一种高压电气比例阀制造技术

本发明专利技术公开了一种高压电气比例阀，包括主阀体、第一比例电磁阀和第二比例电磁阀；第二比例电磁阀包括静铁芯和动铁芯，静铁芯包括经隔磁环分隔开的实心部和套筒部，动铁芯上与实心部相对的端面包括位于端面中心的圆环面，沿圆环面的外边缘拼接有一个圆台面，圆台面上的点由中心至边缘与实心部端面之间的距离逐渐增大，圆台面上母线与中轴线之间成45

【技术实现步骤摘要】
一种高压电气比例阀


[0001]本专利技术涉及比例电磁阀
，特别是一种高压电气比例阀。

技术介绍

[0002]高压电气比例阀应用在输入输出压力较高的气动控制场合，对输出端线性度与稳定性的要求极高，为了保持输出端的线性度与稳定性，专利公开号CN 113803480 A中公开了一种高稳定性高压电气比例阀，该电气比例阀包括主阀体和两个比例电磁阀，两个比例电磁阀的输出端均设置在主阀体内部且两个输出端与主阀体内壁配合形成一个封闭腔，外部气源依次通过其中一个比例电磁阀的输入端和输出端进入封闭腔内，再依次通过另一比例电磁阀的输出端和输入端从封闭腔内排出，封闭腔作为高压气源流动路径上的一个中转站，可以起到稳压作用，最终使得起出气阀作用的比例电磁阀比例控制输出的气压线性度更好、稳定性更高。
[0003]除了封闭腔的稳压作用，该专利能表现出较好的线性度、稳定性的另外一个因素是，两个比例电磁阀中起出气阀作用的比例电磁阀也是经过特殊设计的，具体是比例电磁阀的“动铁芯在径向与静铁芯之间设有固定于静铁芯内壁上的隔磁耐磨垫”，该隔磁耐磨垫并非是厚度均匀的，其顶部一段的厚度是由厚至薄渐变，从而更好地切断静铁芯上下两段之间的相互影响，使其隔磁效果达到最佳。
[0004]通过进一步的研究，影响高压电气比例阀线性度与稳定性的因素除了比例电磁阀上下两段的静铁芯无法做到理想状态下的隔磁外，比例电磁阀自身的气密性也是一大影响因素，以专利公开号CN 113803480 A中起出气阀作用的比例电磁阀为例，由于活塞杆的运动是无法保证完全密闭的，实际使用工况中，封闭腔的高压气源会顺着活塞杆与活塞套之间的间隙、活动顶杆与静铁芯之间的间隙，最终流动到动铁芯所在处，影响到比例电磁阀的线性度。在实际工况中，气源的泄漏并不是均匀地充满动铁芯所在的运动腔室，动铁芯上存在一个迎流端面，该端面首先受到气源漏气的冲击，迎流端面受到的瞬时气压就会高于另一个面，随后漏气通过动铁芯与静铁芯之间的间隙慢慢地使动铁芯所在的运动腔室整体气压平衡，这个过程需要一定的时间，时间越长，比例电磁阀表现出来的线性度就会越差，如专利公开号CN 113803480 A中的比例电磁阀，其隔磁耐磨垫的加装形式更是会阻碍这一进程。
[0005]另外，专利公开号CN 113803480 A中公开一种高稳定性高压电气比例阀在投入实际应用后，遇到的问题是，由于动铁芯外壁与静铁芯内壁之间的间隙较小，给予隔磁耐磨垫加装的空间已经是非常小，隔磁耐磨垫又做成了非等壁厚的形式，为了避免动铁芯与隔磁耐磨垫之间的频繁摩擦，这就使得对动铁芯往复运动的直线度要求极高，需要较高的加工与装配精度，以目前的技术还很难实现，或实现起来成本较高，在实际应用中，以上专利产品使用时，在产品刚投入使用阶段所表现出来的线性度与稳定性是极好的，但随着使用时长的增加，隔磁耐磨垫会产生一定的磨损，使得产品性能逐步下降，若应用在高精度的控制场合，该产品需要定期对隔磁耐磨垫进行更换。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，提供一种高压电气比例阀。本专利技术在长时间的使用过程中始终可以保证输出端输出的线性度好、稳定性高。
[0007]本专利技术的技术方案：一种高压电气比例阀，包括主阀体、第一比例电磁阀和第二比例电磁阀，所述主阀体内部设有封闭腔，第一比例电磁阀和第二比例电磁阀接通封闭腔，分别用于进气和出气；所述第二比例电磁阀包括静铁芯和动铁芯，所述静铁芯包括经隔磁环分隔开的实心部和套筒部，动铁芯设置在套筒部内，穿过实心部设有活动顶杆，活动顶杆一端连接动铁芯，另一端连接有活塞杆，活塞杆外侧设有活塞套，通过活塞杆与活塞套的配合控制第二比例电磁阀的启闭，所述动铁芯上与实心部相对的端面包括位于端面中心的圆环面，沿所述圆环面的外边缘拼接有一个圆台面，所述圆台面上的点由中心至边缘与实心部端面之间的距离逐渐增大，所述圆台面上母线与中轴线之间成45
°‑
90
°
