CN108547995A - 一种适用于液压阻尼器用电磁阀 - Google Patents

一种适用于液压阻尼器用电磁阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种适用于液压阻尼器用电磁阀，涉及工业控制技术领域。本发明提供的电磁阀中电磁铁和阀体并联，结构匹配，安装在控制系统发出指令后电磁铁可以在很短时间内响应完成动作，并带动阀芯实现油路的通断，阀芯运动平稳，结构简单，可靠性高，进油口出油口间距、阀芯运动行程、电磁铁运动行程可参数化设计。同时可以缩短研制周期，节约产品成本。

Description

一种适用于液压阻尼器用电磁阀
技术领域
本发明涉及工业控制技术领域，具体涉及一种适用于液压阻尼器用电磁阀。
背景技术
在某液压系统中，非标液压油路的通断需要一个大型的电磁阀，该大型电磁阀的阀芯需要不小于30mm行程、克服不小于150N的阻尼力。而且运动到位后均需要200N锁紧力。目前，电磁阀从原理上分为三大类：一是直动式电磁阀：通电时电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开，断电时电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭；二是分布直动式电磁阀：它是一种直动和先导相结合的电磁阀，需水平安装；三是先导式电磁阀：通电时电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上底下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动阀门打开，相反断电时弹簧力代替电磁力最终关闭阀门。
以上三种方式均有局限性和不足，三种电磁阀均为单向电磁牵引，单向弹簧推动，该型结构无法满足大阻力、大行程且双向到位自锁的功能，自锁后弹簧无法主动克服自锁力。因此在直动式电磁阀的基础上进行改进，采用双向电磁力牵引阀芯的方式，既能运动到位后自锁，又能按要求克服锁紧力。
针对以上情况，需要专门设计大型非标电磁阀，既能在较小空间有较大行程，又能在运动到位后实现自锁。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种既能在较小空间有较大行程，又能在运动到位后实现自锁的电磁阀。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了、一种适用于液压阻尼器用电磁阀，包括电磁铁101、阀体102、托架103和连板104；所述阀体102安装于液压油路上，电磁铁101安装于托架103上后整体安装于阀体102上，其中电磁铁101与阀体102并联，连板104一端连接在阀体102一端面上，另一端连接在电磁铁101与阀体102同一侧的端面上。
优选地，所述电磁铁101包括：外壳1、上磁轭挡铁组件2、下磁轭挡铁组件3、中磁轭4、线圈骨架5、磁芯推杆组件6、导磁套7和漆包线，所述漆包线缠绕在线圈骨架5后为线圈，形成上线圈9和下线圈10；所述磁芯推杆组件6包括能够一起上下运动的磁芯和推杆，推杆下部位于磁芯上部的中心孔内，推杆上下两个位置设有环形凹槽；上磁轭挡铁组件2包括铁饼和套在铁饼上的铁环，所述铁饼内设有钢球11、弹簧8和紧钉螺钉13，弹簧8一端压住钢球11，另一端被紧钉螺钉13压住，铁饼中心设有通孔，所述推杆位于所述通孔内，且在推杆上下运动到位时，钢球11能够对应卡在推杆上下两个位置的环形凹槽内；下磁轭挡铁组件3包括另一铁饼和套在所述另一铁饼上的另一铁环；磁芯推杆组件6的磁芯和推杆的运动行程为磁芯的上表面到上磁轭挡铁组件2下表面的距离；所述外壳1套在下磁轭挡铁组件3上，下线圈10放置在外壳1内下磁轭挡铁组件3上方的位置，中磁轭4放置在外壳1内下线圈10上方的位置，上线圈9放置在外壳1内中磁轭4上方的位置，导磁套7放置在外壳1内下线圈10和上线圈9内侧位置，磁芯推杆组件6导磁套7放置在外壳1内导磁套7内侧位置，上磁轭挡铁组件2放置在外壳1内，铁环位于上线圈9上方。
