电机驱动执行器及电控阀的制作方法

本发明涉及电控阀，具体地，涉及一种电机驱动执行器。进一步地，本发明涉及一种包括该电机驱动执行器的电控阀。

背景技术：

1、液压控制作为现代工程机械设备的重要控制方式，将液压油作为工作介质，对液压系统进行控制和动力传递。为了提高液压系统的性能，实现工程机械的数字化和智能化，液压元件越来越多的和电子系统、计算机控制技术结合，形成新型液压技术，即数字液压技术，数字液压技术已经成为目前的研究热点。

2、现有技术的数字阀通过电机控制阀芯移动，往往在阀芯控制器中下载相应程序后将阀芯控制模块集成在阀体中，由于针对不同应用场合需要不同的阀芯移动行程，而阀芯控制器已经集成在阀体中，难以调整其参数设置，从而在一个大型机械设备中需要多种型号的数字阀，甚至是多个厂家的数字阀，由于不同的数字阀的结构设计和通信协议可能不同，需要花大量时间在数字阀的选型上，给数字阀的安装和调试造成了阻碍，降低了生产效率，这种数字阀的阀芯控制模块难以适配各种工况的缺陷和数字液压技术要求的通用性相违背，并且现有数字阀主要通过步进电机控制阀芯，步进电机具有成本较高、响应速度慢、频响低、对于实际应用环境的适应性较差的缺点，此外，齿条和阀芯的连接为直接接触式，反向拉动主要通过弹簧力回弹，受控性能较差。

3、有鉴于此，需要设计一种能够克服上述技术难题、有效解决或缓解上述技术缺陷的电机驱动执行器。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种电机驱动执行器，该电机驱动执行器具有较为广泛的适应性。

2、进一步地，本发明所要解决的技术问题是提供一种电控阀，该电控阀具有较为广泛的适应性。

3、为了解决上述技术问题，本发明提供一种电机驱动执行器，包括电机、用于控制所述电机的控制器、用于连接阀芯的浮动连接结构、用于将所述电机输出的动力传递到所述浮动连接结构上的传动结构、旋转编码器和接口，所述接口的一端与所述控制器电连接，所述接口的另一端用于与外部电路电连接，所述旋转编码器的输出端与所述控制器相连接，所述控制器能够通过所述旋转编码器获取所述阀芯的位移，所述控制器能够通过比较所述阀芯的位移与所述阀芯的期望位移控制所述电机，以使所述阀芯的位移等于所述阀芯的期望位移。

4、优选地，所述控制器能够控制所述电机补偿所述浮动连接结构的接头间隙。

5、优选地，所述控制器能够控制所述电机使所述阀芯移动到零位。

6、具体选择地，所述旋转编码器为光电编码器。

7、优选地，所述传动结构包括齿条和减速齿轮组，所述齿条的一端与所述浮动连接结构连接，所述齿条的另一端与所述减速齿轮组中的最后一级齿轮齿合，所述减速齿轮组中的第一级齿轮与所述电机齿合。

8、优选地，所述电机为无刷电机。

9、优选地，所述电机驱动执行器还包括外壳，所述外壳形成有齿条引导腔和浮动连接结构引导腔，所述齿条设置在所述齿条引导腔中，所述浮动连接结构设置在所述浮动连接结构引导腔中，在所述电机的驱动下，所述减速齿轮组能够带动所述齿条沿所述齿条引导腔移动，所述齿条能够带动所述浮动连接结构沿所述浮动连接结构引导腔移动。

10、具体选择地，所述电机驱动执行器还包括外壳，所述减速齿轮组的最后一级齿轮形成有止挡件，所述外壳上形成有与止挡件对应的限位件，所述齿条能够在所述电机的带动下从第一位置移动到第二位置，在所述齿条处于所述第一位置的状态下，所述止挡件被所述限位件限位，在所述齿条处于所述第二位置的状态下，所述齿条的远离所述浮动连接结构的一端抵靠在所述外壳上。

