一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于流体控制执行元件，具体涉及一种采用微型电机驱动、将用于流体开关型控制的功能组件与电子控制单元组装为一体的电控滑阀系统。
【背景技术】
[0002]阀是流体系统中重要的执行器件。阀的种类繁多、功能各异，在现代机电液一体化控制系统中，开关型滑阀是应用最为广泛的一类流体控制器件，在流体控制过程中，主要利用其开关功能实现对流体通道的通/断控制、对流体流动方向的控制、对继动元件的先导控制和其它执行元件的逻辑控制等，其中电磁驱动的开关型滑阀，即电磁开关型滑阀，又是各类开关阀中使用最多的一类自动化控制基础元件。电磁开关型滑阀又可分为电磁先导开关型滑阀和电磁直动开关型滑阀两大类。电磁先导开关型滑阀主要作为功率放大元件使用，用于对流体系统中的其它执行元件进行控制进而实现对大功率流体通道的通/断控制，而电磁直动开关型滑阀则直接接入需要控制的流体通道中对流体进行通/断控制。电磁直动开关型滑阀的基本结构主要包括电磁驱动元件和通/断功能实现元件两大组成部分；电磁驱动元件一般有电磁铁、动铁芯和复位弹簧，对电磁铁的线圈供电可使其产生电磁力进而驱动动铁芯产生位移，停止对电磁铁的线圈供电则消除其电磁力，可使动铁芯在复位弹簧的作用下回位；通/断功能实现元件主要由阀套和阀芯组成，阀套上具有多个相互独立的流体通道，阀芯上具有多个台阶，阀芯置于阀套内并与动铁芯联动，通过对电磁铁的线圈供电或断电可以改变阀芯与阀套之间的相对位置、使阀芯上的各个台阶对阀套上的各流体通道形成遮盖或消除遮盖，进而实现对阀套上各流体通道的通/断控制；由于电磁直动开关型滑阀结构简单、控制方便、响应迅速、动作可靠，在现代控制系统中得到广泛应用。但是，在实际工程应用中，由于受到工作温度、流体液动力、阀芯运动时的卡紧力和摩擦力以及零部件加工制造精度、油液污染和零部件变形等影响，电磁直动开关型滑阀容易出现通/断时延变大导致响应时间滞后、阀芯卡滞导致控制失效等现象。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种微电机驱动的集成式直动开关型滑阀，其目的是为了充分发挥电磁直动开关型滑阀的特点，同时最大限度避免工作温度、流体液动力、阀芯运动时的卡紧力和摩擦力、零部件加工制造精度、油液污染和零部件变形等对阀性能的影响，使直动开关型滑阀的性能更加可靠。
[0004]本发明为解决技术问题采用如下技术方案:
[0005]本发明微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的结构特点是:所述滑阀是由电动阀功能组件与电子控制单元集装构成；
[0006]所述电动阀功能组件包括阀座、微型电机、阀芯和阀套；
[0007]所述阀座是一端通敞、另一端封闭且在封闭一端固设有圆形凸台的壳体，阀座内腔以隔板分隔为一圆柱形空腔和一矩形空腔；所述设于阀座封闭端上的圆形凸台上设有与阀座的圆柱形空腔同轴且连通的圆形通孔，所述圆形通孔的内侧壁对称设置一对截面为矩形的轴向导槽，所述圆形凸台的外圆周面上设有外螺纹；所述阀座其在通敞的一端以封板封闭，在所述封板上设有用于弓I出电子控制单元接线引脚的过孔；
[0008]所述微型电机是低压直流电机，所述微型电机置于阀座的圆柱形空腔内并与圆柱形空腔形成间隙配合，微型电机的电机轴上设有外螺纹、壳体上设有电机引脚端子；所述微型电机的电机轴伸向所述圆形通孔内；