优选地，所述阀体102包括阀芯14、阀体本体15、阀芯套16、密封圈17和止动挡圈18；所述阀体102的入口、出口设在阀体本体15上，且分别与液压阻尼器油路连接，所述阀体102的入口、出口间距可根据液压阻尼器油路出入口间距调节，所述阀芯14包括一工字形结构，通过阀芯14上、下移动堵住、打开阀体102的入口，以实现油路的关、开，所述电磁铁101可带动阀芯14上下运动实现电磁阀的通断，从而实现液压阻尼器油路的通断；阀芯套16套在阀芯14上，阀体本体15套在阀芯套16上；所述密封圈17用于阀芯14与阀芯套16之间的密封，以及阀体本体15与阀芯套16之间的密封；所述止动挡圈18用于阀芯14及阀芯套16上下限位。
优选地，所述阀芯14能够向上运动到工字型结构的上端面与阀芯套16的上端面平齐，实现电磁阀关闭，且能够向下运动到工字型结构的下端面与阀芯套16的下端面平齐，实现电磁阀打开。
优选地，所述密封圈17设于阀芯14与阀芯套16之间的接触面位置。
优选地，所述密封圈17还设于阀体本体15与阀芯套16之间的接触面位置。
优选地，所述止动挡圈18设于阀芯套16的上端面。
优选地，所述止动挡圈18还设于阀芯套16的下端面。
优选地，所述上磁轭挡铁组件2的铁饼下表面，下磁轭挡铁组件3的所述的另一铁饼上
优选地，所述导磁套7中间位置、磁芯推杆组件6的磁芯上部及下部两个位置均熔焊有隔磁片12，且导磁套7中间位置的隔磁片12位于磁芯上部及下部两个位置隔磁片12之间。
(三)有益效果
本发明提供的电磁阀中电磁铁和阀体并联，结构匹配，安装在控制系统发出指令后电磁铁可以在很短时间内响应完成动作，并带动阀芯实现油路的通断，阀芯运动平稳，结构简单，可靠性高，进油口出油口间距、阀芯运动行程、电磁铁运动行程可参数化设计。同时可以缩短研制周期，节约产品成本。
附图说明
图1为电磁阀组成示意图；其中a为常开状态，b为常关状态；
图2为电磁铁结构组成示意图；
图3为电磁阀阀体结构示意图；其中a为常开状态，b为常关状态；
图4为电磁阀与阻尼器连接示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提供了一种适用于液压阻尼器用电磁阀，如图1所示，由电磁铁101、阀体102、托架103、连板104组成。安装顺序是阀体102安装于液压油路上，电磁铁101安装于托架103上后整体安装于阀体102上，其中电磁铁101与阀体102并联，最后安装连板104，连板104一端连接在阀体102一端面上，另一端连接在电磁铁101与阀体102同一侧的端面上。
如图2所示，电磁铁101包括：外壳1、上磁轭挡铁组件2、下磁轭挡铁组件3、中磁轭4、线圈骨架5、磁芯推杆组件6、导磁套7、漆包线，所述漆包线缠绕在线圈骨架5后为线圈，形成上线圈9和下线圈10；
所述磁芯推杆组件6包括能够一起上下运动的磁芯和推杆，推杆下部位于磁芯上部的中心孔内，推杆上下两个位置设有环形凹槽；上磁轭挡铁组件2包括铁饼和套在铁饼上的铁环，所述铁饼内设有钢球11、弹簧8和紧钉螺钉13，弹簧8一端压住钢球11，另一端被紧钉螺钉13压住，铁饼中心设有通孔，所述推杆位于所述通孔内，且在推杆上下运动到位时，钢球11能够对应卡在推杆上下两个位置的环形凹槽内，实现锁紧；下磁轭挡铁组件3包括另一铁饼和套在所述另一铁饼上的另一铁环；磁芯推杆组件6的磁芯和推杆的运动行程为磁芯的上表面到上磁轭挡铁组件2下表面的距离；
所述外壳1套在下磁轭挡铁组件3上，下线圈10放置在外壳1内下磁轭挡铁组件3上方的位置，中磁轭4放置在外壳1内下线圈10上方的位置，上线圈9放置在外壳1内中磁轭4上方的位置，导磁套7放置在外壳1内下线圈10和上线圈9内侧位置，磁芯推杆组件6导磁套7放置在外壳1内导磁套7内侧位置，上磁轭挡铁组件2放置在外壳1内，铁环位于上线圈9上方。因此，电磁铁的各部件的安装顺序是：下磁轭挡铁组件3、外壳组件1、下线圈10、中磁轭4、上线圈9、导磁套7、磁芯推杆组件6、上磁轭挡铁组件。
所述上磁轭挡铁组件2的铁饼下表面，下磁轭挡铁组件3的所述的另一铁饼上表面均熔焊有隔磁片12。所述上磁轭挡铁组件2的铁饼下表面的材料设计为黄铜。所述下磁轭挡铁组件3的所述另一铁饼上表面熔焊的隔磁片12材料设计为黄铜。该设计可以防止出现电磁铁“吸死”现象。
