一种大流量高频电磁阀制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种大流量高频电磁阀，取消了传统电磁换向阀的复位弹簧，由两个电磁线圈控制电磁阀换向。电磁阀两组回油口使阀芯在阀芯稳定在左右位极限位置时受到的稳态液动力始终相等。开关阀在处于开启状态时，左右两组回油口的开口量相等；电磁阀在关闭时，左右两组回油口的油封长度相等。开关电磁阀阀芯在运动到左右极限位置时，电磁线圈可以断电，阀芯依靠剩磁力与顽磁力保持在极限位置，使开关阀保持开启或者关闭状态。本发明专利技术通过阀体端盖的盆底止座结构与线圈骨架与阀芯之间的漏磁提高阀的动态响应；利用剩磁力使阀芯保持在极限位置的同时，突破原始开关电磁阀开启时间或者关闭时间的限制。本发明专利技术的响应时间

A High Frequency Solenoid Valve with Large Flow Rate

【技术实现步骤摘要】
一种大流量高频电磁阀
本专利技术涉及的是一种电磁阀，具体地说是电液驱动系统、电液伺服系统的电磁阀。
技术介绍
随着机电一体化液压系统的发展，电磁阀在液压系统中的作用越来越重要。衡量电磁阀的两个很重要的指标即是流量与响应频率。目前普遍存在的电磁换向阀，不管阀芯是圆柱型滑阀或者是锥阀以及球阀，当需要大流量电磁阀时，采用的技术手段往往是增加阀芯面积或增大阀芯开口量。增大阀芯面积意味着阀芯直径需要增加，阀芯的质量因此也会增加；增大阀芯开口量意味着阀芯位移需要增加；不管是增大阀芯面积还是增大阀芯开口量都将会造成阀芯的响应频率降低。而且，增大阀芯质量将会造成阀在工作过程中的稳态液动力与瞬态液动力的增加，这也会造成阀芯的响应频率的降低。因此，电磁阀的快速响应与大流量是矛盾的。此外，传统的电磁阀中一般都有复位弹簧，这个弹簧是在电磁铁断电后，驱动阀芯复位，显然，电磁铁通电，使电磁阀的阀芯开启时，这个弹簧压缩会产生一个阻力，这也会降低电磁阀响应频率。国内研究电磁换向阀的厂家中，华德液压的WE4型电磁换向阀是目前响应频率最高的电磁阀，其开启时间为20-30ms，断开时间为10-20ms。在压力损失为1MPa的情况下，能达到的最大流量为25L/min。贵州红林车用电控技术有限公司生产的HSV系列高速开关阀的动态响应速度为6ms左右，其流量为2-9L/min。国际上研究电磁换向阀的厂家中，Parker公司的D1FP系列比例换向阀的响应时间为3.5ms左右，在阀口压差为35bar，流量最大可达40L/min。atos公司的DLHZO系列比例换向阀响应时间为10ms左右，最大流量可达40L/min。力士乐公司生产的4WRPEH系列比例换向阀的响应时间为10ms，最大流量可到40L/min。MOOG公司生产的D633与D634系列伺服控制阀的响应时间<＝12ms，在35bar压差下，流量最大可达40L/min。普通的电磁换向阀与比例阀和溢流阀相比，其开启时间与关闭时间更长，一般都大于10ms。atos公司生产的DHI系列电磁换向阀在压差为7bar的时候，最大流量为55L/min，电磁阀开启时间为30ms，关闭时间为20ms。力士乐公司的WE系列电磁阀开在压差为10bar的情况下，最大流量为70L/min，电磁阀开启与关闭时间为10-25ms。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够保持高频响应频率的同时满足大流量需求的一种大流量高频电磁阀。