一种数控旋芯式比例伺服阀的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种数控旋芯式比例伺服阀。
【背景技术】
[0002]现有一中国发明专利申请文件，其申请号为95196278.7，该发明公开一种先导控制伺服阀具有四个主流腔，带有四个控制边的轴向滑动主控制阀芯，以及限定主控制阀芯的弹簧对中中心位置的回复弹簧。一阀套有对应于第一、第二、第三主要流动腔的环形开口，以及对应于第四主要流动腔的前开口。压力平衡面由位于弹簧腔内的主控制阀芯的第二前表面形成。主控制阀芯将第四主要流动腔内的压力通过卸压通道作用在压力平衡面上。
[0003]现有一中国实用新型专利，其申请号为201020607491.3，本实用新型涉及一种比例电磁铁式伺服阀，特别是比例电磁铁式伺服阀设备。它是由阀体、阀芯、阀套、闷板、弹簧座、复位弹簧、比例电磁铁、推杆、动铁、线圈、位移传感器和反馈杆组成，阀体的侧面设有闷板，阀体的另一端设置比例电磁铁，阀体的中间设置阀套和阀芯，闷板和阀芯之间设置复位弹簧和弹簧座，阀芯的另一端与推杆接触，比例电磁铁的动铁中间设置推杆，推杆的另一端连接位移传感器的反馈杆，动铁的外圈设置线圈，比例电磁铁的另一端设置位移传感器。
[0004]上述的各类比例伺服阀采用直动比例阀作其先导阀，先导阀芯及主阀芯上均须安装位移传感器，并配置专用的数字放大器对两级阀芯进行双闭环控制。机械结构及电控系统复杂，制造困难，使用不便。此外，现有各类比例伺服阀及其关键元器件的国产化率低，经济性差。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种数控旋芯式比例伺服阀，解决现有技术的不足。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种数控旋芯式比例伺服阀，其包括伺服电机、支座、旋芯、先导活塞、主阀芯、主阀体、球面套、主阀盖、先导阀体;支座设置在先导阀体的左端，主阀体设置在先导阀体的右端;主阀盖设置在主阀体的右端;伺服电机设置在支座的左端;主阀体的中部设有主阀腔，主阀体上设有与主阀腔相连通的回油口、压力油口和至少两个工作油口；球面套设置在主阀芯的右端，主阀芯的右端面与球面套的内壁构成第一控制腔，第一控制腔与压力油口相连通;先导阀体的中部设有先导阀腔，先导阀腔的右端与主阀腔的左端相连通;先导活塞设置在先导阀腔内，先导活塞的右端伸入到主阀体内并与主阀芯的左端连接，先导活塞的左端面与先导阀腔的内壁组成第二控制腔，先导活塞在第二控制腔内的受压面大于主阀芯在第一控制腔内的受压面;先导阀体上设有用于对先导活塞和旋芯供油的压力油通道及用于对先导活塞和旋芯排油的回油腔;先导活塞上设有内腔，旋芯的右端置于内腔中、并可在内腔内转动，旋芯的左端伸入到支座中；伺服电机的输出轴与旋芯的左端固定连接，并驱动旋芯转动使得第二控制腔与压力油通道连通并驱动主阀芯向右移动或第二控制腔与回油腔连通并使主阀芯在第一控制腔油压力作用下向左移动。
[0007]本发明的有益效果是:1、数控旋芯式比例伺服阀采用伺服电机进行电气-机械转换。与比例电磁铁相比，伺服电机线性度好，线性范围无限，便于用数字技术实现高精度开环比例伺服控制，品种规格多，控制灵活，使用方便，可靠性高。2、数控旋芯式比例伺服阀具有高可靠性。一方面，旋芯上的成对油道与先导活塞上的两对工作油孔均具有中心对称的特质，使作用于旋芯上的径向液压力完全平衡，故旋芯在先导活塞中的转动像静压轴承一样，摩阻力很小。另一方面，旋芯在先导活塞中的旋转运动，有利于形成和保持工作间隙中的油膜，有利于克服液压的和机械的卡阻力，从而有效提高了数控旋芯式比例伺服阀的整体可靠性。3、数控旋芯式比例伺服阀的旋芯的转动惯量和负载力矩很小，因而该比例伺服阀有较高的频响。4、数控旋芯式比例伺服阀的主阀部分可以根据需要，设计成不同伺服精度、不同中位机能及相应的具体结构，例如带主阀套等，以构成不同品种和功能的数控旋芯式比例伺服阀。5、与现有比例伺服阀相比，数控旋芯式比例伺服阀可用数字技术实现高精度开环比例伺服控制，机械结构及电控系统简单，工艺性、经济性好，工作可靠，使用方便，维护简易，可大幅提升国产化水平。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的结构不意图；
