CN105782498A - 一种双电磁铁控制高速电磁阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双电磁铁控制高速电磁阀。通过开阀电磁铁和关阀电磁铁分别控制阀芯开启和关闭动作，省去了复位弹簧，减小了阀芯开启过程中的阻力，使得电磁阀提高了响应速度。线圈输入短时间的较低电流，即可通过开阀电磁铁或关阀电磁铁推动阀芯的轴向运动，使得控制口分别于进油口或回油口连通，进而达到开启与关闭的目的，无需长时间保持通电，因此降低了线圈工作温升，改善电磁阀发热状况，提高了工作可靠性。阀体上设有位移传感器，可实时监测阀芯运动状态，便于对电磁阀的控制。
Description
技术领域
本发明属于电磁阀领域，具体涉及一种双电磁铁控制高速电磁阀。
背景技术
柴油机是石油能源消耗的主体，并且也是颗粒物、氮氧化物等大气污染物排放的主要来源之一，然而化石能源危机和环境污染的日益严重，使得社会对减少柴油机油耗、降低排放等方面提出了更高的要求。
近年来，降低柴油机排放的方法主要有两大类：柴油机机内燃烧控制技术和柴油机排气净化技术，柴油机电控燃油喷射作为机内燃烧控制技术的一项重要技术，能够满足上述要求。
电磁阀是共轨式燃油喷射系统的执行机构，它对共轨式燃油喷射系统实现喷油正时、喷油量和喷油规律的精确控制与调节起决定性作用，其工作性能好坏，直接决定了燃油喷射系统的各项工作状态，进而影响着柴油机的经济性、动力性和排放性能。电磁阀的开启和关闭时刻决定了柴油机的喷油正时，而柴油机喷油量取决于电磁阀通电时间的长短，这就要求电磁阀具有较好的响应速度。传统的电磁阀采用单电磁铁与复位弹簧控制电磁阀的开启与关闭，而复位弹簧延迟了开启响应，影响电磁阀快速响应特性；开启时需给线圈提供高电流克服液压力与弹簧预紧力，且开启后维持低电流至阀芯关闭，线圈通电时间长容易发热，降低电磁阀的使用寿命和工作可靠性。
发明内容：
为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种双电磁铁控制高速电磁阀，提高了响应速度，改善电磁阀发热状况，提高了工作可靠性。
为了解决上述技术问题本发明的所采用的技术方案为：
一种双电磁铁控制高速电磁阀，包括阀体、阀芯和阀壳，阀体设有第一内腔，阀芯为安装在第一内腔的滑阀，阀体上设有连通于第一内腔的进油口、回油口和控制口；
阀壳连接于阀体，阀壳的中空部位形成第二内腔，第一内腔和第二内腔连通；阀芯控制端位于第一内腔，阀芯的活动端位于第二内腔；活动端连接有衔铁，衔铁的两侧分别设置开阀电磁铁和关阀电磁铁，开阀电磁铁和关阀电磁铁的极柱上均绕设有线圈；阀芯靠近控制端的一侧设有导油槽；
当关阀电磁铁的线圈通电时，关阀电磁铁通电吸合衔铁时，控制口通过导油槽与进油口连通；当开阀电磁铁的线圈通电时，开阀电磁铁吸合衔铁，控制口通过内腔与回油口连通。
较佳地，还包括压盖，压盖的内端面与开阀电磁铁紧贴设置，压盖的内侧边缘周向设有与阀壳对应的第一台阶结构，压盖通过螺栓固定于阀壳；阀壳两侧的内边缘处分别设有与开阀电磁铁和关阀电磁铁相配合的第二台阶结构。
较佳地，开阀电磁铁包括至少两个沿周向均布设置的极柱，关阀电磁铁包括至少两个沿周向均布设置的极柱。
较佳地，开阀电磁铁和关阀电磁铁的极柱均为双数。
较佳地，开阀电磁铁和关阀电磁铁的极柱的端部设有用于挡止线圈的极靴。
较佳地，开阀电磁铁还包括与阀芯位置对应的凸起结构，关阀电磁铁的中心设有供阀芯穿过的通孔。
较佳地，阀芯的控制端的边缘处设置第一倒角结构，控制口的与控制端的端面边缘相接处设置第二倒角结构，第一倒角结构和第二倒角结构可紧密贴合。
较佳地，还包括位移传感器，阀体设有与位移传感器配合的安装孔，安装孔连通于内腔。
较佳地，导油槽的两个端面设置为对称的弧面结构。
较佳地，衔铁为一平板结构，其面积大于阀芯截面的面积；衔铁与阀芯一体成型。
本发明的有益效果在于：通过开阀电磁铁和关阀电磁铁分别控制阀芯开启和关闭动作，省去了复位弹簧，减小了阀芯开启过程中的阻力，使得电磁阀提高了响应速度。
阀芯上导油槽两端面设置为对称的弧面过渡的结构，因为两个端面的面积相等，所以他们所受液压力大小相等且方向相反，液压油对阀芯合力为零，保证阀芯能够可靠地开启和关闭。