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术一种大流量高频电磁阀，其特征是：包括阀体、阀芯，阀芯安装在阀体里，阀体和阀芯的左端安装左阀体端盖，阀体和阀芯的右端安装右阀体端盖，阀体左侧缠绕左位线圈，阀体右侧缠绕右位线圈，左阀体端盖上与阀芯相对的位置设置左口杯状盆底止口结构，右阀体端盖上与阀芯相对的位置设置右口杯状盆底止口结构，阀体内壁设置主沉割槽、左沉割槽、右沉割槽，左沉割槽与主沉割槽之间为左阀体凸肩，右沉割槽与主沉割槽之间为右阀体凸肩，阀芯外壁设置阀芯左沉割槽、阀芯右沉割槽，阀芯左沉割槽和阀芯右沉割槽之间为阀芯凸肩，阀体上开设与主沉割槽相通的进油口，进油口的两侧分别开设左出油口、右出油口，左出油口连通左沉割槽，右出油口连通右沉割槽。本专利技术还可以包括：1、右位线圈的控制信号为高电压信号后，阀芯向右移动到极限位置，左沉割槽、阀芯左沉割槽、主沉割槽、阀芯右沉割槽以及右沉割槽依次相通。2、右位线圈的控制信号为高电压信号后，阀芯向右移动到极限位置，阀芯的左端面处于左口杯状盆底止口结构的内部，阀芯的右端面与右口杯状盆底止口结构的内凹面存在缝隙。3、左位线圈的控制信号为高电压信号后，阀芯向左移动到极限位置，阀芯凸肩与左阀体凸肩配合将主沉割槽和阀芯左沉割槽隔开，右阀体凸肩与阀芯外壁配合将右沉割槽和阀芯右沉割槽隔开。4、左位线圈的控制信号为高电压信号后，阀芯向左移动到极限位置，阀芯的右端面处于右口杯状盆底止口结构的内部，阀芯的左端面与左口杯状盆底止口结构的内凹面存在缝隙。5、左口杯状盆底止口结构和阀芯的左端面始终处于左位线圈内部，右口杯状盆底止口结构和阀芯的右端面始终处于右位线圈内部。6、阀芯位于右侧极限位置时，左阀体凸肩的左端面与阀芯左沉割槽左端面的轴向距离为X1，右阀体凸肩的右端面与阀芯右沉割槽右端面的轴向距离为X2，X1＝X2。7、阀芯位于左侧极限位置时，阀芯凸肩与左阀体凸肩的轴向重叠距离为L1，右阀体凸肩与阀芯外壁的轴向重叠距离为L2，L1＝L2。本专利技术的优势在于：1、本专利技术所述的开关电磁阀在保证阀芯位移保持不变的前提下，利用两组出油口增大了开关阀的流量。2、本专利技术所述的开关电磁阀在阀芯运动到极限位置以后，由于没有复位弹簧，同时阀芯受到的稳态液动力在轴向方向的分量大小相等，方向相反，线圈不需要持续通电，可使用残余电磁力使阀芯保持在极限位置。这样可以节约能源，同时大大提高电磁阀的可靠性和寿命。3、本专利技术所述的开关电磁阀的阀体端盖上包含有口杯状盆底止口结构，其凹坑底面对阀芯限位，盆边和阀芯始终保持一定轴向距离的耦合，在电磁铁起始通电激磁时，可以增加电磁铁的初始电磁力，提高开关阀的响应速度。4、本专利技术所述的开关电磁阀阀芯两端均在线圈内部，在线圈通电的时候，除了阀芯端面和端盖口杯状盆底止口结构凹坑底面之间的电磁吸力，阀芯与线圈骨架之间的漏磁与线圈之间的电流会产生螺线管力，这可以增大阀芯受到的电磁吸力，提高开关阀的响应速度。附图说明图1a为本专利技术开启状态时装配体主视剖面图，图1b为局部图Ⅰ，图1c为局部图Ⅲ；图2为局部图Ⅱ；图3a为本专利技术关闭状态时装配体主视剖面图，图3b为局部图Ⅳ，图3c为局部图Ⅵ；图4为局部图Ⅴ；图5为控制信号与阀芯位移关系示意图。具体实施方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：结合图1a-5，本专利技术的目的在于提出一种大流量高频电磁阀，包含左右对称的两个电磁铁，两个包含口杯状盆底止口结构的阀体端盖，一个空心圆柱形滑阀阀芯，且没有复位弹簧，开关阀圆柱滑阀阀芯的运动依赖于开关电磁铁对阀芯的作用力。如附图1所示为高频响应的大流量两位两通开关电磁阀装配体主视剖面图，图中所示为电磁阀处于开启状态时的阀芯位置图。