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CN111219373A - 一种多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀 - Google Patents

一种多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀 Download PDF

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CN111219373A CN201811421966.7A CN201811421966A CN111219373A CN 111219373 A CN111219373 A CN 111219373A CN 201811421966 A CN201811421966 A CN 201811421966A CN 111219373 A CN111219373 A CN 111219373A
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吴海明
常学森
姚瑶
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Haiming Hydraulic Technology Co.,Ltd.
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Abstract

本发明涉及一种多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，包括多个基本技术单元(以下简称单元)和一个阀体或多个阀体，单元的结构相同、功能相同、联接方式相同(插装式)，不同数量的单元可组成不同功能的调节阀；所述单元包括阀芯、挡圈、阀套、连接套、连接键和电机。液压调节阀可以对每个节流口进行调节，通过改变控制软件可以实现智能自适应控制、可以任意切换阀的工作状态，控制灵活、结构简单、简化回路、加工容易、对油液清洁度要求低、廉价、节能。

Description

一种多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀
技术领域
本发明涉及液压调节阀领域，尤其是一种多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀。
背景技术
目前电机驱动各种液压阀的方式普遍存在，又分为双电机驱动和单电机驱动方式。
现有双电机驱动各种液压阀普遍存在结构复杂，双电机带动双阀芯工作，比较单电机控制单芯同等控制效果要增加难度。例如：发明专利200510082720.8公开了一种“无轴伸旋转式数字方向流量阀”，这种阀也是由主动和从动两个阀芯组成，但是这种阀芯的外圆周上设有齿，并通过齿轮与电机耦合，避免了打滑的一些缺点，但是要在阀芯外圆周上加工齿，增加了加工的难度，结构也比较复杂；通过齿轮与电机耦合也降低控制精度。发明专利文献CN88200510U公开了一种“转动液压伺服阀”这种阀有两个相对转动的阀芯，分别由两个电机驱动旋转。由于两瓣阀芯不对称，一侧阀芯有三个孔，另一个有一个回油孔，因此两瓣阀受力不均，并且回油孔做在端盖上，使端盖受到液压力的作用，结构不稳。发明专利文献CN103089732B公开了一种“双电机驱动的双阀芯旋转式方向节流阀”，其结构由A、B通道组成一个阀芯；由P、T通道组成另一阀芯。两个阀芯由各自的电机驱动。如果要实现各通道控制需要两台驱动电机分别协调控制。因为阀结构决定控制精度必须高于P、T阀芯P、T孔道直径与A、B阀芯环型凹槽C内P、T的孔口封盖柱销直径差。所以两台驱动电机必须分别有各自的位置反馈其精度也必须高于控制精度。发明专利文献CN102889254A公开一种“一种双驱动伺服阀及其控制方法”，其结构是一端电机通过丝杠带动阀芯将转动变为直线运动，继而带动阀芯在阀体内滑动，阀芯阀体结构类似通用电磁阀的结构。另一端螺母套与另一电机连接，其螺母端的电机控制阀孔开度的微调，调节精度受到机械加工、螺纹螺距及精度的制约。由于同时控制两端两台电机，即增加了加工难度又增加了控制难度。实用新型专利文献CN201620751343.6和发明专利文献CN201610563269.X公开了“一种单电机驱动的单阀芯旋转式液压阀”，提供一种单电机驱动的单阀芯旋转式液压阀，该液压阀通过电机带动阀芯旋转，改变阀体上的贯穿孔与阀芯上的贯穿孔的相对位置，以及改变阀体上的贯穿孔与阀芯上的“U”型槽的相对位置，实现液压阀的换向功能；通过改变脉冲信号，即可改变电机带动阀芯旋转的角度，则可改变阀芯上的孔和槽与阀体上孔连接的相对位置，即改变了阀口的开度，从而实现数字阀对压力和流量的控制；通过配置不同执行软件的控制装置来实现一阀多用的功能；并且通过电机直接驱动阀芯旋转的方式实现P、T、A、B口的通断，通过阀芯转动直接实现多种控制方式。实用新型专利文献CN201720737076.1公开了“一种电机直驱旋转式锥阀芯液压阀”，阀芯结构简单，加工容易，在工作时，通过传感器与控制器来控制电机转动，容易实现精确控制。需要调整流量或方向时才转动阀芯，磨损小，且磨损后阀芯能够自动补偿，非常适合液压工作特点，阀上设计了橡胶密封结构，可以适应实际工作中密封的要求，保证阀的长期工作性能。
现有技术中，采用滑阀结构的方向控制液压阀只能实现方向上的控制，压力或流量的液压阀只能实现压力或是流量的控制，不能在同一阀体上实现多种不同控制方式，功能单一。采用转阀式液压阀可以通过配置不同执行软件的控制装置来实现一阀多用的功能。