线圈输入短时间的较低电流，即可通过开阀电磁铁或关阀电磁铁推动阀芯的轴向运动，使得控制口分别于进油口或回油口连通，进而达到开启与关闭的目的，无需长时间保持通电，因此降低了线圈工作温升，改善电磁阀发热状况，提高了工作可靠性。
阀体上设有位移传感器，可实时监测阀芯运动状态，便于对电磁阀的控制。
附图说明
图1为本发明实施例处于初始状态结构示意图；
图2为本发明实施例图1A处的放大图；
图3为本发明实施例处于吸合状态结构示意图；
图4为本发明实施例图3B处的放大图；
图5为本发明实施例压盖的外端面结构示意图。
图中：1-压盖，2-开阀电磁铁，3-关阀电磁铁，4-阀壳，5-衔铁，6-阀芯，6.1-控制端，6.2活动端，7-阀体，8-极柱，9-线圈，10-接头，11-螺栓，12-导油槽，13-进油口，14-回油口，15-控制口，16-位移传感器，17-第一内腔，18-第二内腔，19-第一台阶结构，20-第二台阶结构，21-极靴，22-安装孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
如图1至图4所示，一种双电磁铁控制高速电磁阀，包括阀体7、阀芯6和阀壳4，阀体7设有第一内腔17，阀芯6为安装在第一内腔17的滑阀，
阀芯6和衔铁5为一体成型结构，采用过盈配合和激光焊接为一整体，阀芯6采用锥阀和滑阀相结合的结构形式，衔铁5为一平板结构，其面积大于阀芯6截面的面积。
阀体7上设有连通于第一内腔17的进油口13、回油口14和控制口15；
阀壳4连接于阀体7，阀壳4的中空部位形成第二内腔18，第一内腔17和第二内腔18连通；阀芯6控制端6.1位于第一内腔17，阀芯6的活动端6.2位于第二内腔18；活动端6.2连接有衔铁5，衔铁5的两侧分别设置开阀电磁铁2和关阀电磁铁3，开阀电磁铁2和关阀电磁铁3的极柱8上均绕设有线圈9；
开阀电磁铁2包括至少两个沿周向均布设置的极柱8，且数量为双数，关阀电磁铁3包括至少两个沿周向均布设置的极柱8，且数量为双数。
开阀电磁铁2和关阀电磁铁3的极柱8的端部设有用于挡止线圈9的极靴21，极靴21可固定线圈9防止其在电磁阀动作过程中脱落。
线圈9单层绕制在极柱8上，相邻的极柱8绕制方向相反，使相邻极柱8构成闭合磁路，有效减小了磁路磁阻和磁漏。用于接入驱动电路的线圈9接头10设置在阀壳4上。
开阀电磁铁2还包括与阀芯6位置对应的凸起结构，便于衔铁5吸合时定位，同时可增加有效吸合面积，关阀电磁铁3中心为通孔，便于阀芯6安装。
阀芯6靠近控制端6.1的一侧设有导油槽12，当关阀电磁铁3的线圈9通电时，关阀电磁铁3通电吸合衔铁5时，控制口15通过导油槽12与进油口13连通；当开阀电磁铁2的线圈9通电时，开阀电磁铁2吸合衔铁5，控制口15通过内腔与回油口14连通。导油槽12的两个端面设置为对称的弧面结构，两端面所受液压力大小相等方向相反，液压油对阀芯6合力为零，保证阀芯6可靠地开启和关闭。具体来说。阀芯6的控制端6.1的边缘处设置第一倒角结构，控制口15的与控制端6.1的端面边缘相接处设置第二倒角结构，第一倒角结构和第二倒角结构可紧密贴合。
压盖1和阀体7的外凸止口与阀壳4的内凹止口均为圆形止口，凹凸止口采用间隙配合利于安装定位，压盖1的外凸止口和阀壳4的台阶面将电磁铁的磁轭压紧固定，避免了电磁铁发生转动，电磁铁的安装与拆卸均方便，提高了工作效率。
还包括压盖1，压盖1的内端面与开阀电磁铁2紧贴设置，压盖1的内侧边缘周向设有与阀壳4对应的第一台阶结构19，压盖1外端面设有安装螺栓11的沉孔，压盖1通过螺栓11固定于阀壳4；阀壳4两侧的内边缘处分别设有与开阀电磁铁2和关阀电磁铁3相配合的第二台阶结构20，也即阀壳4两端分别设有与阀体7和压盖1配合的内凹止口。
压盖1、阀壳4和阀体7通过螺栓11联接。
还包括位移传感器16，阀体7设有与位移传感器16配合的安装孔22，安装孔22连通于内腔；位移传感器16的外圆周面与安装孔22的内圆周面之间的连接方式包括螺纹连接。位移传感器16的探头设有螺纹，安装时旋入合适位置，通过螺母与垫圈锁紧在阀体7上，可实时监测阀芯6运动状态，便于对电磁阀的控制。
开阀电磁铁2控制阀芯6开启动作，关阀电磁铁3控制阀芯6关闭动作，省去了复位弹簧，减小了阀芯6开启过程中的阻力，使得电磁阀提高了响应速度，线圈9输入短时间的较低电流，即可实现阀芯6的开启与关闭，无需长时间维持通电，因此降低了线圈9工作温升，改善电磁阀发热状况，提高了工作可靠性。
