数字式音圈电机控制伺服阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及伺服阀，具体是一种数字式音圈电机控制伺服阀。
【背景技术】
[0002]比例控制阀和伺服阀通称为电调制液压控制阀。在电调制液压控制阀中，比例控制阀应用于液压回路，主要起开环控制下连续调节作用，也可以实现闭环控制应用，但是，其在闭环控制调节时动态响应不够高;而伺服阀虽然动态响应高，但其只能应用于闭环控制回路而不能用于开环控制回路中，另外，伺服阀本身结构抗油液污染能力较差，在一般工业液压领域使用有一定局限性。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明提供一种数字式音圈电机控制伺服阀，功能可以同时满足比例阀和伺服阀性能特征，动态响应达到伺服阀水平并且可以在开环控制回路应用，其结构抗油液污染能力强，而且既可以在液压回路中闭环控制也可以开环控制。
[0004]本发明采取以下技术方案:数字式音圈电机控制伺服阀，包括音圈电机、四通伺服阀、霍尔位置传感器和数字式伺服控制器，所述数字式伺服控制器安装在音圈电机和霍尔位置传感器上，所述音圈电机直接驱动四通伺服阀；所述音圈电机包括导磁耐压外壳以及位于导磁耐压外壳内的动圈组件和内磁铁，所述霍尔位置传感器包括感应线圈、位置反馈杆、传感器耐压管和外壳支撑架，所述外壳支撑架内设有感应线圈，所述感应线圈一端固定有传感器耐压管，所述传感器耐压管的一端固定于导磁耐压外壳上，所述位置反馈杆与动圈组件螺纹连接;所述四通伺服阀包括阀体、位于阀体内的零遮盖四控制边功能的阀芯和阀套以及设置在阀体侧部的端盖板，所述阀芯的一端设有弹簧座和复位弹簧，阀芯的另一端与动圈组件和位置反馈杆刚性连接，阀芯运动由音圈电机调节，所述阀体与音圈电机的导磁耐压外壳固定，所述阀体下部设有回油口 T、压力油口 P、进出油口 A和进出油口 B，并通过阀体内部油道与阀芯的工作腔连通。阀体中的油道分别与阀套的4个节流窗口相通，在工作中，由阀芯的前后精准运动，实现油路P-A，B-T，反相P-B，A-T的连续、精准、高频控制。
[0005]所述数字式伺服控制器包括伺服控制器和保护外壳，所述保护外壳的一侧设有通讯口，另一侧设有七芯插头，所述保护外壳安装在导磁耐压外壳和外壳支撑架上，所述数字式伺服控制器通过电缆分别与音圈电机和霍尔位置传感器连接。
[0006]所述阀体侧部的端盖板上还设有排气螺钉。可以方便腔内排气，避免回路残留气体聚集在阀腔死区对阀工作产生干扰作用。
[0007 ]所述阀体与音圈电机的导磁耐压外壳之间设有隔磁板。
[0008]所述导磁耐压外壳上设有耐油耐压的音圈电机插座，所述数字式伺服控制器通过电缆与耐油耐压的音圈电机插座连接。
[0009]该伺服阀采用音圈电机，通过霍尔位置传感器构成电气闭环反馈控制，伺服阀的四个节流控制口要保证零遮盖，首先保证机械零位的误差很小，然后通过调节霍尔传感器的电气零位来修正。工作中，根据输入信号大小的连续变化，数字伺服控制器与霍尔传感器形成自动闭环调节，来精确、高速控制音圈电机的推力大小，从而达到伺服阀的自动油路换向和流量变化的连续、精准调节。
[0010]本发明的优点是:1、由于音圈电机具有极高的动态特性和响应加速度，具有较大的推力，可以克服阀芯运动产生各种摩擦力、液动力、弹簧力及干扰惯动量，满足伺服阀的高级控制性能。2、该阀与喷嘴挡板结构的伺服阀相比，具有更强的抗干扰能力，与高频响比例控制阀相比，具有很高的动态频响，很大的电比例调节推力，能够精确控制阀芯位移量，阀芯位移变化达到0.0 Imm分辨率，调节性能比高频响比例控制阀还高，且具有很高的耐磨性和使用寿命。3、采用数字式伺服控制器，通过数字化控制调节，满足工业自动化接口需要，调节方便。4、该阀采用比例方向节流阀的阀套窗口结构原理，具有控制机能形式多样，抗油污染能力强的特点。5、该阀在没有构成电反馈闭环时，就是普通电驱换向阀工作原理，如果控制失灵，有利于回路应用。6、该阀不仅可以在伺服系统中对流量连续闭环调节，也可以与外部的位置反馈或压力反馈或角度反馈，实现执行元件的位置或压力或角度的闭环控制。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图；
图2是图1中I处的局部放大图；
图3是图1中Π处的局部放大图；
图4是图1的仰视图；
图中，1、霍尔位置传感器，2、外壳支撑架，3、伺服控制器，4、通讯口，5、七芯插头，6、音圈电机插座，7、阀套，8、阀芯，9、阀体，10、第一弹簧座，11、复位弹簧，12、第一O形圈，13、排气螺钉，14、端盖板，15、第二弹簧座，16、第二 O形圈，17、阀芯限位垫，18、隔磁板，19、第三O形圈，20、动圈组件，21、位置反馈杆,22、导磁耐压外壳，23、内磁铁，24、传感器耐压管，25、第四O形圈，26、回油口 T，27、压力油口P，28、进出油口 A，29、进出油口B，30、感应线圈，31、保护外壳。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但发明的保护范围不限于此。
[0013]如图1至4所示，数字式音圈电机控制伺服阀，包括音圈电机、四通伺服阀、霍尔位置传感器I和数字式伺服控制器，音圈电机直接驱动四通伺服阀。音圈电机包括导磁耐压外壳22以及位于导磁耐压外壳22内的动圈组件20和内磁铁23，导磁耐压外壳22上设有耐油耐压的音圈电机插座6，数字式伺服控制器通过电缆与耐油耐压的音圈电机插座6连接，四通伺服阀与音圈电机的导磁耐压外壳22之间设有隔磁板18，导磁耐压外壳22和隔磁板之间设有第三O形圈19。由于是极高的动态性能和极高的加速度及额定值达80N，峰值150N的推力，使音圈电机在克服摩擦力、弹簧力、液动力、惯动量时，可以达到阀芯90%开度时为87HZ，10%开度为260HZ (-3分贝点)。
[0014]霍尔位置传感器I包括感应线圈30、位置反馈杆21、传感器耐压管24和外壳支撑架2，外壳支撑架2内设有感应线圈30，感应线圈30的一端固定有传感器耐压管24，传感器耐压管24的一端固定于导磁耐压外壳22上，二者之间设有第四O形圈25，数字式伺服控制器通过电缆与霍尔位置传感器I连接，位置反馈杆21与动圈组件20螺纹连接，动圈组件20与阀芯8也是螺纹连接。位置反馈杆21是非接触式，因此能达到很高的使用寿命。
[0015]四通伺服阀包括阀体9、位于阀体9内的零遮盖四控制边功能的阀芯8和阀套7以及设置在阀体9侧部的端盖板14，端盖板14上设有排气螺钉13，可以方便腔内排气，避免回路残留气体聚集在阀腔死区对阀工作产生干扰作用。阀体9与端盖板1