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1、(10)申请公布号 CN 103090048 A(43)申请公布日 2013.05.08CN103090048A*CN103090048A*(21)申请号 201110332448.X(22)申请日 2011.10.27F16K 11/065(2006.01)F16K 31/04(2006.01)F16K 31/50(2006.01)F16K 31/53(2006.01)(71)申请人北京精密机电控制设备研究所地址 100076 北京市丰台区南大红门路1号申请人中国运载火箭技术研究院(72)发明人左哲清 胡洋 张阳 王书铭陈祖希(74)专利代理机构核工业专利中心 11007代理人高尚梅(54)。
2、 发明名称大流量直驱数字伺服阀(57) 摘要本发明属于液压控制技术领域，具体涉及一种大流量直驱数字伺服阀。该伺服阀包括伺服电机和丝杠；其阀芯的右端通过转接法兰与丝杠的左端连接，支撑轴承位于丝杠的右端，对丝杠起支承作用，丝杠的右端通过传动机构与伺服电机连接，且丝杠的右端与伺服电机均安装固定在右端盖上；伺服电机接收外部控制指令，输出精确控制角度，丝杠在伺服电机的驱动下输出精确位移，进而带动阀芯滑动，阀芯与阀套产生开口，从而控制流量输出；若阀芯向左滑动，则液体从控制腔A流出，从控制腔B流入；反之，则从控制腔A流入，从控制腔B流出。伺服电机具有优良的数字控制性能，可提高整阀的抗干扰能力及控制性能；同时。
3、采用丝杠直接驱动阀芯滑动，可提高抗污染能力。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书2页 附图1页(10)申请公布号 CN 103090048 ACN 103090048 A1/1页21.一种大流量直驱数字伺服阀，该伺服阀包括左端盖(1)、堵头(2)、壳体(3)、阀套(4)、阀芯(5)、控制腔A(16)和控制腔B(17)；所述壳体(3)的左端安装有左端盖(1)，壳体(3)内开有一个通孔，通孔中安装有阀套(4)，阀套(4)内安装有阀芯(5)，阀芯(5)左端安装有堵头(2)，堵头(2)与左端盖(1)连接。
4、；壳体(3)上开有控制腔A(16)和控制腔B(17)，且控制腔A(16)和控制腔B(17)均与壳体(3)内的通孔连通；其特征在于：该伺服阀还包括挡圈(6)、导向块(7)、小壳体(8)、转接法兰(9)、丝杠(10)、支撑轴承(11)、锁紧螺母(12)、伺服电机(13)、右端盖(14)和传动机构(15)；所述阀芯(5)的右端通过转接法兰(9)与丝杠(10)的左端连接，小壳体(8)位于转接法兰(9)与丝杠(10)的外部，且其左端与壳体(3)连接为一体，其右端与右端盖(14)连接；支撑轴承(11)位于丝杠(10)的右端，对丝杠(10)起支承作用，且通过锁紧螺母(12)将丝杠(10)与支撑轴承(11)锁。
5、紧，丝杠(10)的右端通过传动机构(15)与伺服电机(13)连接，且丝杠(10)的右端与伺服电机(13)均安装固定在右端盖(14)上；导向块(7)为环形，套在转接法兰(9)上，且位于小壳体(8)内部；挡圈(6)位于小壳体(8)内部，且壳体(3)与导向块(7)之间。2.根据权利要求1所述的大流量直驱数字伺服阀，其特征在于：所述的伺服电机(13)接收外部控制指令，输出精确控制角度，丝杠(10)在伺服电机(13)的驱动下输出精确位移，进而带动阀芯(5)滑动，阀芯(5)与阀套(4)产生开口，从而控制流量输出；若阀芯(5)向左滑动，则液体从控制腔A(16)流出，从控制腔B(17)流入；反之，则从控制腔A。
6、(16)流入，从控制腔B(17)流出。3.根据权利要求1所述的大流量直驱数字伺服阀，其特征在于：所述的小壳体(8)内壁开有一条细长滑槽(18)，滑槽(18)中设置有滑块，滑块与丝杠(10)的丝杠螺母连接，具有防止丝杠(10)的丝杠螺母转动的作用。4.根据权利要求1所述的大流量直驱数字伺服阀，其特征在于：所述的阀芯(5)右端部开有矩形槽(19)，转接法兰(9)一端为法兰，另一端与阀芯(5)右端部的矩形槽(19)相匹配。5.根据权利要求1所述的大流量直驱数字伺服阀，其特征在于：所述的传动机构(15)为齿轮传动机构。权 利 要 求 书CN 103090048 A1/2页3大流量直驱数字伺服阀技术领域。
7、0001 本发明属于液压控制技术领域，具体涉及一种大流量直驱数字伺服阀。背景技术0002 伺服阀是液压控制的核心元件。传统两级模拟伺服阀靠前置级驱动功率级滑阀，前置级一般采用喷嘴挡板、偏导射流或射流管伺服阀，其输入信号为模拟信号，抗干扰能力差，且控制性能差。同时，传统前置级中存在很多微小孔径，加工困难，加工成本大，且很容易被微小的多余物堵塞，从而影响整个系统的性能，甚至导致系统功能失效。鉴于传统模拟伺服阀存在的上述些缺点，同时随着数字控制技术的发展，对伺服阀数字化的需求越来越迫切。发明内容0003 本发明的目的在于提供一种大流量直驱数字伺服阀，以克服现有技术存在的上述缺陷。0004 为达到上述。
