一種微電機驅動的集成式直動開關型滑閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于流體控制執(zhí)行元件，具體涉及一種采用微型電機驅動、將用于流體開關型控制的功能組件與電子控制單元組裝為一體的電控滑閥系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]閥是流體系統(tǒng)中重要的執(zhí)行器件。閥的種類繁多、功能各異，在現(xiàn)代機電液一體化控制系統(tǒng)中，開關型滑閥是應用最為廣泛的一類流體控制器件，在流體控制過程中，主要利用其開關功能實現(xiàn)對流體通道的通/斷控制、對流體流動方向的控制、對繼動元件的先導控制和其它執(zhí)行元件的邏輯控制等，其中電磁驅動的開關型滑閥，即電磁開關型滑閥，又是各類開關閥中使用最多的一類自動化控制基礎元件。電磁開關型滑閥又可分為電磁先導開關型滑閥和電磁直動開關型滑閥兩大類。電磁先導開關型滑閥主要作為功率放大元件使用，用于對流體系統(tǒng)中的其它執(zhí)行元件進行控制進而實現(xiàn)對大功率流體通道的通/斷控制，而電磁直動開關型滑閥則直接接入需要控制的流體通道中對流體進行通/斷控制。電磁直動開關型滑閥的基本結構主要包括電磁驅動元件和通/斷功能實現(xiàn)元件兩大組成部分；電磁驅動元件一般有電磁鐵、動鐵芯和復位彈簧，對電磁鐵的線圈供電可使其產生電磁力進而驅動動鐵芯產生位移，停止對電磁鐵的線圈供電則消除其電磁力，可使動鐵芯在復位彈簧的作用下回位；通/斷功能實現(xiàn)元件主要由閥套和閥芯組成，閥套上具有多個相互獨立的流體通道，閥芯上具有多個臺階，閥芯置于閥套內并與動鐵芯聯(lián)動，通過對電磁鐵的線圈供電或斷電可以改變閥芯與閥套之間的相對位置、使閥芯上的各個臺階對閥套上的各流體通道形成遮蓋或消除遮蓋，進而實現(xiàn)對閥套上各流體通道的通/斷控制；由于電磁直動開關型滑閥結構簡單、控制方便、響應迅速、動作可靠，在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中得到廣泛應用。但是，在實際工程應用中，由于受到工作溫度、流體液動力、閥芯運動時的卡緊力和摩擦力以及零部件加工制造精度、油液污染和零部件變形等影響，電磁直動開關型滑閥容易出現(xiàn)通/斷時延變大導致響應時間滯后、閥芯卡滯導致控制失效等現(xiàn)象。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供一種微電機驅動的集成式直動開關型滑閥，其目的是為了充分發(fā)揮電磁直動開關型滑閥的特點，同時最大限度避免工作溫度、流體液動力、閥芯運動時的卡緊力和摩擦力、零部件加工制造精度、油液污染和零部件變形等對閥性能的影響，使直動開關型滑閥的性能更加可靠。
[0004]本發(fā)明為解決技術問題采用如下技術方案:
[0005]本發(fā)明微電機驅動的集成式直動開關型滑閥的結構特點是:所述滑閥是由電動閥功能組件與電子控制單元集裝構成；
[0006]所述電動閥功能組件包括閥座、微型電機、閥芯和閥套；
[0007]所述閥座是一端通敞、另一端封閉且在封閉一端固設有圓形凸臺的殼體，閥座內腔以隔板分隔為一圓柱形空腔和一矩形空腔；所述設于閥座封閉端上的圓形凸臺上設有與閥座的圓柱形空腔同軸且連通的圓形通孔，所述圓形通孔的內側壁對稱設置一對截面為矩形的軸向導槽，所述圓形凸臺的外圓周面上設有外螺紋；所述閥座其在通敞的一端以封板封閉，在所述封板上設有用于弓I出電子控制單元接線引腳的過孔；
