專利名稱：數(shù)字液壓泵的伺服變量機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液壓泵，尤指一種可以由步進(jìn)電機控制液壓泵流量大小的伺服變量機構(gòu)。
傳統(tǒng)的柱塞變量泵，控制變量機構(gòu)的方式有手動式的，機械的或電動的，近年來，不斷地有使用微電機和步進(jìn)電機去控制泵的變量機構(gòu)的報道，例如《數(shù)字式軸向柱塞變量泵的變量機構(gòu)》專利號91215039．4；《數(shù)字液壓泵的變量控制機構(gòu)》專利號ZL95244124．1。它們都述說了用步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)動通過絲桿，絲桿螺母帶動閥芯作軸向位移，來調(diào)節(jié)斜盤的擺角，改變泵的排量，都對變量機構(gòu)作了嘗試。但是前者無法實現(xiàn)理想的變量，后者容易泄漏，，柱塞有位移和時間的滯后，移動區(qū)間短時有失控的缺點。
本實用新型的目的是提供一種較完善的數(shù)字液壓泵的伺服變量機構(gòu)。在有限的活動空間內(nèi)，使閥芯的移動區(qū)間增加50％以上，消除了死區(qū)，控制可靠，步進(jìn)電機可以走得更快，泄漏也得到有效控制。
為達(dá)上述目的，本實用新型對傳統(tǒng)的伺服變量機構(gòu)作了改進(jìn)，主要包括濕式步進(jìn)電機、連軸絲桿、絲桿螺母、閥芯、閥套，步進(jìn)電機驅(qū)動器、微機控制器，其特點是閥芯為一直統(tǒng)圓柱體，其中心設(shè)有軸向通孔與二個環(huán)槽油腔A、B相通，在有限的活動空間內(nèi)，工作區(qū)域明顯加長；閥套中心孔下端不通成為一體，閥套安裝在柱塞內(nèi)，閥芯通孔下端與閥套下端內(nèi)部形成C腔，沒有泄漏，整個閥套不易軸向竄動，各處壓力平衡，容易形成穩(wěn)定的高低壓變化區(qū)。
本實用新型的優(yōu)點是1，閥芯由步進(jìn)電機直接驅(qū)動工作，只設(shè)有兩個環(huán)槽油腔A、B，加長了閥芯的有限工作區(qū)，使閥芯的移動區(qū)間增加了50％以上，消除了死區(qū)，提高了可靠性。
2，閥套中心孔下端不通成為一體，緊貼柱塞安裝，閥芯通孔下端與閥套下端內(nèi)部形成C腔，沒有泄漏，整個閥套沒有軸向竄動，伺服變量機構(gòu)各處壓力平衡，容易形成穩(wěn)定的高低壓變化區(qū)，在高壓液壓泵的額定值范圍內(nèi)都能正常工作，不會失控。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型的閥芯、閥套、柱塞結(jié)構(gòu)的局部放大圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)、技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明，但必須指出的是本實施例僅作說明而不是對本實用新型的限制。
首先請參閱附圖1、2所示，本實用新型的數(shù)字液壓泵的伺服變量機構(gòu)，由濕式步進(jìn)電機3、連軸絲桿4、絲桿螺母5、閥芯6、閥套7、斜盤8、柱塞9、泵體10、步進(jìn)電機驅(qū)動器2、微機控制器1組成，其特點是閥芯6為一直統(tǒng)圓柱體，其中心設(shè)有軸向通孔17與二個環(huán)槽油腔A、B相通，閥芯通孔下端與閥套下端內(nèi)部形成油腔C。
