CN203488822U - 一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀，包括由主阀组件和电磁头组件构成，所述的主阀组件包括阀体，阀体内腔安置带有空腔的阀芯，阀芯左右端套接有轴承，两个轴承之间设有衔铁，且衔铁与阀芯铆接为一体，密封管一端套接在阀体左端小直径部分将阀芯、衔铁、轴承包围在管内，挡铁一头嵌在密封管的另一端内，挡铁与衔铁间设有套接在阀芯外圆柱面的行程垫片，挡铁部分套在阀芯和衔铁外，置于挡铁中心位置的调节螺钉通过调节弹簧置于阀芯空腔内与阀芯相接，密封管外缠绕有线圈，轭铁包围在线圈外，一端连接阀体，另一端通过极靴连接挡铁。此结构具有极高的控制精度，结构小巧，安装方便，密封性强，使用寿命长的优点。

Description

一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀
技术领域
本实用新型涉及一种溢流型反比例减压电磁阀，尤其是一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀。
背景技术
当前自动变速器车型已相当普及，电磁阀广泛应用与自动变速器档位切换和冷却系统。应用于自动变速器的电磁阀也因厂家和变速器的特点不同具有各种式样型号和特点。在中小排量车型用自动变速器车型中，由于传递扭矩较小，因此比例电磁阀的工作压力较低。溢流型反比例减压电磁阀与滑阀型的比例电磁阀相比具有较高的抗污染能力，能够在较低的压力范围内提供精确的压力调节，因此在自动变速器中被广泛使用。在变速器实际使用过程中，其液压系统自带的过滤系统并不能够完全过来掉油品中的金属杂质，并且随着车辆使用年限的增加经常出现过滤失效的情况，导致控制压力的比例电磁阀受到工作介质的污染，大量污染物进入主阀并不断聚集，电磁阀中工作需要的空间被污染物占据，使电磁阀衔铁等部件失去运动能力，电磁阀因此失去工作能力。另外，由于污染导致电磁阀中运动部件磨损加剧，电磁阀虽然仍然能够实现压力调节作用，但其整体性能已显著下降，控制压力的阀芯容易出现失稳状态导致控制压力出现较大的波动甚至明显偏离设定值，车辆在行驶过程中出现换挡冲击大，换挡动作迟缓，行驶过程中车辆抖动等故障，车辆无法正常行驶。由于介质污染导致比例电磁阀失效的案例，在国内外专业维修厂商给出的数据中，达到变速箱故障的50%以上。
实用新型内容
为了解决现有的变速器执行机构用比例减压阀存在的因介质污染导致的电磁阀失效和寿命衰减问题，本实用新型提供了一种全密封主阀结构的，抗污染的变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀。该阀能够将绝大部分介质污染颗粒阻挡在主阀之外，采用的经特殊处理方式加工的非导磁材料的阀芯和整体式结构表面无涂层设计、材质为特种工程塑料的轴承组成的摩擦副能够在中度污染的情况下工作，有效解决了因介质污染导致磨损和污染物聚集问题，提高了电磁阀的可靠性并延长了电磁阀的使用寿命。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀，包括由主阀组件和电磁头组件构成，所述的主阀组件包括阀体，阀体内腔安置带有空腔的阀芯，阀芯左右端套接有轴承，两个轴承之间设有衔铁，且衔铁与阀芯铆接为一体，密封管一端套接在阀体左端小直径部分将阀芯、衔铁、轴承包围在管内，挡铁一头嵌在密封管的另一端内，挡铁与衔铁间设有套接在阀芯外圆柱面的行程垫片，挡铁部分套在阀芯和衔铁外，置于挡铁中心位置的调节螺钉通过调节弹簧置于阀芯空腔内与阀芯相接，密封管外缠绕有线圈，轭铁包围在线圈外，一端连接阀体，另一端通过极靴连接挡铁。
作为优选，所述的电磁头组件包括线圈、轭铁、极靴组成，采用塑料封装方式成为一体。
作为优选，所述的阀体左端头的卡槽内套接密封圈，介质入口处安装滤网。
作为优选，所述的阀体、阀芯、轴承、密封管、挡铁、调节螺钉组成一个封闭的内部存在空隙的腔体。
作为优选，所述的衔铁一端设置有平底孔，阀芯表面设置有环形槽，阀芯与衔铁铆接时平底孔底部发生变形嵌入到阀芯上的环形槽内。
作为优选，所述的轴承为整体式结构，工作时阀芯在两个轴承之间往复运动。
作为优选，所述的线圈上设置有输入信号接插件。
作为优选，所述的电磁阀通电工作时衔铁与挡铁之间产生吸力，衔铁向左移动克服压缩调节弹簧产生的弹力后与阀芯反馈的液压力平衡。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型采用密闭式主阀结构，仅在阀芯与轴承的微小配合部分存在0.01mm数量级的间隙。能够将绝大部分介质污染物阻挡在主阀封闭腔体之外，使得比例电磁阀在自动变速器的使用年限范围内，不会出现因介质污染颗粒大量堆积导致的电磁阀失效和性能下降问题。
2、本实用新型采用经特殊化学处理方式加工的非导磁材料的阀芯和研制的特种工程塑料轴承组成摩擦副，能够在中度污染的条件下正常工作且具有很强的耐磨特性，能够杜绝因极少量进入主阀的介质污染物粘连于摩擦副而导致运动部件磨损引起阀芯失稳导致的压力控制失效问题。
3、本实用新型具有极高的控制精度，结构小巧，安装方便，密封性强，使用寿命长，适用于多种需要精确压力控制的液压系统中。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型工作时油路流动示意图。