[0008]所述微型電機是低壓直流電機，所述微型電機置于閥座的圓柱形空腔內并與圓柱形空腔形成間隙配合，微型電機的電機軸上設有外螺紋、殼體上設有電機引腳端子；所述微型電機的電機軸伸向所述圓形通孔內；
[0009]所述閥芯為臺階圓柱體，所述臺階圓柱體在上段和下段為直徑相同的大徑圓柱段，在上段大徑圓柱段的外圓周上對稱設置一對截面為矩形的軸向凸筋，所述軸向凸筋在所述閥座的軸向導槽中獲得軸向導向，并以此限制閥芯與閥座的相對轉動；所述閥芯的軸心設有軸向貫通的閥芯孔，所述閥芯孔的上段為內螺紋孔，以所述內螺紋孔與所述微型電機的電機軸螺紋配合，并構成微型絲杠/進給螺母機構，使電機軸的旋轉運動轉化為閥芯的軸向移動；
[0010]所述閥套是由上段大徑圓柱段與下段小徑圓柱段固結而成的臺階圓柱體，所述閥套的大徑圓柱段上設有沉頭孔，所述沉頭孔的內側壁為內螺紋結構并以其內螺紋與閥座的圓形凸臺外圓周上的外螺紋形成螺紋配合，閥套的上段大徑圓柱段的外圓周設有外螺紋；閥套的軸心設置有軸向通孔，以所述閥套中的軸向通孔與閥芯的大徑圓柱段間隔配合并形成密封，以閥芯移動在閥套上軸向通孔中不同的軸向位置上實現(xiàn)滑閥的開啟與關斷的切換；在所述閥套的小徑圓柱段的外圓周上設有四道環(huán)形密封圈槽，在所述密封圈槽中設置密封圈，相鄰的兩道環(huán)形密封圈槽之間設置為流體均流槽，位于各流體均流槽的底部沿周向均布設2?8個徑向通孔，所述各徑向通孔與閥套中的軸向通孔相連通；所述閥套上自上而下的各流體均流槽依次分別與流體泄壓通道T、流體控制通道A以及流體供應通道P相連通；閥套底部的軸向通孔通過閥芯均壓通道與流體泄壓通道T相連通；
[0011]所述電子控制單元是將微處理器、功率驅動模塊、電流采樣電阻、內部信號傳輸通道和微電機電連接點整體封裝，所述電子控制單元具有三個對外接線引腳，分別為電源正極引腳、電源負極引腳和控制信號引腳；利用所述微處理器接收控制信號引腳和電流采樣電阻的信號，經過信號處理后通過內部信號傳輸通道向功率驅動模塊輸出控制信號，控制所述功率驅動模塊對微型電機正向供電、反向供電或停止供電，所述電流采樣電阻用于采集功率驅動模塊對微型電機的供電電流；所述控制信號引腳用于接受外部控制信號。
[0012]本發(fā)明微電機驅動的集成式直動開關型滑閥的結構特點也在于:所述閥座在其通敞一端靠近沿口的內側壁上設有一道與沿口平行、截面為三角形的環(huán)形凹槽；沿所述封板的周邊設置有飛邊，所述封板是利用所述飛邊與閥座上環(huán)形凹槽形成凸凹配合實現(xiàn)限位。
[0013]本發(fā)明微電機驅動的集成式直動開關型滑閥的結構特點也在于:所述微型電機是工作電壓為4V?36V的永磁式直流電動機，或是工作電壓為4V?36V的電磁式直流電動機。
[0014]本發(fā)明微電機驅動的集成式直動開關型滑閥的結構特點也在于:
[0015]在微型電機獲得正向供電時，閥芯移動到滑閥開啟時的閥芯開啟極限位置Pl ;在微型電機獲得反向供電時，閥芯移動到滑閥關閉時的閥芯關閉極限位置P2 ;
[0016]在閥芯移動到達閥芯開啟極限位置Pl或閥芯關閉極限位置P2時因移動受阻，微型電機處于堵轉狀態(tài)，電流采樣電阻因此檢測獲得所述微型電機的供電線路上的堵轉電流信號，微處理器采集到所述堵轉電流信號后即對功率驅動模塊輸出控制信號、控制其切斷微型電動的供電電流，并停止轉動。
[0017]本發(fā)明微電機驅動的集成式直動開關型滑閥的結構特點也在于:所述電子控制單元通過其控制信號引腳接收的外部控制信號是脈沖信號，控制單元在接收到脈沖信號時，通過微處理器控制功率驅動模塊對微型電機進行供電直至其出現(xiàn)堵轉停止供電，形成一次供電循環(huán)。
[0018]本發(fā)明微電機驅動的集成式直動開關型滑閥的結構特點也在于:所述控制單元每接收到一次外部脈沖信號即