向下或向上偏心，分別和扇形孔17、18相通，再通A口和B口，然后由內(nèi)管路4b和定油缸的左、右兩腔相通。
以上兩種實施例中，旋轉(zhuǎn)體10和柱體10a承受的液壓力處于平衡狀態(tài)，故產(chǎn)生的摩擦力很小，數(shù)控驅(qū)動裝置不克服液壓力。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字流量閥，它包括方向閥(1)、數(shù)控驅(qū)動裝置(2)和相應(yīng)的管路(4)，其特征是a、該數(shù)字流量閥還包括一個定油缸(3)在它的內(nèi)部有活塞(5)，把其內(nèi)腔分隔成兩腔；b、方向閥(1)有一個進(jìn)油口P、一個出油口T，還有兩個油口A、B分別通過管路(4)和定油缸(3)的兩腔相通，這些油口有兩種通路狀態(tài)P通A、T通B和P通B、T通A。
2.如權(quán)力要求1所述的數(shù)字流量閥其方向閥(1)是這樣構(gòu)成的它由空腔體(9)和與之緊密滑配合的旋轉(zhuǎn)體(10)組成，旋轉(zhuǎn)體(10)在數(shù)控驅(qū)動裝置的帶動下可步進(jìn)轉(zhuǎn)動；空腔體(9)的內(nèi)表面沿圓周方向開有密集的定柵槽(11)，旋轉(zhuǎn)體(10)的外表面沿圓周方向開有密集地動?xùn)挪?12)，它們相對布置，對齊后可通過液體介質(zhì)；定柵槽(11)分成相互間隔布置的兩組，通過內(nèi)管路(4a)分別接通油口P、T，動?xùn)挪?12)通過配油孔(13、14)分別接通油口A、B。
3.如權(quán)力要求1所述的數(shù)字流量閥其方向閥(1)，也可以是這樣構(gòu)成的它由柱型空腔體(9a)和與之緊密滑配合的柱體(10a)組成，柱體(10a)在數(shù)控驅(qū)動裝置帶動下可往復(fù)移動；柱型空腔體(9a)的內(nèi)表面沿軸向開有密集的定柵槽(11a)，柱體(10a)的外表面沿軸向開有密集的動?xùn)挪?12a)，它們相對布置，對齊或錯開一開口后可通過液體介質(zhì)；定柵槽(11a)、動?xùn)挪?12a)都相互間隔地分成兩組，并通過內(nèi)管路(4b)和相應(yīng)的油口A、B，P、T相通。
4.如權(quán)力要求1所述的數(shù)字流量閥，其定油缸(3)的內(nèi)腔兩端部設(shè)有傳感片(6)，它與缸體絕緣，并由導(dǎo)線(8)引出。
專利摘要該數(shù)字流量閥涉及一種液壓系統(tǒng)數(shù)控流量閥，它由柵槽式方向閥1、數(shù)控驅(qū)動裝置2，定油缸3，管路4組成。定油缸3內(nèi)有活塞5并通過管路4和方向閥1相連通。這樣方向閥1每切換油路一次即可向外輸出一個定量容積的流量脈沖。采用該閥可以很方便地構(gòu)成數(shù)控液壓系統(tǒng)，特別是開環(huán)數(shù)控液壓系統(tǒng)。其中的轉(zhuǎn)動型柵槽式方向閥切換速度快，結(jié)構(gòu)簡單，可由步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動。
文檔編號G01F11/36GK2524220SQ02201958
公開日2002年12月4日 申請日期2002年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月5日
發(fā)明者劉安民 申請人:劉安民