本电磁阀为常开式电磁阀，如图1和图2所示，初始状态时开阀电磁铁2与关阀电磁铁3均未得电，衔铁5不运动，阀芯6在液压力的作用下，右端面边缘处与阀体7紧贴，此时进油口13与控制口15连通，回油口14与控制口15断开，电磁阀保持关闭状态。如图3和图4所示，当开阀电磁铁2得电后，衔铁5和阀芯6在电磁力作用下向左运动，吸合靠在开阀电磁铁2中心的凸台上，此时阀芯6将进油口13与控制口15之间的油路切断，同时将回油口14与控制口15之间的油路连通，完成开阀动作。阀芯6到位后开阀电磁铁2即可断电，在液压油作用下阀芯6位置保持不变。当关阀电磁铁3得电后，衔铁5和阀芯6在电磁力作用下向右运动，阀芯6右端锥面即与阀体7内腔锥面紧贴，电磁阀即回到初始状态，阀芯6到位后关阀电磁铁3即可断电，完成关阀动作。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种双电磁铁控制高速电磁阀，包括阀体(7)、阀芯(6)和阀壳(4)，其特征在于：所述阀体(7)设有第一内腔(17)，所述阀芯(6)为安装在所述第一内腔(17)的滑阀，所述阀体(7)上设有连通于所述第一内腔(17)的进油口(13)、回油口(14)和控制口(15)；
所述阀壳(4)连接于所述阀体(7)，所述阀壳(4)的中空部位形成第二内腔(18)，所述第一内腔(17)和所述第二内腔(18)连通；所述阀芯(6)控制端(6.1)位于所述第一内腔(17)，所述阀芯(6)的活动端(6.2)位于所述第二内腔(18)；所述活动端(6.2)连接有衔铁(5)，所述衔铁(5)的两侧分别设置开阀电磁铁(2)和关阀电磁铁(3)，所述开阀电磁铁(2)和关阀电磁铁(3)的极柱(8)上均绕设有线圈(9)；所述阀芯(6)靠近所述控制端(6.1)的一侧设有导油槽(12)；
当所述关阀电磁铁(3)的所述线圈(9)通电时，关阀电磁铁(3)通电吸合所述衔铁(5)时，所述控制口(15)通过导油槽(12)与所述进油口(13)连通；当所述开阀电磁铁(2)的所述线圈(9)通电时，所述开阀电磁铁(2)吸合所述衔铁(5)，所述控制口(15)通过所述内腔与所述回油口(14)连通。
2.根据权利要求1所述的一种双电磁铁控制高速电磁阀，其特征在于：还包括压盖(1)，所述压盖(1)的内端面与所述开阀电磁铁(2)紧贴设置，所述压盖(1)的内侧边缘周向设有与所述阀壳(4)对应的第一台阶结构(19)，所述压盖(1)通过螺栓(11)固定于所述阀壳(4)；所述阀壳(4)两侧的内边缘处分别设有与所述开阀电磁铁(2)和所述关阀电磁铁(3)相配合的第二台阶结构(20)。
3.根据权利要求1所述的一种双电磁铁控制高速电磁阀，其特征在于：所述开阀电磁铁(2)包括至少两个沿周向均布设置的极柱(8)，所述关阀电磁铁(3)包括至少两个沿周向均布设置的极柱(8)。
4.根据权利要求3所述的一种双电磁铁控制高速电磁阀，其特征在于：所述开阀电磁铁(2)和所述关阀电磁铁(3)的极柱均为双数。
5.根据权利要求4所述的一种双电磁铁控制高速电磁阀，其特征在于：所述开阀电磁铁(2)和所述关阀电磁铁(3)的极柱(8)的端部设有用于挡止线圈(9)的极靴(21)。
6.根据权利要求5所述的一种双电磁铁控制高速电磁阀，其特征在于：所述开阀电磁铁(2)还包括与所述阀芯(6)位置对应的凸起结构，所述关阀电磁铁(3)的中心设有供所述阀芯(6)穿过的通孔。
7.根据权利要求6所述的一种双电磁铁控制高速电磁阀，其特征在于：所述阀芯(6)的所述控制端(6.1)的边缘处设置第一倒角结构，所述控制口(15)的与所述控制端(6.1)的端面边缘相接处设置第二倒角结构，所述第一倒角结构和所述第二倒角结构可紧密贴合。
8.根据权利要求1所述的一种双电磁铁控制高速电磁阀，其特征在于：还包括位移传感器(16)，所述阀体(7)设有与所述位移传感器(16)配合的安装孔(22)，所述安装孔(22)连通于所述内腔。
9.根据权利要求1所述的一种双电磁铁控制高速电磁阀，其特征在于：所述导油槽(12)的两个端面设置为对称的弧面结构。
10.根据权利要求1所述的一种双电磁铁控制高速电磁阀，其特征在于：所述衔铁(5)为一平板结构，其面积大于所述阀芯(6)截面的面积，所述衔铁(5)与所述阀芯(6)为一体成型结构。
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