8、目的，本发明所采取的技术方案为：一种大流量直驱数字伺服阀包括左端盖、堵头、壳体、阀套、阀芯、控制腔A和控制腔B；所述壳体的左端安装有左端盖，壳体内开有一个通孔，通孔中安装有阀套，阀套内安装有阀芯，阀芯左端安装有堵头，堵头与左端盖连接；壳体上开有控制腔A和控制腔B，且控制腔A和控制腔B均与壳体内的通孔连通；该伺服阀还包括挡圈、导向块、小壳体、转接法兰、丝杠、支撑轴承、锁紧螺母、伺服电机、右端盖和传动机构；所述阀芯的右端通过转接法兰与丝杠的左端连接，小壳体位于转接法兰与丝杠的外部，且其左端与壳体连接为一体，其右端与右端盖连接；支撑轴承位于丝杠的右端，对丝杠起支承作用，且通过锁紧螺母将丝杠与支撑轴承。
9、锁紧，丝杠的右端通过传动机构与伺服电机连接，且丝杠的右端与伺服电机均安装固定在右端盖上；导向块为环形，套在转接法兰上，且位于小壳体内部；挡圈位于小壳体内部，且壳体与导向块之间。0005 所述的伺服电机接收外部控制指令，输出精确控制角度，丝杠在伺服电机的驱动下输出精确位移，进而带动阀芯滑动，阀芯与阀套产生开口，从而控制流量输出；若阀芯向左滑动，则液体从控制腔A流出，从控制腔B流入；反之，则从控制腔A流入，从控制腔B流出。0006 所述的小壳体内壁开有一条细长滑槽，滑槽中设置有滑块，滑块与丝杠的丝杠螺母连接，具有防止丝杠的丝杠螺母转动的作用。0007 所述的阀芯右端部开有矩形槽，转接法兰一端为法兰。
10、，另一端与阀芯右端部的矩形槽相匹配。0008 所述的传动机构为齿轮传动机构。0009 本发明所取得的有益效果为：0010 本发明所述大流量直驱数字伺服阀通过精确控制“伺服电机转角丝杠位移阀芯位移流量输出”的方式，即采用伺服电机直接驱动丝杠，丝杠将伺服电机的转动变为轴说 明 书CN 103090048 A2/2页4向移动，从而驱动阀芯滑动，进而对输出流量进行精确控制。0011 由于伺服电机具有优良的数字控制性能，可以大大提高整阀的抗干扰能力及控制性能；同时采用丝杠直接驱动阀芯滑动，去除了传动的前置级，不存在任何微小孔径，可以大大提高抗污染能力。附图说明0012 图1为本发明所述大流量直驱数字伺服。
11、阀结构图；0013 图2为本发明所述大流量直驱数字伺服阀的阀芯与丝杠连接结构图；0014 图中：1、左端盖；2、堵头；3、壳体；4、阀套；5、阀芯；6、挡圈；7、导向块；8、小壳体；9、转接法兰；10、丝杠；11、支撑轴承；12、锁紧螺母；13、伺服电机；14、右端盖；15、传动机构；16、控制腔A；17、控制腔B；18、滑槽；19、矩形槽。具体实施方式0015 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。0016 如图1所示，本发明所述大流量直驱数字伺服阀包括伺服电机13和丝杠10，其壳体3的左端安装有左端盖1，壳体3内开有一个通孔，通孔中安装有阀套4，阀套4内安装有阀芯5，阀芯5左端安装。
12、有堵头2，堵头2与左端盖1连接，起密封及限位作用；壳体3上开有控制腔A16和控制腔B17，且控制腔A16和控制腔B17均与壳体3内的通孔连通；阀芯5的右端通过转接法兰9与丝杠10的左端连接，小壳体8位于转接法兰9与丝杠10的外部，且其左端与壳体3连接为一体，其右端与右端盖14连接；支撑轴承11位于丝杠10的右端，对丝杠10起支承作用，且通过锁紧螺母12将丝杠10与支撑轴承11锁紧，丝杠10的右端通过传动机构15(如齿轮传动机构)与伺服电机13连接，且丝杠10的右端与伺服电机13均安装固定在右端盖14上；导向块7为环形，套在转接法兰9上，且位于小壳体8内部；挡圈6位于小壳体8内部，且壳体3与导向。
13、块7之间；小壳体8内壁开有一条细长滑槽18，滑槽18中设置有滑块，滑块与丝杠10的丝杠螺母连接，具有防止丝杠10的丝杠螺母转动的作用。0017 如图2所示，阀芯5右端部开有矩形槽19，转接法兰9一端为法兰，另一端与阀芯5右端部的矩形槽19相匹配，以保证减小间隙，消除丝杠10与阀芯9不同轴的影响。0018 伺服电机13接收外部控制指令，输出精确控制角度，丝杠10在伺服电机13的驱动下输出精确位移，进而带动阀芯5滑动，阀芯5与阀套4产生开口，从而控制流量输出。若阀芯5向左滑动，则液体从控制腔A16流出，从控制腔B17流入；反之，则从控制腔A16流入，从控制腔B17流出。因此，只要精确控制伺服电机13的输出转角，就可以精确控制阀芯5的位移，进而精确控制整阀的流量输出；通过控制伺服电机13转动的方向可以控制液体流入流出的方向。说 明 书CN 103090048 A1/1页5图1图2说 明 书 附 图CN 103090048 A。