本开关电磁阀包括左阀体端盖1、阀体2、左位线圈3、阀芯4、线圈骨架5、右位线圈6、右阀体端盖7、端盖螺钉8、右出油口9、进油口10、左出油口11。如附图1与3所示，开关电磁阀包含一个进油口10，一个左出油口11，一个右出油口9。进油口10和阀体的主沉割槽P连通，左出油口11和阀体的沉割槽T1连通,右出油口9和阀体的沉割槽T2连通。如附图2所示为附图1中阀芯4与阀体相对位置的局部放大图，此时，开关阀处于开启状态时，阀芯4处于右极限位置，右阀体端盖口杯状凹坑断面与阀芯右端面接触，通过右阀体端盖对阀芯限位；左侧出油口的开口量与右侧出油口的开口量相等，即X1＝X2。这个时候高压油液进入阀体主沉割槽P后，经过阀体沉割槽和阀芯凸肩形成的两个对称的圆环状流通截面的流道进入阀芯的沉割槽，然后再经过阀芯沉割槽T1、T2和阀体的凸肩形成的两个对称的圆环状流通截面的流道X1、X2流出阀体。左阀体端盖与右阀体端盖具有盆底止口结构，即在端盖上有一个口杯状的凹坑，附图1中的局部放大图Ⅰ中可以看到的左阀体端盖的部分即为部分盆底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大流量高频电磁阀，其特征是：包括阀体、阀芯，阀芯安装在阀体里，阀体和阀芯的左端安装左阀体端盖，阀体和阀芯的右端安装右阀体端盖，阀体左侧缠绕左位线圈，阀体右侧缠绕右位线圈，左阀体端盖上与阀芯相对的位置设置左口杯状盆底止口结构，右阀体端盖上与阀芯相对的位置设置右口杯状盆底止口结构，阀体内壁设置主沉割槽、左沉割槽、右沉割槽，左沉割槽与主沉割槽之间为左阀体凸肩，右沉割槽与主沉割槽之间为右阀体凸肩，阀芯外壁设置阀芯左沉割槽、阀芯右沉割槽，阀芯左沉割槽和阀芯右沉割槽之间为阀芯凸肩，阀体上开设与主沉割槽相通的进油口，进油口的两侧分别开设左出油口、右出油口，左出油口连通左沉割槽，右出油口连通右沉割槽。

【技术特征摘要】
1.一种大流量高频电磁阀，其特征是：包括阀体、阀芯，阀芯安装在阀体里，阀体和阀芯的左端安装左阀体端盖，阀体和阀芯的右端安装右阀体端盖，阀体左侧缠绕左位线圈，阀体右侧缠绕右位线圈，左阀体端盖上与阀芯相对的位置设置左口杯状盆底止口结构，右阀体端盖上与阀芯相对的位置设置右口杯状盆底止口结构，阀体内壁设置主沉割槽、左沉割槽、右沉割槽，左沉割槽与主沉割槽之间为左阀体凸肩，右沉割槽与主沉割槽之间为右阀体凸肩，阀芯外壁设置阀芯左沉割槽、阀芯右沉割槽，阀芯左沉割槽和阀芯右沉割槽之间为阀芯凸肩，阀体上开设与主沉割槽相通的进油口，进油口的两侧分别开设左出油口、右出油口，左出油口连通左沉割槽，右出油口连通右沉割槽。2.根据权利要求1所述的一种大流量高频电磁阀，其特征是：右位线圈的控制信号为高电压信号后，阀芯向右移动到极限位置，左沉割槽、阀芯左沉割槽、主沉割槽、阀芯右沉割槽以及右沉割槽依次相通。3.根据权利要求2所述的一种大流量高频电磁阀，其特征是：右位线圈的控制信号为高电压信号后，阀芯向右移动到极限位置，阀芯的左端面处于左口杯状盆底止口结构的内部，阀芯的右端面与右口杯状盆底止口结构的内凹面存在缝隙。4.根据权利要求1所述的一种大流量高频电磁阀，其特征是：左位线圈的控制信号为高电压信号后，阀芯向左移动到极限位置，阀芯凸肩与左阀体凸肩配合将主沉割槽和阀芯左沉割槽隔开，右阀体凸肩与阀芯外壁配合将右...

【专利技术属性】
技术研发人员：路勇，李建，王尚勇，苗立贤，侯冬岩，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23