[发明专利]一种数字阀用驱动机构

说明书

技术领域

本发明属于液压控制领域，具体涉及一种数字阀用驱动机构。

背景技术

随着现代电子技术的飞速发展，数字控制技术现在已经广泛地应用于电液 伺服控制当中，形成新型的数字伺服阀。

电—机械转换器作为伺服阀驱动部分的全部或者主要组成部分，也是电液 伺服阀的核心部件，是连接电信号与机械动作之间的桥梁，能够实时快速的将 输入电信号转换为机械动作。电—机械转换器的性能对电液伺服阀的整体性能 起着决定性的影响作用，因此高性能电—机械转换器的研究长期以来一直是电 液伺服控制技术研究的重要方向之一。

传统的电—机械转换器包括永磁动铁式力矩马达、动圈式力矩马达、线性 力马达、比例电磁铁等形式，新型功能材料电—机械转换器涉及压电陶瓷(PZT)、 电致伸缩材料(PMN)、超磁致伸缩材料(GMM)、形状记忆合金(SMA)等材 料。以上电—机械转换器存在不能直接进行数字控制，抗干扰能力及可靠性较 差，可控制性能不够好，且驱动能力有限等缺点。

近些年，随着伺服电机驱动方式的改进，其快速性和精度也在不断提高， 且控制方法日趋成熟，可进行直接数字控制，且其自身就可以实现闭环/半闭环 控制，有着很高的性价比，在实际的应用和观察中，伺服电机日益成为电磁直 驱式电液伺服阀电—机械转换器的理想元件。

发明内容

本发明需要解决的技术问题为：现有电—机械转换器存在不能直接进行数 字控制，可控制性能难以满足技术要求。

本发明采用了如下技术方案：

一种数字阀用驱动机构，包括定子和转子，所述转子嵌套于定子内部，定 子产生的旋转磁势驱动转子旋转；数字阀用驱动机构还包括空心轴、丝杠螺母、 丝杆和角位移传感器：所述空心轴嵌套于转子内部，其内部空心部分设有安装 丝杠螺母的丝杆，丝杠螺母外壁与空心轴内壁相对固定，能够使转子的旋转运 动通过空心轴传递给丝杠螺母，进而通过丝杠螺母的旋转带动丝杆在轴线方向 进行直线运动，丝杠从空心轴伸出，作为驱动机构的对外机械接口为负载提供 驱动力；所述角位移传感器用于监测转子角位移和角速度，将数字转角信号反 馈给数字阀用驱动机构配置专用的数字控制器，将所述信号与数字控制器接收 数字指令信号进行比较，进而通过一定的控制算法输出控制指令，完成对位置 的精准控制。

作为优选方案：所述空心轴首、尾两端分别设置一个角接触球轴承。

作为优选方案：所述定子由壳体内部的止动坐肩和定子轴向固定件进行轴 向固定；所述转子由转子轴向固定件和空心轴外表面的止动坐肩锁紧于空心轴 外部；所述丝杠螺母通过键与空心轴加固；转子、空心轴和丝杠螺母作为一个 整体同步旋转；所述角位移传感器设置于空心轴尾端，通过角位移传感器固定 件进行轴向固定。

作为优选方案：所述空心轴尾端设有空心轴盖。

作为优选方案：数字阀用驱动机构还包括防尘盖、固定有电缆固定头的支 撑盖和密封件，用于对数字阀用驱动机构进行整体封装。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种数字阀用驱动机构，数字阀用驱动机构配置专用的数字 控制器，其接收数字指令信号和有角位移传感器反馈回的数字转角信号，将两 个信号进行比较得到误差信号，进而通过一定的控制算法输出控制指令，完成 对位置的精准控制；

(2)本发明的一种数字阀用驱动机构，通过采用一对角接触球轴承为空心 轴提供径向和轴向支撑，确保定子和转子径向运行间隙在任何操作条件下均匀 且具一定刚性，并有效阻止了负载双轴向力对转子位置的影响，也为诸如大流 量数字伺服阀阀芯的驱动负载部分提供了稳固的轴向移动参照，具有抗干扰能 力强和可靠性好的特点；

(3)本发明的一种数字阀用驱动机构，通过使用空心轴，巧妙的解决了丝 杠螺母与转子的连接方式，将丝杠内置于空心轴，有效减小了驱动机构的体积；

(4)本发明的一种数字阀用驱动机构，转子、空心轴和丝杠螺母作为一个 整体同步旋转，有效减少了传递误差；

(5)本发明的一种数字阀用驱动机构，所述空心轴尾端设有空心轴盖，便 于角位移传感器的更换调整；

(6)本发明的一种数字阀用驱动机构，最高频响能够达到30HZ、最大驱 动力能够达到2000N，具有良好的驱动能力，能够作为大流量数字伺服阀的驱 动部分。

附图说明