专利名称：一种数字流量阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压系统数控流量阀。
传统流量阀大多采用节流原理，通过驱动装置改变节流口开口大小来调节流量，这种结构即存在节流损失也不适合做数字阀。现有技术中有一种高速开关阀，其实质是一种由数控驱动装置驱动的高速切换的方向节流阀。就单独的高速开关阀而言，其输出受负载的影响非常大，每个脉冲的输出量不固定，因此必须从执行终端引入位移反馈才能构成数字阀系统，这致使系统结构复杂，再者高速开关阀本身结构也相当复杂，造价昂贵。现有技术中还有一种步进液压缸和步进马达，它们由步进电机、方向节流阀、液压缸或液压马达组成。这种装置必须从液压缸或液压马达向方向节流阀引入机械反馈，因此这三部分必须做成一体式结构，不便于各种应用安装，结构累赘。
本实用新型的目的是提出一种新型的数字流量阀，它能在驱动装置每动作一次时向阀外输出一个定量容积的液体介质。
本实用新型是这样实现的该数字流量阀由方向阀1，数控驱动装置2，定油缸3和管路4组成，其中定油缸3内有活塞5把其内腔分隔成左、右两腔。方向阀1有四个油口，一个进油P、一个出油口T，还有两个油口A、B分别通过管路4和定油缸3的左、右两腔相通，这些油口有两种通路状态P通A、T通B和T通A、P通B，这两种通路状态可被数控驱动装置2交替切换。这样每切换方向阀一次，液体介质从一腔进入推动活塞5把另一腔定量容积的液体介质压出阀外。
上述方向阀1采用转动型栅槽式方向阀，它是这样构成的它由空腔体9和与之紧密滑配合的旋转体10组成，旋转体10在数控驱动装置带动下可步进转动。空腔体9的内表面沿圆周方向开有密集的定栅槽11，在其内还分布有内管路4a，配油孔13、14，旋转体10的外表面沿圆周方向开有密集的动栅槽12，它与定栅槽11相对布置，对齐后可通过液体介质。定栅槽11分成相互间隔布置的两组，通过内管路4a分别和油口P、T相通，动栅槽12通过配油孔13、14分别和油口A、B相通。
上述方向阀1也可以采用移动型栅槽式方向阀，它是这样构成的它由柱型空腔体9a和与之紧密滑配合的柱体10a组成，柱体10a在数控驱装置带动下可往复移动。柱型空腔体9a的内表面沿轴向开有密集的定栅槽11a，柱体10a的外表面沿轴向开有密集的动栅槽12a，它们相对布置，对齐或仅错开一开口后可通过液体介质。定栅槽11a、动栅槽12a都相互间隔地分成两组，并通过内管路4b和相应的油口A、B、P、T相通。
上述定油缸3内两端部有传感片6，它们是导体，通过绝缘层7与缸内壁绝缘，并由导线8引出。当活塞5到达定油缸3的底部时触及传感片6产生电信号，由导线8反馈给控制系统，表示已有一个定量容积的液体介质输出，并允许发出下一个驱动脉冲信号。
本实用新型的积极效果是1、由于采用定油缸结构，实现了液体介质每个脉冲定量输出，通过控制驱动装置信号脉冲的频率与数量即可控制流量与执行机构的位移。因而可以很方便地组成数控液压系统，特别是没有终端反馈的开环数控液压系统。
2、现有的各种方向阀是由驱动装置带动阀内相关部件往复移动来实现切换的，每移动一次阀内各相关部件就要从零加速，再减速一次，这是制约其切换速度的关键因素，本实用新型中的转动型栅槽式方向阀可在步进电机的带动下靠旋转体单方向转动来切换油路，以一个较恒定的高速连续地转过各个定栅槽间距角(等于步进电机步距角)，其切换速度和步进电机的工作步频相当，最高可达12000次/秒以上。
3、本实用新型采用了栅槽式结构的方向阀。动栅槽、定栅槽密集分布，因此即可实现微动切换，又有足够大的总开口面积。其中转动型栅槽式方向阀便于步进电机直接驱动。整体结构简单，工艺性好。
如下图1、本实用新型原理示意图。
图2、转动型栅槽式方向阀结构示意图。
图3、移动型栅槽式方向阀结构示意图。
图4、本实用新型一种实施例结构三视图。
图5、本实用新型另一种实施例结构三视图。
其中1、方向阀 2、数控驱动装置 3、定油缸4、管路 4a、4b、内管路 5、活塞6、传感片 7、绝缘层 8、导线9、空腔体 9a、柱型空腔体 10、旋转体10a、柱体 11、11a、定栅槽 12、12a、动栅槽
13、14、配油孔 15、步进电机16、环型内管路17、18、扇形孔 19、内管路 20、电磁铁