[0009]图2为图1的俯视局部剖视图；
[00?0]图3为先导活塞的结构不意图；
[0011]图4为主阀芯的结构不意图；
[0012]图5为旋芯的第一种结构不意图；
[0013]图6为旋芯的第二种结构示意图；
[0014]图7为工作油口A与压力油口相连通的示意图；
[0015]图8为工作油口B与压力油口相连通的示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0017]如图1、图2、图3、图4所示，一种数控旋芯式比例伺服阀，其包括伺服电机1、支座2、旋芯4、先导活塞5、主阀芯7、主阀体8、球面套10、主阀盖11、先导阀体12。
[0018]支座2设置在先导阀体12的左端，主阀体8设置在先导阀体12的右端；主阀盖11设置在主阀体8的右端;伺服电机I设置在支座2的左端;主阀体8的中部设有主阀腔，主阀体8上设有与主阀腔相连通的回油口、压力油口和至少两个工作油口。本发明的工作油口设为两个，分别为工作油口A和第二工作油口B，回油口、工作油口A、压力油口、第二工作油口B从左到右依次设置在主阀体8上。
[0019]球面套10设置在主阀芯7的右端，主阀芯7的右端面与球面套10的内壁构成第一控制腔15，第一控制腔15与压力油口相连通。具体地，主阀芯7上设有用于将压力油口的压力油导入到第一控制腔15内的导油通道7.3;导油通道7.3的一端与压力油口连通，导油通道7.3的另一端与第一控制腔15连通。
[0020]先导阀体12的中部设有先导阀腔，先导阀腔的右端与主阀腔的左端相连通;先导活塞5设置在先导阀腔内，先导活塞5的右端伸入到主阀体8内并与主阀芯7的左端连接，具体地，先导活塞5的右端通过球面塞6与主阀芯7抵触连接;先导活塞5的左端面与先导阀腔的内壁组成第二控制腔16，先导活塞5在第二控制腔16内的受压面大于主阀芯7在第一控制腔15内的受压面。本发明处于工作状态时，第一控制腔15始终与压力油口连通，当第二控制腔16与压力油口连通时，第一控制腔15和第二控制腔16内压力油的压强相同，而先导活塞5的受压面大于主阀芯7的受压面，则向右推动先导活塞5的压力大于向左推动主阀芯7的压力，先导活塞5和主阀芯7—起向右移动；当第二控制腔16与回油口连通时，主阀芯7受到向左推动的压力，先导活塞5和主阀芯7—起向左移动。
[0021]先导阀体12上设有用于对先导活塞5和旋芯4供油的压力油通道12.1及其用于对先导活塞5和旋芯4排油的回油腔，上述的回油腔为先导阀腔靠近主阀腔的一部分，为了简化结构，在主阀体8上设有将压力油口与压力油通道12.1连通的通道，实际中也可以根据需要，直接通过管道将外供压力油与压力油通道12.1连通。先导活塞5上设有内腔，旋芯4的右端置于内腔中、并可在内腔内转动，旋芯4的左端伸入到支座2中；伺服电机I的输出轴与旋芯4的左端固定连接，伺服电机I驱动旋芯4转动使得第二控制腔16与压力油通道12.1连通并驱动主阀芯7向右移动，或伺服电机I驱动旋芯4转动使得第二控制腔16与回油腔连通并使主阀芯7在第一控制腔15油压力作用下向左移动。最好，伺服电机I的输出轴通过联轴器与旋芯4固定连接，具体地，伺服电机I选为步进电机、交流伺服电机I或直流伺服电机I。
[0022]本发明可以作如下优化设计:
[0023]如图3所示，进一步，先导活塞5上设有用于将压力油通道12.1与其内腔连通的第一辅助油道5.1，第一辅助油道5.1靠近内腔处设有第一油孔;为了消除液压径向力对旋芯4工作的不利影响，最好，第一辅助油道5.1成对设置，这样第一油孔也成对设置，每对第一油孔均为中心对称设置，中心对称是指每对第一油孔关于旋芯4的轴心呈中心对称。最好，第一辅助油道5.1在靠近压力油油路的出油口处设有环形凹槽5.4。
[0024]先导活塞5上设有用于将回油腔与内腔连通的第二辅助油道5.2，第二