專利名稱：電觸式伺服閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬動力裝置的伺服控制元件。
我國現(xiàn)有動力機械的控制裝置，大多屬于開關(guān)控制。其主要缺陷是沒有反饋環(huán)節(jié)，因而控制精度低、操作不方便，而且不能實現(xiàn)自動控制。伺服控制解決了開關(guān)控制無法解決的問題。但通常的電液伺服閥制造精度要求高，對工作的污染很敏感，加之價格昂貴，維修困難，特別在惡劣的環(huán)境中使用時易出故障。這就限制了這類伺服控制裝置的應(yīng)用范圍。
為了解決這些問題，我們曾經(jīng)研制了一種新型伺服控制元件——轉(zhuǎn)盤定位式電液伺服馬達(見《工程機械》91年5期)。這種新的伺服控制元件，由轉(zhuǎn)盤式伺服閥、機械減速器和液壓馬達構(gòu)成，輸入電信號，液壓馬達為反饋元件。手動的信號輸入轉(zhuǎn)盤上裝有左、右兩個半圓環(huán)形電觸片，反饋轉(zhuǎn)盤在電觸片的對應(yīng)位置裝有電觸頭。未輸入信號時，電觸頭處于兩電觸片的空檔位置，當順時針轉(zhuǎn)動信號輸入轉(zhuǎn)盤，電觸頭即與左邊的電觸片接觸通電，通過電磁換向閥的作用使油路中的液壓油流動以推動執(zhí)行件運動，液壓馬達置于該油路中，因而也被液壓油推動而轉(zhuǎn)動，從而帶動反饋轉(zhuǎn)盤上的電觸頭也按順時方向旋轉(zhuǎn)。當電觸頭轉(zhuǎn)到兩觸片的空檔位置(即轉(zhuǎn)過相同的轉(zhuǎn)角)，電磁換向閥恢復(fù)中位使油路中斷，執(zhí)行件停止運動。
上述裝置雖然在實踐中產(chǎn)生了良好的使用效果，但由于轉(zhuǎn)盤式伺服閥原輸入轉(zhuǎn)盤上的電觸片為半圓環(huán)結(jié)構(gòu)，輸入轉(zhuǎn)角不能超過180°，致使執(zhí)行機械(如液壓缸)的運動行程受到限制，而且操作不方便。例如用于重型礦用自卸汽車駕駛方向盤或操舵儀，通常在轉(zhuǎn)向時，駕駛員要轉(zhuǎn)動好幾圈方向盤。
本實用新型的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種改進的電觸式伺服閥，以便滿足駕駛員的操作習慣，并且大大增加被控執(zhí)行機構(gòu)的運動行程。
本實用新型的技術(shù)方案電觸式伺服閥有信號輸入轉(zhuǎn)軸，反饋轉(zhuǎn)軸、電觸頭、電觸片、電觸頭接線柱、電觸片接線柱和閥座，其特征在于反饋轉(zhuǎn)軸頭與信號輸入轉(zhuǎn)軸之間有一個空腔，電觸頭支承盤位于空腔之中，電觸片位于信號輸入轉(zhuǎn)軸上，電觸頭支承盤外圓與反饋轉(zhuǎn)軸頭的內(nèi)孔構(gòu)成螺旋傳動，盤內(nèi)孔上的電觸頭與信號輸入轉(zhuǎn)軸外圓上的電觸片平滑接觸，信號輸入軸外圓上有一軸向鍵槽，電觸頭支承盤上的鍵置于該鍵槽內(nèi)。
上述伺服閥，其特征在于電觸片在信號輸入轉(zhuǎn)軸上分為上下兩段，中間用絕緣材料隔斷。當電觸頭位于與電觸片接觸位置時電路被接通，電觸頭位于與電觸片不接觸位置時電路被斷開。
當信號輸入轉(zhuǎn)軸被手動或自動轉(zhuǎn)動一個角度后，電觸頭從與電觸片不接觸的位置移動到與電觸片接觸的位置，使電路接通，反饋轉(zhuǎn)軸受被控裝置的驅(qū)動而同向轉(zhuǎn)動，使電觸頭從與電觸片接觸的位置回移到與電觸片不接觸的位置，使電路斷開，從而實現(xiàn)對動力裝置的反饋控制。
由于電觸片置于軸向方向，構(gòu)成螺旋傳動，因而信號輸入軸轉(zhuǎn)角可以大于360°，因而改進了已有技術(shù)轉(zhuǎn)角不能大于180°和控制行程較小的不足。這對于象駕駛員之類的動力控制特別適宜。
附圖1，本實用新型實施例結(jié)構(gòu)及使用狀態(tài)示意圖。其中，1信號輸入轉(zhuǎn)軸，2刻度盤，3刻度盤定位螺釘，4反饋轉(zhuǎn)軸頭，5圓柱滑鍵，6電觸頭支承盤，7反饋轉(zhuǎn)軸，8下電觸片，9電觸頭，10上電觸片，11線柱1、12線柱2，13線柱3，14手輪，15閥座，16鍵槽，17減速機構(gòu)，18馬達。
附圖2，本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)放大圖。
以下結(jié)合
本實用新型的一個實施例。