以下结合附图对本实用新型做进一步说明图1、是本实用新型原理示意图，图示位置时，进油口P通过方向阀1和定油缸3的左腔相通，出油口T和右腔相通。这样液体介质推动活塞5把右腔定量容积的液体介质压出后止动。当驱动装置2驱动方向阀1切换油路后，进油口P和定油曲3的右腔相通，出油口T和左腔相通，液体介质反过来推动活塞5把左腔定量容积的液体介质压出后止动，如此反复方向阀1每切换一次油路，该阀只向外输出一个定量容积的液体介质。
在定油缸3的两端装有传感装置，当活塞5触及时可产生电信号反馈给控制系统。
图2、是本实用新型所采用的转动型栅槽式方向阀结构示意图，空腔体9实际上是由一个圆环体和两侧壳体组成的，圆环体上分布有定栅槽11，两侧壳体上分布有内管路4a和配油孔13、14。旋转体10与空腔体9的内腔紧密滑配合，由步进电机驱动，其上的动栅槽12两倍于定栅槽11间距布置。定栅槽11的间距角等于步进电机的步距角。动栅槽12随旋转体10转动到上半部时和配油孔13相通，再通油口A，转动到下半部时和配油孔14相通，再通油口B，定栅槽11相互间隔地分别和进油口P，出油口T相通。这样该阀有两种通路状态，图示位置为P通A、T通B，另一状态为P通B、T通A，旋转体10每转过一个定栅槽11间距角时，状态被切换。
图3、是本实用新型所采用的移动型栅槽式方向阀结构示意图，移动型栅槽式方向阀可由电磁铁驱动，它和转动型栅槽式方向阀具有相似的原理，相同的功能，只是切换速度不如前者。
图4、是本实用新型一种实施例的结构三视图。本例采用转动型栅槽式方向阀，旋转体10由步进电机15直接驱动，定油缸3和方向阀做成一体式结构。定栅槽11相互间隔地分别和两侧壳体上的环形内管路16相通，再通进油口P和出油口T。动栅槽12分别汇聚于配油口13、14再通过管路19和定油缸3的两腔相通。
图5、是本实用新型另一种实施例的结构三视图。本例采用移动型栅槽式方向阀，其柱型空腔体9a的内腔壁上排列着许多偏心沟槽，它们就是定栅槽11a，它们相互间隔地向上和向下偏心，分别与进油口P和出油口T相通。柱体10a由电磁铁20驱动，其外圆上也排列许多偏心沟槽。即动栅槽12a，它们相互间隔地向下或向上偏心，分别和扇形孔17、18相通，再通A口和B口，然后由内管路4b和定油缸的左、右两腔相通。
以上两种实施例中，旋转体10和柱体10a承受的液压力处于平衡状态，故产生的摩擦力很小，数控驱动装置不克服液压力。
权利要求1.一种数字流量阀，它包括方向阀(1)、数控驱动装置(2)和相应的管路(4)，其特征是a、该数字流量阀还包括一个定油缸(3)在它的内部有活塞(5)，把其内腔分隔成两腔；b、方向阀(1)有一个进油口P、一个出油口T，还有两个油口A、B分别通过管路(4)和定油缸(3)的两腔相通，这些油口有两种通路状态P通A、T通B和P通B、T通A。
2.如权力要求1所述的数字流量阀其方向阀(1)是这样构成的它由空腔体(9)和与之紧密滑配合的旋转体(10)组成，旋转体(10)在数控驱动装置的带动下可步进转动；空腔体(9)的内表面沿圆周方向开有密集的定栅槽(11)，旋转体(10)的外表面沿圆周方向开有密集地动栅槽(12)，它们相对布置，对齐后可通过液体介质；定栅槽(11)分成相互间隔布置的两组，通过内管路(4a)分别接通油口P、T，动栅槽(12)通过配油孔(13、14)分别接通油口A、B。
3.如权力要求1所述的数字流量阀其方向阀(1)，也可以是这样构成的它由柱型空腔体(9a)和与之紧密滑配合的柱体(10a)组成，柱体(10a)在数控驱动装置带动下可往复移动；柱型空腔体(9a)的内表面沿轴向开有密集的定栅槽(11a)，柱体(10a)的外表面沿轴向开有密集的动栅槽(12a)，它们相对布置，对齐或错开一开口后可通过液体介质；定栅槽(11a)、动栅槽(12a)都相互间隔地分成两组，并通过内管路(4b)和相应的油口A、B，P、T相通。
4.如权力要求1所述的数字流量阀，其定油缸(3)的内腔两端部设有传感片(6)，它与缸体绝缘，并由导线(8)引出。
专利摘要该数字流量阀涉及一种液压系统数控流量阀，它由栅槽式方向阀1、数控驱动装置2，定油缸3，管路4组成。定油缸3内有活塞5并通过管路4和方向阀1相连通。这样方向阀1每切换油路一次即可向外输出一个定量容积的流量脉冲。采用该阀可以很方便地构成数控液压系统，特别是开环数控液压系统。其中的转动型栅槽式方向阀切换速度快，结构简单，可由步进电机直接驱动。
文档编号G01F11/36GK2524220SQ02201958
公开日2002年12月4日 申请日期2002年1月5日 优先权日2002年1月5日
发明者刘安民 申请人:刘安民