[实用新型]耐高压双向比例电磁铁驱动双弹簧结构比例伺服阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种伺服阀，尤其涉及一种适用于多用途、高精度、高响应的直动式耐高压双向比例电磁铁驱动双弹簧结构比例伺服阀。

背景技术

现有的直动式比例伺服阀一般采用普通比例电磁铁，为了保证伺服阀的机能特性，采用电磁铁中间一段推力作为工作区间，阀芯在中位状态时是非稳定的。现有的直动式比例伺服阀控中位状态靠电气调整，会设置一个安全位，使得阀芯结构偏大，行程过长，控制复杂。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种耐高压双向比例电磁铁驱动双弹簧结构比例伺服阀，包括四通伺服阀本体、耐高压双向比例电磁铁、霍尔位移传感器和数字式伺服控制器；四通伺服阀本体包括阀体、带有节流窗口的阀套、密封圈、轻质四台肩阀芯、大弹簧垫、阀芯复位大弹簧、小弹簧垫、阀芯复位小弹簧、定位螺杆和端盖；耐高压双向比例电磁铁一端与轻质四台肩阀芯螺纹固定连接在一起，另一端与霍尔位移传感器的位置反馈杆螺纹固定连接在一起，包括铁芯推杆、磁轭、隔磁环、控制线圈和永久磁铁，铁芯推杆和轻质四台肩阀芯固接在一起；霍尔位移传感器，包括位置反馈杆、感应线圈、调制解调器、耐压外壳；数字式伺服控制器安装在耐高压双向比例电磁铁和霍尔位移传感器上部，电磁铁和传感器的电缆通过保护壳的预留窗口连接到数字式伺服控制器上。

作为本实用新型的一种改进，阀芯复位大弹簧和阀芯复位小弹簧，两根弹簧刚度不同。

作为本实用新型的另一种改进，阀芯复位小弹簧固接在轻质四台肩阀芯上。

本实用新型的优点是，相比于普通比例电磁铁驱动的直动式比例伺服阀，结构简单紧凑，无安全位，控制程序简单。轻质阀芯和电磁铁推杆弹簧组件固接在一起，动态特性较高。单油口流量比普通的比例伺服阀大一倍。

附图说明

图1为本实用新型结构图

图2为四通伺服阀本体放大图

图中，1. 端盖，2. 阀芯复位大弹簧，3. 定位螺杆，4. 小弹簧垫，5. 阀芯复位小弹簧，6. 大弹簧垫，7、密封圈，8. 轻质四台肩阀芯，9. 带有节流窗口的阀套，10. 阀体，11. 铁芯推杆，12. 磁轭，13. 控制线圈，14. 隔磁环，15. 永久磁铁，16. 反馈杆，17. 感应线圈，18. 调制解调器，19. 耐压外壳，20. 保护壳，21. 数字式伺服控制器。

具体实施方式

如图1所示，耐高压双向比例电磁铁驱动双弹簧结构比例伺服阀, 包括四通伺服阀本体111、四通伺服阀本体111与耐高压双向比例电磁铁112连接并在接口处用密封圈7密封，耐高压双向比例电磁铁112与霍尔位移传感器113连接，数字式伺服控制器21安装在电磁铁和传感器上端。

四通伺服阀本体111包括端盖1，端盖1与阀体10连接并用密封圈7密封。端盖1内装有定位螺杆3，定位螺杆3上依次安装小弹簧垫4和大弹簧垫6，阀芯复位小弹簧5和阀芯复位大弹簧2分别安装在弹簧垫上，两个弹簧弹性刚度可以不同，这样可以满足不同流量输出而无需更换控制程序。轻质四台肩阀芯8连接在定位螺杆3上，轻质四台肩阀芯8上安装带有节流窗口的阀套9。阀芯复位小弹簧5用小弹簧垫4和定位螺杆3将弹簧固接在轻质四台肩阀芯8上，这样在大弹簧工作时，小弹簧不输出力作用在轻质四台肩阀芯8上。阀芯复位大弹簧2固定在端盖1和大弹簧垫6之间，这样在小弹簧工作时，大弹簧不输出力作用在轻质四台肩阀芯8上。

耐高压双向比例电磁铁112一端与轻质四台肩阀芯8螺纹固定连接在一起，另一端与霍尔位移传感器113的位置反馈杆16螺纹固定连接在一起，包括铁芯推杆11，铁芯推杆11一端轻质四台肩阀芯8螺纹固定连接，铁芯推杆11上安装隔磁环14，隔磁环14两侧安装磁轭12，隔磁环14上安装永久磁铁15，磁轭12上安装控制线圈13，控制线圈13分布在永久磁铁15两侧。

霍尔位移传感器113，包括位置反馈杆16，反馈杆16与铁芯推杆11固定连接，反馈杆16尾部装有耐压外壳19，耐压外壳19上安装感应线圈17，感应线圈17上安装调制解调器18。

数字式伺服控制器21安装在耐高压双向比例电磁铁112和霍尔位移传感器113上部，电磁铁电缆和传感器电缆通过保护壳20的预留窗口连接到数字式伺服控制器21上。数字式伺服控制器21与外部上位机连接。

如图2所示，相对于数字式伺服控制器21而言，上位机控制器输出控制信号即是输入信号，经过数字式伺服控制器21的PID控制程序转换为对应的电流输入到耐高压双向比例电磁铁112的控制线圈13中。当输入信号为零时，双向比例电磁控制线圈13中的电流为零，铁芯推杆11不输出力和位移，耐高压双向比例电磁铁112在中位，轻质四台肩阀芯8因为阀芯复位大小弹簧2和5的预紧力停在中位，这时A、B油口均为关闭或零遮盖状态，无流量输出。当输入信号为正时，电磁铁铁芯推杆11向左输出力，推动轻质四台肩阀芯8克服摩擦力和阀芯复位大弹簧2预紧力，P-A，B-T阀口打开，输出流量和压力。当输入信号为负时，电磁铁铁芯推杆11向右输出力，推动轻质四台肩阀芯8克服摩擦力和阀芯复位小弹簧5预紧力，P-B，A-T阀口打开，输出流量和压力。