一种断电自动复位电机直驱式转阀

本发明属于液压元器件领域，具体涉及一种断电自动复位电机直驱式转阀。

背景技术：

1、伺服阀用于各种行业，根据输入信号控制液压或气动致动器的运动，并用于需要精确控制致动器的行业，例如航空航天行业。伺服阀改变流经阀门的液体流量，以控制执行机构（例如液压缸或气动缸或电机）产生的位置、速度、加速度或力。

2、伺服阀通常包括一个移动元件（滑阀）和一个固定元件（例如外壳、套筒或流道），包括流体入口和出口。这两个元件的相对运动控制着流经阀门的流体流量。

3、旋转伺服阀通常包括一个安装的滑阀，用于相对于定义流体入口和出口的固定元件旋转。通过相对于流体入口和出口旋转滑阀，可以提供或改变流体进口和出口之间的流道，从而控制流经阀门的流体流量。

4、线性伺服阀通常包括一个安装的滑阀，用于相对于定义流体入口和出口的固定元件进行轴向位移。通过相对于入口和出口前后移动滑阀，可以提供或改变流体入口和出口之间的流道，从而控制流经阀门的流体流量。

5、旋转伺服阀在高功率流体系统中的使用受到了限制，因为旋转伺服阀由于工作摩擦较大，其效率往往低于线性伺服阀。然而，它们的优点是更容易与旋转电机耦合。

6、一种已知的旋转伺服阀设计有一个壳体，包括围绕中心旋转池直径相对的成对端口。每个端口中的压力被复制并供应给直径相对的端口。随着滑阀旋转，不同压力的端口之间的不同通道逐渐打开和关闭。

7、本发明对结构进行了优化，缩小了阀的体积，并在断电后可以自动复位，使结构更加紧凑。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对加压流体流入会在滑阀上产生径向载荷，产生不平衡，且增大摩擦造成能量损失，同时当流体围绕滑阀流动时，根据伯努利效应会在滑阀上产生扭转载荷的情况，对现有结构的不足，提供一种断电自动复位电机直驱式转阀。该转阀通过控制阀芯在阀套里的转动角度来控制流量大小，所需液压油道均在阀芯上布置，极大简化了外部油路，且断电后，在恒力复位卷簧的作用下自动复位，集成度高，使得结构紧凑，安装方便。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：本发明包括恒力复位卷簧、阀套、阀芯和外壳，所述阀套的右端连接有所述外壳；所述阀芯套装于所述阀套的内侧，所述阀芯的左端与所述恒力复位卷簧相连，所述阀芯的右端通过设置于外壳内侧的电机组件驱动其转动，所述电机组件带动阀芯相对于阀套旋转指定的角度实现流量大小的控制。

3、所述阀套的外壁由左向右依次间隔设有呈环形的阀套第二窗口槽、阀套第一油口槽和阀套第一窗口槽，所述阀套的轴向设有用于套装所述阀芯的阀芯孔，所述阀套第二窗口槽、阀套第一油口槽和阀套第一窗口槽分别设有与所述阀芯孔连通的阀套第一窗口、阀套第一油口和阀套第二窗口，所述阀套第一窗口与阀套第二窗口形成°的夹角；

4、所述阀芯呈圆柱形结构，其外壁中部形成环形的阀芯高压进油槽，所述阀芯高压进油槽的右侧和左侧的上下分别设有方形的阀芯第一回油槽和阀芯第二回油槽；所述阀芯高压进油槽的前后的右侧和左侧分别设有阀芯第一高压进油沟槽和阀芯第二高压进油沟槽，所述阀芯第一高压进油沟槽和阀芯第二高压进油沟槽的内端与所述阀芯高压进油槽连通；所述阀芯的轴向设有阀芯回油孔，所述阀芯第一回油槽和阀芯第二回油槽的外端分别设有与所述阀芯回油孔连通的阀芯第一回油口和阀芯第二回油口；所述阀芯右端形成电机连接轴，所述电机连接轴的外壁两侧设有电机连接键槽，所述电机连接轴的外壁上设有通油径向口；

5、所述外壳呈环形结构，其左端与所述阀套的右端相连，所述外壳的内壁固定的电机组件与所述电机连接键槽相连。

6、所述阀芯第一高压进油沟槽和阀芯第二高压进油沟槽的宽度相等；且所述阀芯第一高压进油沟槽的宽度小于四分之一所述阀套的内径。

7、所述电机组件包括无框力矩电机定子、无框力矩电机转子和平键，所述无框力矩电机定子呈环形结构固定于所述外壳的内壁上，所述无框力矩电机转子设置于所述无框力矩电机定子的内侧，所述无框力矩电机转子的内壁两侧设有用于与所述电机连接键槽卡接的平键。