閥套7中心孔下端不通成為一體，在閥套的下部位置設(shè)有數(shù)路進(jìn)油道18和進(jìn)油孔12，在閥套的上部位置設(shè)有數(shù)路泄油孔15，在泄油孔15與柱塞上的徑向泄油孔13之間的外壁設(shè)有環(huán)槽與柱塞內(nèi)壁構(gòu)成泄油通道14，并與柱塞9上的徑向泄油孔13相通，上、下兩端設(shè)有密封圈16、19，閥套7安裝在柱塞9內(nèi)。
工作原理，與李壽剛編《液壓傳動》所述內(nèi)容相似；泵體10內(nèi)的高壓油被引至D腔，D腔及油道11內(nèi)保持高壓。當(dāng)閥芯6上移時，泄油孔15開啟，E腔的油經(jīng)油腔A油腔B流經(jīng)泄油孔15，泄油通道14、徑向泄油孔13流回泵體10內(nèi)腔，成為無壓油。此時，D腔為高壓，柱塞9上升，直到泄油孔15被封閉為止，柱塞9停止上升。當(dāng)閥芯6下移時，進(jìn)油孔12開啟，D腔的高壓油經(jīng)進(jìn)油道18、進(jìn)油孔12到油腔B和A進(jìn)入E腔，E、D兩腔油壓力相等，且均為高壓，但E腔柱塞的面積比D腔柱塞的面積大，E腔推力大，柱塞9下移，直到進(jìn)油孔12重被封閉，柱塞9停止下移。閥芯6、柱塞9上上下下整個運行過程中，C腔油壓力始終跟E腔油壓力保持一致，在高壓狀態(tài)下，閥芯6各處所受壓力平衡，這保證了用很小的步進(jìn)電機就可以推動它，從以上過程可見，本伺服變量機構(gòu)也是1∶1位移反饋的伺服機構(gòu)。這樣，用很小的力推動閥芯6，柱塞9即可運動，同時輸出很大的力帶動斜盤8，克服變量控制力矩，改變斜盤8的傾斜角，改變了泵的流量。
操縱閥芯的方法，用步進(jìn)電機驅(qū)動器2控制步進(jìn)電機3，通過連軸絲桿4、絲桿螺母5使旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)化為軸向位移，帶動閥芯6移動，步進(jìn)電機3轉(zhuǎn)動一定的步數(shù)相當(dāng)于閥芯6一定的軸向位移。
運用步進(jìn)電機驅(qū)動器2與數(shù)字泵就可作簡單的開環(huán)控制，在微機控制器1上引入位置傳感器、流量傳感器、壓力傳感器或速度傳感器等等就成為閉環(huán)控制，還可在微機控制器1上設(shè)定時間等邏輯控制，通過步進(jìn)電機驅(qū)動器2推動伺服變量機構(gòu)。
權(quán)利要求1，一種數(shù)字液壓泵的伺服變量機構(gòu)，包括濕式步進(jìn)電機、連軸絲桿、絲桿螺母、閥芯、閥套、步進(jìn)電機驅(qū)動器、微機控制器，其特征在于閥芯為一直統(tǒng)圓柱體，其中心設(shè)有軸向通孔與二個環(huán)槽油腔A、B相通，閥套中心孔下端不通成為一體，閥芯通孔下端與閥套下端內(nèi)部形成油腔C。
專利摘要一種數(shù)字液壓泵的伺服變量機構(gòu),包括濕式步進(jìn)電機、連軸絲桿、絲桿螺母、閥芯、閥套、斜盤、柱塞、泵體、步進(jìn)電機驅(qū)動器、微機控制器,其特點是:閥芯為一直統(tǒng)圓柱體,其中心設(shè)有軸向通孔與二個環(huán)槽油腔A、B相通,閥套中心孔下端不通成為一體,閥芯通孔下端與閥套下端內(nèi)部形成油腔C,沒有泄漏,閥套下端設(shè)有數(shù)路進(jìn)油道和進(jìn)油孔,閥套上部設(shè)有數(shù)路泄油孔,整個閥套不易軸向竄動,各處壓力平衡,容易形成穩(wěn)定的高低壓變化區(qū)。
文檔編號F15B13/00GK2429668SQ00218088
公開日2001年5月9日 申請日期2000年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月20日
發(fā)明者韓祖康, 錢正義, 顧競宏 申請人:上海高壓油泵廠