所述导磁套7中间位置、磁芯推杆组件6的磁芯上部及下部两个位置均熔焊有隔磁片12，且导磁套7中间位置的隔磁片12位于磁芯上部及下部两个位置隔磁片12之间。所述导磁套7中间位置的隔磁片12材料设计为黄铜。所述磁芯推杆组件6的磁芯的上部及下部两个位置的隔磁片12材料均设计为黄铜。这种隔磁片12不仅可以使电磁铁有更好的电磁力特性，还可以减小磁芯推杆组件6与导磁套7之间的摩擦力及磨损。
本实施例中，电磁阀中电磁铁101为双向比例电磁铁(具有上下两个线圈)，电磁铁通电运动过程推力较大且平稳，电流不会有突变。本实施例中，上、下线圈中漆包线设计为直径0.530mm，圈数为8000-9000圈，电磁铁推力不小于500-700N。电磁铁运动行程在20-50mm可调。
如图3、图4所示，电磁阀中阀体102是由阀芯14、阀体本体15、阀芯套16、密封圈17、止动挡圈18组成；密封圈17用于阀芯14与阀体本体15及阀芯套16密封；止动挡圈18用于阀芯14及阀芯套16上下限位。所述阀体102的入口、出口设在阀体本体15上，且分别与液压阻尼器油路连接，阀体102的入口、出口间距可根据油路出入口间距调节，阀芯14包括一工字形结构，通过阀芯14上、下移动堵住、打开阀体102的入口，实现油路的关、开，电磁铁101带动阀芯14上下运动实现电磁阀的通断，从而实现液压阻尼器油路的通断，由于阀芯14与电磁铁101采用并联结构，阀芯14运动行程和电磁铁101一致且可调。如图3a所示，为入口与出口连通状态，电磁阀此时为开路状态；图3b为阀芯14切断入口与出口连通，电磁阀此时为断路状态。阀芯套16套在阀芯14上，阀体本体15套在阀芯套16上；所述密封圈17用于阀芯14与阀芯套16之间的密封，以及阀体本体15与阀芯套16之间的密封；所述止动挡圈18用于阀芯14及阀芯套16上下限位。所述阀芯14能够向上运动到工字型结构的上端面与阀芯套16的上端面平齐，实现电磁阀关闭，且能够向下运动到工字型结构的下端面与阀芯套16的下端面平齐，实现电磁阀打开。所述密封圈17设于阀芯14与阀芯套16之间的接触面位置、阀体本体15与阀芯套16之间的接触面位置。所述止动挡圈18设于阀芯套16的上、下端面。
电磁阀中电磁铁101的主要运动过程为：推杆缩回——推杆伸出——推杆缩回。初始状态磁芯推杆组件6处于缩回状态，如图2所示，这时弹簧8和钢球11卡在磁芯推杆组件6的上环形凹槽内，使磁芯推杆组件6不能上下移动，处于锁定状态，当上线圈9通电产生稳定磁场，磁芯推杆组件6在磁场的作用下受到向上的力，磁芯推杆组件6克服自身重力及锁紧力向上运动，当磁芯推杆组件6向上运动到位后，钢球11卡在磁芯推杆组件6下环形凹槽内，使磁芯推杆组件6处于锁定状态，同时系统断电，电磁铁就完成了磁芯、推杆伸出动作，电磁铁的缩回动作和伸出动作原理相同，电磁铁带动阀芯实现油路的通断。
基于以上设计，本发明的电磁阀主要运动过程为：阀芯14伸出/油路关闭——阀芯14缩回/油路打开(循环)。初始状态磁芯推杆组件6处于缩回状态，这时弹簧8和钢球11卡在磁芯推杆组件6的上凹槽内，使磁芯推杆组件6不能上下移动，处于锁定状态，当上线圈9通电产生稳定磁场，磁芯推杆组件6在磁场的作用下受到向上的力，磁芯推杆组件6克服自身重力及锁紧力带动连板104及阀芯14向上运动，当磁芯推杆组件6及阀芯14向上运动到位后，钢球11卡在磁芯推杆组件6下凹槽处，使磁芯推杆组件6、阀芯14处于锁定状态，同时系统断电，电磁阀就完成了阀芯14伸出动作，阀芯14断开阀体102入口与出口连通，电磁阀处于关闭状态，电磁阀的阀芯14缩回动作和伸出动作原理相同，电磁阀阀芯14的缩回与伸出实现油路的通断。
当需要增大锁紧力时，向里拧紧定螺钉(13)，弹簧(8)的压缩量增大，磁芯推杆组件(6)克服锁紧力增大；需要减小锁紧力时相反。
本发明中电磁铁101与阀体102并联比传统串联安装空间小，阀芯14在电磁铁101带动下运动更加平稳，双向电磁铁牵引比单向电磁可靠性更高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于液压阻尼器用电磁阀，其特征在于，包括电磁铁(101)、阀体(102)、托架(103)和连板(104)；所述阀体(102)安装于液压油路上，电磁铁(101)安装于托架(103)上后整体安装于阀体(102)上，其中电磁铁(101)与阀体(102)并联，连板(104)一端连接在阀体(102)一端面上，另一端连接在电磁铁(101)与阀体(102)同一侧的端面上。