8、所述外壳的内壁左端与所述阀芯的外壁右端之间通过止推轴承连接。

9、所述阀套第二窗口槽左侧、阀套第二窗口槽和阀套第一油口槽之间、阀套第一油口槽和阀套第一窗口槽之间均形成有环形凸起，所述环形凸起的外壁中部形成环形的密封槽，所述密封槽嵌套有o型密封圈。

10、所述阀套第一油口槽上沿着其周向呈环形阵列有若干所述阀套第一油口。

11、所述阀芯的右端连接有励磁密封罩，所述励磁密封罩采用励磁与隔磁材料制成的格栅式结构密封罩。

12、本发明具有的有益效果是：

13、本发明采用无框力矩电机作为驱动源，通过在阀芯上设置液压流道。可以提高流量阀整体的集成度，使得结构紧凑，简化外部液压回路，节约成本，方便安装。通过复位卷簧，可以实现断电后自动复位。

技术特征：

1.一种断电自动复位电机直驱式转阀，其特征是：包括恒力复位卷簧（1）、阀套（2）、阀芯（3）和外壳（4），所述阀套（2）的右端连接有所述外壳（4）；所述阀芯（3）套装于所述阀套（2）的内侧，所述阀芯（3）的左端与所述恒力复位卷簧（1）相连，所述阀芯（3）的右端通过设置于外壳（4）内侧的电机组件驱动其转动，所述电机组件带动阀芯（3）相对于阀套（2）旋转指定的角度实现流量大小的控制。

2.根据权利要求1所述的一种断电自动复位电机直驱式转阀，其特征在于：所述阀套（2）的外壁由左向右依次间隔设有呈环形的阀套第二窗口槽（110）、阀套第一油口槽（120）和阀套第一窗口槽（130），所述阀套（2）的轴向设有用于套装所述阀芯（3）的阀芯孔，所述阀套第二窗口槽（110）、阀套第一油口槽（120）和阀套第一窗口槽（130）分别设有与所述阀芯孔连通的阀套第一窗口（131）、阀套第一油口（121）和阀套第二窗口（111），所述阀套第一窗口（131）与阀套第二窗口（111）形成90°的夹角；

3.根据权利要求2所述的一种断电自动复位电机直驱式转阀，其特征在于：所述阀芯第一高压进油沟槽（222）和阀芯第二高压进油沟槽（221）的宽度相等；且所述阀芯第一高压进油沟槽（222）的宽度小于四分之一所述阀套（1）的内径。

4.根据权利要求2所述的一种断电自动复位电机直驱式转阀，其特征在于：所述电机组件包括无框力矩电机定子（6）、无框力矩电机转子（7）和平键（8），所述无框力矩电机定子（6）呈环形结构固定于所述外壳（4）的内壁上，所述无框力矩电机转子（7）设置于所述无框力矩电机定子（6）的内侧，所述无框力矩电机转子（7）的内壁两侧设有用于与所述电机连接键槽（240）卡接的平键（8）。

5.根据权利要求3所述的一种断电自动复位电机直驱式转阀，其特征在于：所述外壳（4）的内壁左端与所述阀芯（3）的外壁右端之间通过止推轴承（5）连接。

6.根据权利要求1所述的一种断电自动复位电机直驱式转阀，其特征在于：所述阀套第二窗口槽（110）左侧、阀套第二窗口槽（110）和阀套第一油口槽（120）之间、阀套第一油口槽（120）和阀套第一窗口槽（130）之间均形成有环形凸起，所述环形凸起的外壁中部形成环形的密封槽（140），所述密封槽（140）嵌套有o型密封圈。

7.根据权利要求1所述的一种断电自动复位电机直驱式转阀，其特征在于：所述阀套第一油口槽（120）上沿着其周向呈环形阵列有若干所述阀套第一油口（121）。

8.根据权利要求1所述的一种断电自动复位电机直驱式转阀，其特征在于：所述阀芯（3）的右端连接有励磁密封罩（9），所述励磁密封罩（9）采用励磁与隔磁材料制成的格栅式结构密封罩。

技术总结本发明属于液压元器件领域，具体涉及一种断电自动复位电机直驱式转阀，包括恒力复位卷簧、阀套、阀芯和外壳，所述阀套的右端连接有所述外壳；所述阀芯套装于所述阀套的内侧，所述阀芯的左端与所述恒力复位卷簧相连，所述阀芯的右端通过设置于外壳内侧的电机组件驱动其转动，所述电机组件带动阀芯相对于阀套旋转指定的角度实现流量大小的控制。在外壳与阀芯之间开有通油口，保证在加压后阀芯的受力平衡。在阀套端部安装恒力复位卷簧，实现断电后阀芯自动复位。在阀套内部使用励磁密封罩实现密封。本发明采用电机作为驱动源，实现了高精度控制，阀芯上设计了液压流道，简化了外部液压回路提高了集成度，结构紧凑，安装方便，实用性强。技术研发人员：陆振宇,宁经,刘国平,纵怀志,张军辉受保护的技术使用者：南昌大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23