综上所述，现有技术中的单阀芯和双阀芯液压阀，存在不能实现对每个节流口进行独立控制问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
为了解决现有技术中不能实现对每个负载口进行独立控制问题，本发明提供了一种多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，该液压调节阀可以根据工况的改变来控制每个负载口的开度，能做到负载匹配、精确控制，从而达到节能的目的。
本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：一种多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，包括多个单元和一个阀体或多个阀体，单元的结构相同、功能相同，不同数量的单元可组成不同功能的调节阀；
所述单元由阀芯、挡圈、阀套、连接套、连接键和电机组成；
所述阀芯均的连接端通过连接键与所述相应电机连接，阀芯设有一组二条径向通孔；
所述挡圈用于限定所述阀芯相对于所述阀套的位置；
所述阀套的套肩定位了所述阀套与所述阀体的相对位置，套肩通过连接套与电机连接，所述阀套设有：二条径向通孔、二条径向环形槽和四条轴向槽，径向通孔分别通过相近的轴向槽与径向环形槽相通；
所述连接套用于连接所述电机和所述圆盘；
所述连接键用于连接所述电机轴和所述连接部；
所述电机上带角位移传感器，用于监测电机转动的角度；
所述阀体上设有四个阀孔，阀孔贯穿阀体的前、后面；所述阀体上另设有四个通口：P通口、T通口、A通口和B通口。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述调节阀包括多个单元和一个阀体或多个阀体，单元的结构相同、功能相同，不同数量的单元可组成不同功能的调节阀。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述阀芯均由连接部和功能部组成，通过所述挡圈定位于相应的阀套；所述连接部通过连接键与所述相应的电机连接，功能部中部设有一组二条径向通孔。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述挡圈用于限定所述阀芯相对于所述阀套的位置。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述阀套的套肩定位了所述阀套与所述阀体的相对位置，套肩通过连接套与电机连接，所述阀套设有：二条径向通孔、二条径向环形槽和四条轴向槽，径向通孔分别通过相近的轴向槽与径向环形槽相通。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述连接套用于连接所述电机和所述圆盘。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述连接键用于连接所述电机轴和所述连接部。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：电机为伺服电机或步进电机。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述阀体上设有四个阀孔，阀孔贯穿阀体的前、后面；所述阀体上另设有四个通口：P通口、T通口、A通口和B通口；所述四个单元分别安装在四个阀孔内。
通过采用上述技术方案，本发明解取得以下有益效果：
1、同一阀的各节流口具有单独控制、同步控制等不同的控制方式，能实现负载匹配，达到节能效果；
2、阀的结构简单紧凑、简化回路、一体化；
3、加工简单、抗污染、抗干扰、可靠性强；
4、同一阀可以实现不同的机能，一阀多用(可以作压力、流量和方向控制阀)。
5、根据使用的需要通过改变控制软件可以实现线性和非线性调节模式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种结构示意图的正视图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的左视图；
图4是图1中A-A向剖视图；
图5是图1中B-B向剖视图；
图6是图1中C-C向剖视图；
图7是图1中D-D向剖视图；
图8是图2中E-E向剖视图；
图9是图3中F-F向剖视图；
图10是图4中G-G向剖视图；
图11是图5中H-H向剖视图；
图中具体附图标记如下：
1、2、3、4、单元；11、21、31、41、阀芯；12、22、32、42、挡圈；13、23、33、43、阀套；14、24、34、44、连接套；15、25、35、45、连接键；16、26、36、46、电机；
111、112、133、136、211、212、233、236、311、312、333、336、411、412、433、436、径向通孔；
131、132、231、232、331、332、431、432、环形槽；
134、135、137、138、234、235、237、238、334、335、337、338、434、435、437、438、轴向槽；
5、阀体；51、52、53、54、阀孔；55、P通口；56、T通口；57、A通口；58、B通口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，参考附图1-11所示，该液压调节阀包括单元1、单元2、单元3、单元4和阀体5，单元的结构相同、功能相同；
