一种带位移反馈的数字伺服阀的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种带位移反馈的数字伺服阀。

背景技术：

传统的数字阀为开环执行机构，包括数字阀、步进驱动器和步进电机。传统数字阀的工作原理如下：控制器发送脉冲给步进驱动器，步进驱动器控制步进电机正反转，步进电机带动数字阀前进后退。

传统数字阀的工作工程，没有引入反馈机制，倘若步进电机出现过热、丢步等问题，将会导致控制失控，相当危险。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种引入反馈机制、减小体积、安全可靠的带位移反馈的数字伺服阀。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种带位移反馈的数字伺服阀，包括阀体和步进电机，阀体内设有阀芯，阀芯与步进电机相连，所述步进电机设有编码器，步进电机上固定一放大器外壳，所述放大器外壳设有盖板，盖板上固定控制板、驱动器板，控制器板与驱动器板相连，驱动器板与步进电机相连，编码器与控制板相连。

进一步地，所述阀体内的阀芯设有阀芯连接器，步进电机设有电机连接器，阀芯连接器与电机连接器通过滑键相连。

进一步地，所述阀体与阀芯之间设有阀套，阀体与步进电机外壳之间依次通过联轴器连接法兰、电机连接法兰相连。

进一步地，所述放大器外壳上还固定有xs航插和指示灯板，xs航插外接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型一种带位移反馈的数字伺服阀，引入反馈机制，支持编码器采集位移做闭环位置控制，解决了步进电机丢步问题，编码器、驱动器还能提供警告输出，保证系统安全性、可靠性；减小体积，将控制部分、驱动部分和编码器集成在整个系统中，优化伺服阀结构，且比外置驱动器成本更低；一个控制器可同时控制多路伺服阀，多个数字阀级联使用，提高扩展性；通讯距离可延长至数百米，可应用于施工现场比较庞大的情形，且支持多种通讯方式，如can、rs232、rs485、模拟量输出等；伺服阀阀体具有抗击打、耐高温、防油污特性，抗干扰效果较好，特别适合于工业现场恶劣的环境。

附图说明

图1是本实用新型一种带位移反馈的数字伺服阀的通讯示意图；

图2是本实用新型一种带位移反馈的数字伺服阀的结构状态示意图(一)；

图3是本实用新型一种带位移反馈的数字伺服阀的结构状态示意图(二)；

图4是本实用新型一种带位移反馈的数字伺服阀的结构状态示意图(三)。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的实施例作进一步详细的描述。

如图2～4所示，一种带位移反馈的数字伺服阀，包括阀体1和步进电机11，阀体1内设有阀芯3，阀芯3与步进电机11通过中间部件相连，所述步进电机11设有编码器16，步进电机11上固定一放大器外壳12，所述放大器外壳12设有盖板13，盖板13上固定控制板17和驱动器板18，放大器外壳12上固定xs航插14和指示灯板15，控制器板17与驱动器板18通讯相连，驱动器板18与步进电机11通讯相连，编码器16与控制板17通讯相连，xs航插14选用xs16-6，xs16-6外接。所述阀体1与阀芯3之间设有阀套2，阀体1与步进电机11外壳之间依次通过联轴器连接法兰4、电机连接法兰5相连，阀体1端部设有后盖6。所述阀体1内的阀芯3设有阀芯连接器7，步进电机11设有电机连接器5，阀芯连接器7和电机连接器8均设于作为承载的联轴器连接法兰4内，阀芯连接器7与电机连接器8通过滑键10相连。所述阀芯3的一段设有双螺套9。

如图1所示，控制板17可向驱动器板18发送脉冲，驱动器板18可驱动步进电机11正反转，编码器16固定在步进电机11轴上，编码器16可向控制板17反馈步进电机11的位置，外置的控制器可向控制板17发出位置指令。所述外置的控制器可同时控制多路数字伺服阀。每一个数字伺服阀内部都有一个id号，即为数字伺服阀的地址，控制器通过通讯线与每一个数字伺服阀连接，只要对相应id号的数字伺服阀发送命令，即可控制数字伺服阀运动。所述通讯方式可采用can、rs232、rs485或模拟量输出的方式。