實施例如附圖所示。它主要由閥座15，信號輸入轉(zhuǎn)軸1、反饋轉(zhuǎn)軸7、電觸片8、10可移動電觸頭9和接線柱11、12、13構(gòu)成，與外界的減速機構(gòu)和動力機結(jié)合使用，對執(zhí)行機進行伺服控制。電觸頭9初始時位于電觸片8、10之間的間隔中，接線柱11與另兩個接線柱12、13均不連通。出于電路的需要電觸頭和電觸片均通過絕緣材料后與信號輸入轉(zhuǎn)軸1、反饋轉(zhuǎn)軸7和閥座15隔離。轉(zhuǎn)動手輪14使信號輸入轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)動一個角度后，電觸頭支承盤6受轉(zhuǎn)軸1與鍵槽16作用而隨之轉(zhuǎn)動，由于支承盤6外圓與反饋轉(zhuǎn)軸頭成螺旋傳動關(guān)系并受鍵槽16的導(dǎo)向作用，支承盤6順轉(zhuǎn)軸1的鍵槽16上下移動，從而使支承盤6上電觸頭9移動分別與電觸片8或10接觸，接線柱11分別與接線柱12或13接通。當接線柱11與12接通是正向的話，11與13接通就是反向控制。
如手輪14使電觸頭向上移動，接通接線柱11與12，馬達18就會開動并通過傳動機構(gòu)(如減速機構(gòu)(7)使反饋轉(zhuǎn)軸7和反饋轉(zhuǎn)軸頭4轉(zhuǎn)動，也通過軸頭4與支承盤6之間的螺旋傳動和滑健5與鍵槽16的導(dǎo)向作用，使電觸頭支承盤6向下移動，直至電觸頭9移動到電觸片10、8之間，此時線柱11與12被切斷，馬達18停止運動，支承盤6和電觸頭9停止運動，實現(xiàn)一次反饋控制。
這種電觸式伺服閥的電觸頭和電觸片組合采用螺旋傳動，所以由手輪14操縱的信號輸入轉(zhuǎn)角可超過360°，這就克服了已有技術(shù)的輸入轉(zhuǎn)角小于180°所帶來的許多不足。動力機馬達可根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)的要求分別采用液壓馬達、氣動馬達或電動馬達。通常馬達轉(zhuǎn)速較高，而反饋轉(zhuǎn)軸7的轉(zhuǎn)速較低(一般小于20轉(zhuǎn)/分鐘)，所以必須采用中間減速機構(gòu)，以便人工操作。如果該伺服閥用于控制低速執(zhí)行機構(gòu)，則可采用雙出軸減速器，伸出軸一端用于驅(qū)動反饋轉(zhuǎn)軸頭4，另一端則可直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)的反饋控制。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，加工精度要求不高，構(gòu)成伺服閥零件大都是此軸類零件和盤、套筒以及螺旋、螺母等。對加工設(shè)備無特殊要求，一般機械廠均可制造。該伺服閥工作可靠、維護方便，相當于操作一個電位器，輕松方便?？梢栽诖罅繌V泛存在的機械位置控制的場合下應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種電觸式伺服閥，它有信號輸入轉(zhuǎn)軸、反饋轉(zhuǎn)軸、電觸頭、電觸片、電觸頭接線柱、電觸片接線柱和閥座，其特征在于反饋轉(zhuǎn)軸頭與信號輸入轉(zhuǎn)軸之間有一空腔，電觸頭支承盤位于空腔之中，電觸片位于信號輸入轉(zhuǎn)軸上，電觸頭支承盤外圓與反饋轉(zhuǎn)軸頭的內(nèi)孔構(gòu)成螺旋傳動，盤內(nèi)孔上的電觸頭與信號輸入轉(zhuǎn)軸外圓上的電觸片平滑接觸，信號輸入軸外圓上有一軸向鍵槽，電觸頭支承盤上的鍵置于該鍵槽內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的伺服閥，其特征在于電觸片在信號輸入轉(zhuǎn)軸上分為上下兩段，中間用絕緣材料隔斷。
專利摘要一種電觸式伺服閥，它有信號輸入轉(zhuǎn)軸、反饋轉(zhuǎn)軸、電觸頭、電觸片和閥座，其特征在于電觸頭與電觸片采用螺旋傳動，因而控制信號的輸入轉(zhuǎn)角可以大于360°。其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可以廣泛用于對液壓缸、液壓馬達、氣動馬達、電動馬達的伺服控制，實現(xiàn)對機械的位置控制。
文檔編號F15B13/044GK2220556SQ9321940
公開日1996年2月21日 申請日期1993年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月17日
發(fā)明者李國忠, 楊清云 申請人:武漢化工學(xué)院