的夹角，所述动铁芯上与实心部相对的端面外侧设有隔磁垫片。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：首先，本专利技术针对动铁芯上与实心部相对的端面（也即迎流端面）的形状进行了设计，将其从常规的平面改进成一个圆环面和一个圆台面拼接的结构，且圆台面是朝气体流动的方向倾斜，直观来说，一来迎流端面的面积增大，受到的漏气冲击可以更加均匀、快速地分散开来，二来针对迎流端面形状的设计，相比于常规套筒式的动、静铁芯配合结构，动铁芯与实心部之间的空间有所增大，当漏气进入到动铁芯所在的腔室时，动、静铁芯之间更大的空间有助于缓冲漏气的流动带给动铁芯迎流端面的瞬时压力，使得迎流端面与动铁芯运动方向上另一个面之间的压力差不至于过大，有助于提升本专利技术输出端输出的线性度和稳定性；另外，本专利技术在动铁芯外壁与套筒部内壁之间不设置隔磁耐磨垫，虽然牺牲了一定的隔磁性能，但可以使漏气以最快的速度充满动铁芯所在的腔室，也即能以最快的速度使动铁芯两端达到压力平衡，从而将漏气带给动铁芯的影响降到最低。
[0009]前述的一种高压电气比例阀中，所述隔磁垫片包括与圆环面贴合的第一隔磁部，以及与圆台面贴合的第二隔磁部，所述第一隔磁部和第二隔磁部均为厚度均匀的平垫，隔磁垫片的设置并不会改变动铁芯迎流端面的整体形状。
[0010]由于本专利技术在动铁芯外壁与套筒部内壁之间不设置隔磁耐磨垫，为了提升静铁芯实心部与套筒部之间的隔磁效果，本专利技术以动铁芯上与实心部相对的迎流端面形状为基础，设计了与迎流端面适配的隔磁垫片，隔磁垫片包括了第一隔磁部和第二隔磁部，第一隔磁部除了起隔磁作用，还能作为动铁芯与静铁芯之间的一个缓冲，第二隔磁部除了起隔磁作用，还能起到导流作用，能使漏气均匀、快速地分散开来。
[0011]前述的一种高压电气比例阀中，所述第一隔磁部的厚度大于第二隔磁部的厚度。
[0012]前述的一种高压电气比例阀中，所述第一隔磁部的厚度为第二隔磁部厚度的3倍，该设定有助于本专利技术实现最佳的线性度与稳定性。
[0013]前述的一种高压电气比例阀中，所述圆台面上母线与中轴线之间成70
°
的夹角，该设定有助于本专利技术实现最佳的线性度与稳定性。
[0014]前述的一种高压电气比例阀中，当动铁芯沿套筒部轴向运动时，第二隔磁部在自身径向方向上的投影始终落在隔磁环轴向长度所覆盖的范围内，隔磁环与隔磁垫片配合，径向上在实心部与套筒部之间形成了一道完整的隔磁屏障，且随着动铁芯的轴向运动，这
道隔磁屏障始终存在，能最大限度地降低通电时静铁芯的套筒部对动铁芯运动的影响，提高了控制过程中通电电流与输出气压之间的线性关联度，使得出气控制比例线性更加稳定。
[0015]另外，由于隔磁垫片设置在动铁芯的迎流端面上，与动铁芯共同运动，相比于在动铁芯外壁与套筒部内壁之间设置隔磁耐磨垫的做法，本专利技术的隔磁垫片不易磨损，始终能保持较高的隔磁性能，保证了本专利技术在长时间的使用过程中始终可以保证输出端输出气压的线性度好、稳定性高。
[0016]前述的一种高压电气比例阀中，所述实心部靠近活塞杆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压电气比例阀，包括主阀体（1）、第一比例电磁阀（2）和第二比例电磁阀（3），所述主阀体（1）内部设有封闭腔（101），第一比例电磁阀（2）和第二比例电磁阀（3）接通封闭腔（101），分别用于进气和出气；所述第二比例电磁阀（3）包括静铁芯（31）和动铁芯（32），所述静铁芯（31）包括经隔磁环（33）分隔开的实心部（311）和套筒部（312），动铁芯（32）设置在套筒部（312）内，穿过实心部（311）设有活动顶杆（34），活动顶杆（34）一端连接动铁芯（32），另一端连接有活塞杆（35），活塞杆（35）外侧设有活塞套（36），通过活塞杆（35）与活塞套（36）的配合控制第二比例电磁阀（3）的启闭，其特征在于：所述动铁芯（32）上与实心部（311）相对的端面包括位于端面中心的圆环面（321），沿所述圆环面（321）的外边缘拼接有一个圆台面（322），所述圆台面（322）上的点由中心至边缘与实心部（311）端面之间的距离逐渐增大，所述圆台面（322）上母线与中轴线之间成45
°‑
90
°
的夹角，所述动铁芯（32）上与实心部（311）相对的端面外侧设有隔磁垫片（37）。2.根据权利要求1所述的一种高压电气比例阀，其特征在于：所述隔磁垫片（37）包括与圆环面（321）贴合的第一隔磁部（371），以及与圆台面（322）贴合的第二隔磁部（372），所述第一隔磁部（371）和第二隔磁部（372）均为厚度均匀的平垫。3.根据权利要求2所述的一种高压电气比例阀，其特征在于：所述第一隔磁部（371）的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：章苗英，汪达军，周鲁逵，竺军，曹建波，
申请(专利权)人：星宇电子宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：