具体地，控制板17接收到控制器发出的位置命令后，向驱动器板18发出指定个数的脉冲，驱动器板18控制步进电机11向一定方向转动一定角度，固定在步进电机11轴上的编码器16向控制板17反馈当前位置，控制板17通过实时比对控制器发出位置和编码器16反馈位置，如果不一致，控制板17发送脉冲给驱动器板18，驱动步进电机11转动直至两者一致。这样可保证数字伺服阀的位置始终准确。除此以外，所述编码器16还反馈步进电机11的运行异常信息；步进电机11如果出现发热、电流过大等问题，编码器16都可以通过通讯的方式反馈给控制板17。

如图2所示，阀芯3处于复位状态，此时p腔的进油不通，a腔油液流向t腔。如图3所示，阀芯3处于中位状态，a腔与p腔、t腔都不相通，油缸定位；如果需要建立a腔压力，就要通过发送数字指令来逐步实现。如图4所示，阀芯3继续移动后，阀芯3进一步通过数字指令实现位移量的调节，此时p→t关闭，此时作用目的就是建立系统压力；数字指令是通过上位机(控制器)发送后驱动阀上的步进电机11，步进电机11带动电机连接器8，电机连接器8通过滑键10再带动阀芯连接器7进而驱动阀芯3的数字移动量；由于阀芯连接器7与阀芯3是连接在一起的，因此将扭矩传递给阀芯3，阀芯3的移动量的大小确定了阀芯3所实现的功能，因此位移控制是很精确的；阀芯3移动量与油泵的转速和压力之间的关系是精密联系在一起，它们的关系量是指令逐步增大时，p腔和a腔的系统压力逐步增大，系统的最高压强可以达到63mpa，整个系统只需要常规的照明电压(22v)即可。因此，本实用新型的数字阀用于液压系统中节能且环保。

本实用新型的数字伺服阀，外形精细美观，所占空间体积小，零部件安装更换方便，具有抗击打、耐高温、防油污特性。阀体内外均采用高强度的碳素钢或者不锈钢材料，放大器外壳采用高强度abs材料，控制板和步进驱动器板配置散热片，整个伺服阀散热效果好，各部件连接处密封性好，不会出现漏油现象。本实用新型数字伺服阀引入反馈机制，控制精确，效果良好。

以上所述仅是本实用新型优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型保护范围内。

技术特征：

1.一种带位移反馈的数字伺服阀，包括阀体和步进电机，阀体内设有阀芯，阀芯与步进电机相连，其特征在于：所述步进电机设有编码器，步进电机上固定一放大器外壳，所述放大器外壳设有盖板，盖板上固定控制板、驱动器板，控制器板与驱动器板相连，驱动器板与步进电机相连，编码器与控制板相连。

2.根据权利要求1所述的一种带位移反馈的数字伺服阀，其特征在于：所述阀体内的阀芯设有阀芯连接器，步进电机设有电机连接器，阀芯连接器与电机连接器通过滑键相连。

3.根据权利要求2所述的一种带位移反馈的数字伺服阀，其特征在于：所述阀体与阀芯之间设有阀套，阀体与步进电机外壳之间依次通过联轴器连接法兰、电机连接法兰相连。

4.根据权利要求1所述的一种带位移反馈的数字伺服阀，其特征在于：所述放大器外壳上还固定有xs航插和指示灯板，xs航插外接。

技术总结
本实用新型提供一种带位移反馈的数字伺服阀，包括阀体和步进电机，阀体内设有阀芯，阀芯与步进电机相连，所述步进电机设有编码器，步进电机上固定一放大器外壳，所述放大器外壳设有盖板，盖板上固定控制板、驱动器板，控制器板与驱动器板相连，驱动器板与步进电机相连，编码器与控制板相连。本实用新型的优点为：引入反馈机制，减小体积，安全可靠。

技术研发人员：李成军;孙宇;陈高松
受保护的技术使用者：杭州鑫高科技有限公司
技术研发日：2019.12.24
技术公布日：2020.08.07