[发明专利]小功率伺服电机驱动先导式伺服插装阀及其闭环控制方法

摘要

本发明公开了一种小功率伺服电机驱动先导式伺服插装阀及其闭环控制方法，该插装阀利用控制丝杆及导向键将高响应、高定位精度的小功率伺服电机旋转运动转换为控制阀芯的往复运动，再通过机械位移反馈实现闭环控制，使得控制阀芯与主阀芯之间形成同向同距离运动，进而使得主阀口在伺服电机及伺服控制器的动态闭环控制下保持开口且处于平衡状态。总的说来，本发明利用小功率伺服电机的高响应、高定位精度达到伺服插装阀的高响应和高控制精度，并全程采用机械位移反馈实现闭环控制，控制成本低、精度及稳定性高。

主权项

一种小功率伺服电机驱动先导式伺服插装阀，包括下端部分别具有控制油口(Z1)、泄油口(Y)的主阀体(11)、及固定配合于该主阀体(11)中心通孔下部且同样具有中心通孔的阀套(7)，该阀套(7)下端部设有第一工作油口(A)、第二工作油口(B)，在所述主阀体(11)、阀套(7)的中心通孔上滑动配合有可控制所述第一工作油口(A)、第二工作油口(B)之间所形成主阀口(FQ3)通断的主阀芯(8)，其特征在于：所述主阀体(11)上端具有端盖(4)及定位于该端盖(4)上的伺服电机(1)，该伺服电机(1)下方具有可与所述主阀芯(8)上部沉孔滑动配合且由该伺服电机(1)驱动升降的控制阀芯(10)，所述主阀芯(8)顶部与所述主阀体(11)、端盖(4)之间具有第一油腔(YQ1)，且该主阀芯(8)为阶梯轴结构，其大径轴段上轴肩与所述主阀体(11)之间形成第三油腔(YQ3)、大径轴段下轴肩与所述主阀体(11)、阀套(7)之间形成第五油腔(YQ5)、次径轴段下轴肩与所述阀套(7)之间形成有第九油腔(YQ9)，且所述大径轴段上轴肩、大径轴段下轴肩及次径轴段下轴肩的端面面积依次递减，所述控制阀芯(10)与所述主阀芯(8)沉孔之间自上而下依次形成有第二油腔(YQ2)、第四油腔(YQ4)、第六油腔(YQ6)、第七油腔(YQ7)及第十油腔(YQ10)，且所述控制阀芯(10)上具有连通所述第二油腔(YQ2)至所述第十油腔(YQ10)的第四油路(YL4)，所述主阀芯(8)上具有连通所述第四油腔(YQ4)至所述第三油腔(YQ3)的第一油路(YL1)、连通所述第三油腔(YQ3)至所述第七油腔(YQ7)的第三油路(YL3)；所述阀套(7)上具有连通所述第九油腔(YQ9)至所述泄油口(Y)的第五油路(YL5)，所述主阀芯(8)上具有连通所述第九油腔(YQ9)至所述第十油腔(YQ10)的第六油路(YL6)；所述主阀芯(8)上具有连通所述第五油腔(YQ5)至第六油腔(YQ6)的第二油路(YL2)，且该第五油腔(YQ5)与所述控制油口(Z1)相连通；所述主阀芯(8)上具有连通所述第一油腔(YQ1)至所述第一工作油口(A)的第七油路(YL7)；其中，所述控制阀芯(10)上具有可控制所述第四油腔(YQ4)、第六油腔(YQ6)之间所形成第一控制阀口(FQ1)通断的第一阶梯轴肩、及可控制所述第七油腔(YQ7)、第十油腔(YQ10)之间所形成第二控制阀口(FQ2)通断的第二阶梯轴肩。