2.如权利要求1所述的适用于液压阻尼器用电磁阀，其特征在于，所述电磁铁(101)包括：外壳(1)、上磁轭挡铁组件(2)、下磁轭挡铁组件(3)、中磁轭(4)、线圈骨架(5)、磁芯推杆组件(6)、导磁套(7)和漆包线，所述漆包线缠绕在线圈骨架(5)后为线圈，形成上线圈(9)和下线圈(10)；所述磁芯推杆组件(6)包括能够一起上下运动的磁芯和推杆，推杆下部位于磁芯上部的中心孔内，推杆上下两个位置设有环形凹槽；上磁轭挡铁组件(2)包括铁饼和套在铁饼上的铁环，所述铁饼内设有钢球(11)、弹簧(8)和紧钉螺钉(13)，弹簧(8)一端压住钢球(11)，另一端被紧钉螺钉(13)压住，铁饼中心设有通孔，所述推杆位于所述通孔内，且在推杆上下运动到位时，钢球(11)能够对应卡在推杆上下两个位置的环形凹槽内；下磁轭挡铁组件(3)包括另一铁饼和套在所述另一铁饼上的另一铁环；磁芯推杆组件(6)的磁芯和推杆的运动行程为磁芯的上表面到上磁轭挡铁组件(2)下表面的距离；所述外壳(1)套在下磁轭挡铁组件(3)上，下线圈(10)放置在外壳(1)内下磁轭挡铁组件(3)上方的位置，中磁轭(4)放置在外壳(1)内下线圈(10)上方的位置，上线圈(9)放置在外壳(1)内中磁轭(4)上方的位置，导磁套(7)放置在外壳(1)内下线圈(10)和上线圈(9)内侧位置，磁芯推杆组件(6)导磁套(7)放置在外壳(1)内导磁套(7)内侧位置，上磁轭挡铁组件(2)放置在外壳(1)内，铁环位于上线圈(9)上方。
3.如权利要求2所述的适用于液压阻尼器用电磁阀，其特征在于，所述阀体(102)包括阀芯(14)、阀体本体(15)、阀芯套(16)、密封圈(17)和止动挡圈(18)；所述阀体(102)的入口、出口设在阀体本体(15)上，且分别与液压阻尼器油路连接，所述阀体(102)的入口、出口间距可根据液压阻尼器油路出入口间距调节，所述阀芯(14)包括一工字形结构，通过阀芯(14)上、下移动堵住、打开阀体(102)的入口，以实现油路的关、开，所述电磁铁(101)可带动阀芯(14)上下运动实现电磁阀的通断，从而实现液压阻尼器油路的通断；阀芯套(16)套在阀芯(14)上，阀体本体(15)套在阀芯套(16)上；所述密封圈(17)用于阀芯(14)与阀芯套(16)之间的密封，以及阀体本体(15)与阀芯套(16)之间的密封；所述止动挡圈(18)用于阀芯(14)及阀芯套(16)上下限位。
4.如权利要求3所述的适用于液压阻尼器用电磁阀，其特征在于，所述阀芯(14)能够向上运动到工字型结构的上端面与阀芯套(16)的上端面平齐，实现电磁阀关闭，且能够向下运动到工字型结构的下端面与阀芯套(16)的下端面平齐，实现电磁阀打开。
5.如权利要求1所述的适用于液压阻尼器用电磁阀，其特征在于，所述密封圈(17)设于阀芯(14)与阀芯套(16)之间的接触面位置。
6.如权利要求5所述的适用于液压阻尼器用电磁阀，其特征在于，所述密封圈(17)还设于阀体本体(15)与阀芯套(16)之间的接触面位置。
7.如权利要求1所述的适用于液压阻尼器用电磁阀，其特征在于，所述止动挡圈(18)设于阀芯套(16)的上端面。
8.如权利要求7所述的适用于液压阻尼器用电磁阀，其特征在于，所述止动挡圈(18)还设于阀芯套(16)的下端面。
9.如权利要求2所述的适用于液压阻尼器用电磁阀，其特征在于，所述上磁轭挡铁组件(2)的铁饼下表面，下磁轭挡铁组件(3)的所述的另一铁饼上
10.如权利要求2所述的适用于液压阻尼器用电磁阀，其特征在于，所述导磁套(7)中间位置、磁芯推杆组件(6)的磁芯上部及下部两个位置均熔焊有隔磁片(12)，且导磁套(7)中间位置的隔磁片(12)位于磁芯上部及下部两个位置隔磁片(12)之间。
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