11、具体选择地，所述旋转编码器设置在所述减速齿轮组中的最后一级减速齿轮处，所述旋转编码器能够获取所述最后一级减速齿轮的角位移，并反馈给所述控制器。

12、在上述电机驱动执行器的技术方案的基础上，本发明提供一种电控阀，该电控阀包括上述任一项所述的电机驱动执行器。

13、通过上述技术方案，本发明的电机驱动执行器，该电机驱动执行器可以作为独立元件，该独立的电机驱动执行器通过浮动连接结构与阀体中的阀芯连接，降低了将该电机驱动执行器安装在阀体时的安装精度要求，安装更加简单，保护阀芯和传动结构，避免了偏心、阀芯和齿条弯曲等问题，并且该电机驱动执行器能够通过旋转编码器获得阀芯的位移并反馈给控制器，从而该电机驱动执行器能够更加精确的控制阀芯移动，确保阀芯位移精度，此外，该电机驱动执行器设置有接口，当使用者根据自身需求需要调整该电机驱动执行器的参数时，可以将接口连接到下载电路中，调整参数，使其能够适配多种工作情况，在该电机驱动执行器应用于机械设备时，可以将该接口与机械设备的控制器连接，从而可以通过机械设备的总控制器发出控制信号控制该电机驱动执行器，进而控制相应的阀芯移动，由此可知，在一个机械设备中，例如一辆汽车中，由于该电机驱动执行器能够很方便的自定义参数，并且该电机驱动执行器安装方便，从而该电机驱动执行器能够应用在汽车的多个地方，这些电机驱动执行器均可与该汽车的总控制器相连，从而通过汽车的总控制器控制各个电机驱动执行器，并且由于各个电机驱动执行器结构设计和通信协议等均相同，更容易在设计和安装中形成规范，增加了生产和设计的效率。

14、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种电机驱动执行器，其特征在于，包括电机(1)、用于控制所述电机(1)的控制器(2)、用于连接阀芯的浮动连接结构(4)、用于将所述电机(1)输出的动力传递到所述浮动连接结构(4)上的传动结构、旋转编码器(5)和接口(6)，所述接口(6)的一端与所述控制器(2)电连接，所述接口(6)的另一端用于与外部电路电连接，所述旋转编码器(5)的输出端与所述控制器(2)相连接，所述控制器(2)能够通过所述旋转编码器(5)获取所述阀芯的位移，所述控制器(2)能够通过比较所述阀芯的位移与所述阀芯的期望位移控制所述电机(1)，以使所述阀芯的位移等于所述阀芯的期望位移。

2.根据权利要求1所述的电机驱动执行器，其特征在于，所述控制器(2)能够控制所述电机(1)补偿所述浮动连接结构(4)的接头间隙。

3.根据权利要求1所述的电机驱动执行器，其特征在于，所述控制器(2)能够控制所述电机(1)使所述阀芯移动到零位。

4.根据权利要求1所述的电机驱动执行器，其特征在于，所述旋转编码器(5)为光电编码器。

5.根据权利要求1所述的电机驱动执行器，其特征在于，所述传动结构包括齿条(3)和减速齿轮组，所述齿条(3)的一端与所述浮动连接结构(4)连接，所述齿条(3)的另一端与所述减速齿轮组中的最后一级齿轮齿合，所述减速齿轮组中的第一级齿轮与所述电机(1)齿合。

6.根据权利要求5所述的电机驱动执行器，其特征在于，所述电机(1)为无刷电机。

7.根据权利要求5所述的电机驱动执行器，其特征在于，还包括外壳(7)，所述外壳(7)形成有齿条引导腔(8)和浮动连接结构引导腔(9)，所述齿条(3)设置在所述齿条引导腔(8)中，所述浮动连接结构(4)设置在所述浮动连接结构引导腔(9)中，在所述电机(1)的驱动下，所述减速齿轮组能够带动所述齿条(3)沿所述齿条引导腔(8)移动，所述齿条(3)能够带动所述浮动连接结构(4)沿所述浮动连接结构引导腔(9)移动。

8.根据权利要求5所述的电机驱动执行器，其特征在于，还包括外壳(7)，所述减速齿轮组的最后一级齿轮形成有止挡件，所述外壳(7)上形成有与止挡件对应的限位件，所述齿条(3)能够在所述电机(1)的带动下从第一位置移动到第二位置，在所述齿条(3)处于所述第一位置的状态下，所述止挡件被所述限位件限位，在所述齿条(3)处于所述第二位置的状态下，所述齿条(3)的远离所述浮动连接结构(4)的一端抵靠在所述外壳(7)上。

9.根据权利要求5所述的电机驱动执行器，其特征在于，所述旋转编码器(5)设置在所述减速齿轮组中的最后一级减速齿轮处，所述旋转编码器(5)能够获取所述最后一级减速齿轮的角位移，并反馈给所述控制器(2)。

10.一种电控阀，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电机驱动执行器。

技术总结
本发明涉及一种电机驱动执行器，包括电机(1)、用于控制电机(1)的控制器(2)、用于连接阀芯的浮动连接结构(4)、用于将电机(1)输出的动力传递到浮动连接结构(4)上的传动结构、旋转编码器(5)和接口(6)，接口(6)的一端与控制器(2)电连接，接口(6)的另一端用于与外部电路电连接，旋转编码器(5)的输出端与控制器(2)相连接，控制器(2)能够通过旋转编码器(5)获取阀芯的位移，控制器(2)能够通过比较阀芯的位移与阀芯的期望位移控制电机(1)，以使阀芯的位移等于阀芯的期望位移。此外，本发明还涉及一种包括该电机驱动执行器的电控阀。本发明的电机驱动执行器具有较强的适配性、安装方便、控制精度较高。

技术研发人员：曾周煜东,胡炳良,杨朋,张岐智,郭堃,周启迪
受保护的技术使用者：中联重科股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8