[0009]所述阀芯为台阶圆柱体，所述台阶圆柱体在上段和下段为直径相同的大径圆柱段，在上段大径圆柱段的外圆周上对称设置一对截面为矩形的轴向凸筋，所述轴向凸筋在所述阀座的轴向导槽中获得轴向导向，并以此限制阀芯与阀座的相对转动；所述阀芯的轴心设有轴向贯通的阀芯孔，所述阀芯孔的上段为内螺纹孔，以所述内螺纹孔与所述微型电机的电机轴螺纹配合，并构成微型丝杠/进给螺母机构，使电机轴的旋转运动转化为阀芯的轴向移动；
[0010]所述阀套是由上段大径圆柱段与下段小径圆柱段固结而成的台阶圆柱体，所述阀套的大径圆柱段上设有沉头孔，所述沉头孔的内侧壁为内螺纹结构并以其内螺纹与阀座的圆形凸台外圆周上的外螺纹形成螺纹配合，阀套的上段大径圆柱段的外圆周设有外螺纹；阀套的轴心设置有轴向通孔，以所述阀套中的轴向通孔与阀芯的大径圆柱段间隔配合并形成密封，以阀芯移动在阀套上轴向通孔中不同的轴向位置上实现滑阀的开启与关断的切换；在所述阀套的小径圆柱段的外圆周上设有四道环形密封圈槽，在所述密封圈槽中设置密封圈，相邻的两道环形密封圈槽之间设置为流体均流槽，位于各流体均流槽的底部沿周向均布设2?8个径向通孔，所述各径向通孔与阀套中的轴向通孔相连通；所述阀套上自上而下的各流体均流槽依次分别与流体泄压通道T、流体控制通道A以及流体供应通道P相连通；阀套底部的轴向通孔通过阀芯均压通道与流体泄压通道T相连通；
[0011]所述电子控制单元是将微处理器、功率驱动模块、电流采样电阻、内部信号传输通道和微电机电连接点整体封装，所述电子控制单元具有三个对外接线引脚，分别为电源正极引脚、电源负极引脚和控制信号引脚；利用所述微处理器接收控制信号引脚和电流采样电阻的信号，经过信号处理后通过内部信号传输通道向功率驱动模块输出控制信号，控制所述功率驱动模块对微型电机正向供电、反向供电或停止供电，所述电流采样电阻用于采集功率驱动模块对微型电机的供电电流；所述控制信号引脚用于接受外部控制信号。
[0012]本发明微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的结构特点也在于:所述阀座在其通敞一端靠近沿口的内侧壁上设有一道与沿口平行、截面为三角形的环形凹槽；沿所述封板的周边设置有飞边，所述封板是利用所述飞边与阀座上环形凹槽形成凸凹配合实现限位。
[0013]本发明微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的结构特点也在于:所述微型电机是工作电压为4V?36V的永磁式直流电动机，或是工作电压为4V?36V的电磁式直流电动机。
[0014]本发明微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的结构特点也在于:
[0015]在微型电机获得正向供电时，阀芯移动到滑阀开启时的阀芯开启极限位置Pl ;在微型电机获得反向供电时，阀芯移动到滑阀关闭时的阀芯关闭极限位置P2 ;
[0016]在阀芯移动到达阀芯开启极限位置Pl或阀芯关闭极限位置P2时因移动受阻，微型电机处于堵转状态，电流采样电阻因此检测获得所述微型电机的供电线路上的堵转电流信号，微处理器采集到所述堵转电流信号后即对功率驱动模块输出控制信号、控制其切断微型电动的供电电流，并停止转动。
[0017]本发明微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的结构特点也在于:所述电子控制单元通过其控制信号引脚接收的外部控制信号是脉冲信号，控制单元在接收到脉冲信号时，通过微处理器控制功率驱动模块对微型电机进行供电直至其出现堵转停止供电，形成一次供电循环。
[0018]本发明微电机驱动的集成式直动开关型滑阀的结构特点也在于:所述控制单元每接收到一次外部脉冲信号即