所述单元1包括阀芯11、挡圈12、阀套13、连接套14、连接键15、电机16；所述单元2、3、4与所述单元1的结构相同；
所述阀芯11均的连接端通过连接键15与所述相应电机16连接，阀芯11设有一组二条径向通孔；所述阀芯21、31、41与所述阀芯11的结构和功能相同；
所述挡圈12用于限定所述阀芯11相对于阀套13的位置，所述挡圈22、32、32与挡圈12的功能相同；
所述阀套13的套肩通过连接套14与电机16连接，所述阀套13设有：二条径向通孔133和136，二条径向环形槽131和132，四条轴向槽134、135、137和138。所述径向通孔通过所述轴向槽与所述径向环形槽相通。所述阀套23、33、43与阀套13的结构相同。
所述连接套14用于连接所述电机16和所述阀套13的套肩，所述连接套24、34、44与连接套14的功能相同。
所述连接键15用于连接电机16轴和所述连接部111，所述连接键25、35、45与连接键15的功能相同。
所述电机16、电机26、电机36和电机46上带角位移传感器，用于监测电机转动的角度。
所述阀体5上设有四个阀孔51、52、53和54，所有阀孔贯穿阀体5的前、后面，所述阀体5上另设有四个通口：P通口55、T通口56、A通口57和B通口58，所述P通口55、T通口56、A通口57和B通口58通过所述阀体5内的通路与所述四个组件中相应的环形槽相通；所述四个组件分别安装在四个所述阀孔内。
为了实现对阀芯11、21、31和41的精准控制，作为优选方案，所述电机16、26、36和46为伺服电机或步进电机。
单元1的原理如下，当给带角位移传感器的电机16脉冲信号时，电机16带动阀芯11旋转一定角度，径向通孔111与136相通、径向通孔112与133相通，径向通孔111和136再通过轴向槽137和138与环形槽132相通、径向通孔112和133通过轴向槽134和135与环形槽131相通，环形槽131与P通口(或T通口)相通、环形槽132与A通口(或B通口)相通；当需要断开时，继续给电机脉冲信号，电机16再带动阀芯11旋转一定角度，径向通孔111与136断开、径向通孔112与133断开；改变脉冲信号大小，即可改变电机16带动阀芯11旋转的角度，则可改变阀芯11上的径向通孔与阀套13上径向通孔连接的相对位置，即改变了阀口的开度，从而实现数字阀对流量的控制。单元2、3、4的控制原理与单元1的控制原理相同。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，其特征在于，包括多个单元和一个阀体或多个阀体，单元的结构相同、功能相同，不同数量的单元可组成不同功能的调节阀；
所述单元由阀芯、挡圈、阀套、连接套、连接键和电机组成；
所述阀芯均的连接端通过连接键与所述相应电机连接，阀芯设有一组二条径向通孔；
所述挡圈用于限定所述阀芯相对于所述阀套的位置；
所述阀套有套肩，所述阀套的套肩定位了所述阀套与所述阀的相对位置，套肩通过连接套与电机连接，所述阀套设有：二条径向通孔、二条径向环形槽和四条轴向槽，径向通孔分别通过相近的轴向槽与径向环形槽相通；
所述连接套用于连接所述电机和所述阀套的套肩；
所述连接键用于连接所述电机轴和所述阀芯连接端；
所述电机上带角位移传感器，用于监测电机转动的角度；
所述阀体上设有四个阀孔，阀孔贯穿阀体的前、后面；所述阀体上另设有四个通口：P通口、T通口、A通口和B通口。
2.根据权利要求1所述的多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，其特征在于，所述调节阀包括多个单元和一个阀体或多个阀体，单元的结构相同、功能相同，不同数量的单元可组成不同功能的调节阀。
3.根据权利要求1所述的多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，其特征在于，所述阀芯均的连接端通过连接键与所述相应电机连接，阀芯设有一组二条径向通孔。
4.根据权利要求1所述的多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，其特征在于，所述挡圈用于限定所述阀芯相对于所述阀套的位置；
5.根据权利要求1所述的多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，其特征在于，所述阀套的套肩定位了所述阀套与所述阀体的相对位置，套肩通过连接套与电机连接，所述阀套设有：二条径向通孔、二条径向环形槽和四条轴向槽，径向通孔分别通过相近的轴向槽与径向环形槽相通。
6.根据权利要求1所述的多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，其特征在于，所述连接套用于连接所述电机和所述阀套套肩。
7.根据权利要求1所述的多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，其特征在于，所述连接键用于连接所述电机轴和所述阀芯连接端。
8.根据权利要求1所述的多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，其特征在于，电机为伺服电机或步进电机。
9.根据权利要求1所述的多电机直驱多阀芯多功能转动式液压调节阀，其特征在于，所述阀体上设有四个阀孔，阀孔贯穿阀块的前、后面；所述阀体上另设有四个通口：P通口、T通口、A通口和B通口；所述四个单元分别安装在四个阀孔内。
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