图3为本实用新型工作原理示意图。
其中附图标记为：1-阀体1，2-阀芯，3-滤网，4-密封圈，5-轴承，6-衔铁，7-密封管，8-线圈，9-挡铁，10-轭铁，11-极靴，12-调节螺钉，13-调节螺钉，14-行程垫片，15-环形槽，16-平底孔，17-卡槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
如图1、2、3所示，一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀，包括由主阀组件和电磁头组件构成，所述的主阀组件包括阀体1，阀体1内腔安置带有空腔的阀芯2，阀芯2左右端套接有轴承5，两个轴承5之间设有衔铁6，且衔铁6与阀芯2铆接为一体，密封管7一端套接在阀体1左端小直径部分将阀芯2、衔铁6、轴承5包围在管内，挡铁9一头嵌在密封管7的另一端内，挡铁9与衔铁6间设有套接在阀芯2外圆柱面的行程垫片14，挡铁9部分套在阀芯2和衔铁6外，置于挡铁9中心位置的调节螺钉12通过调节弹簧13置于阀芯2空腔内与阀芯2相接，密封管7外缠绕有线圈8，轭铁10包围在线圈8外，一端连接阀体1，另一端通过极靴11连接挡铁9。所述的电磁头组件包括线圈8、轭铁10、极靴11组成，采用塑料封装方式成为一体。所述的阀体1左端头的卡槽17内套接密封圈4，介质入口处安装滤网3。所述的阀体1、阀芯2、轴承5、密封管7、挡铁9、调节螺钉12组成一个封闭的内部存在空隙的腔体。所述的衔铁6一端设置有平底孔16，阀芯2表面设置有环形槽15，阀芯2与衔铁6铆接时平底孔16底部发生变形嵌入到阀芯2上的环形槽15内。所述的轴承5为整体式结构，工作时阀芯2在两个轴承5之间往复运动。所述的线圈8上设置有输入信号接插件。所述的电磁阀通电工作时衔铁6与挡铁9之间产生吸力，衔铁6向左移动克服压缩调节弹簧13产生的弹力后与阀芯2反馈的液压力平衡。该阀工作原理为：如图3所示，电磁阀控制口A口前设置有一阻尼孔，该阻尼孔直接为结构设定值。介质由系统压力供给口P口经设置在P口和A口之间的阻尼孔向控制口A口流动。在不通电状态下，阀芯2受调节弹簧13弹簧力                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
作用紧贴在阀体1上形成密封结构，电磁阀控制口A口与泄油口T口关闭，由P口流入经阻尼孔流向A口的介质在A口聚积，形成压力
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，该压力
Figure 730433DEST_PATH_IMAGE004
与P口压力相同。
Figure 545942DEST_PATH_IMAGE004
作用在阀芯2上产生向左的液压力
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，压力作用面积为阀体1内部圆形截面面积
Figure DEST_PATH_IMAGE008
。
在电磁阀的平衡方程中，向左的液压力和向左的电磁力
Figure DEST_PATH_IMAGE010
的合力与调节弹簧13的向右的弹簧力
Figure 314364DEST_PATH_IMAGE002
平衡。
当输入控制信号或改变控制信号占空比值时（对应改变通过线圈的电流值），比例电磁铁将不同的占空比值的脉宽调制信号转化为不同的电磁力
Figure 27105DEST_PATH_IMAGE010
输出给衔铁6，衔铁6受电磁力
Figure 138149DEST_PATH_IMAGE010
作用向左运动，压缩调节调节弹簧13。因衔铁6与阀芯2铆接一起，阀芯2向左运动。此时阀芯2与阀体1的密封结构改变，由P口经阻尼孔流向A口的介质部分从阀体1和阀芯2之间的通道从T口泻出。当A口压力作用在阀芯2上的液压力
Figure 37972DEST_PATH_IMAGE006
与电磁力
Figure 135241DEST_PATH_IMAGE010
的合力与调节弹簧13的弹簧力在此相等时，阀芯2停止移动。此时A口压力
Figure 735167DEST_PATH_IMAGE004
即为控制信号对应的控制压力，因此可以通过对控制信号的控制实现对A口压力的控制。
实际应用表明，该阀具有极高的控制精度，结构小巧，安装方便，密封性强，使用寿命长，适用于多种需要精确压力控制的液压系统中，如AT等自动变速箱的液压系统中。
对于该比例电磁铁，输出力与电流I之间的关系为：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
其中，
Figure 309236DEST_PATH_IMAGE012
——电磁吸力（随电流变化）
I——电流值（可控输入量）
Figure DEST_PATH_IMAGE016
——比例系数（结构确定后为定值）
阀芯2的平衡方程为：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
式中：
Figure 351142DEST_PATH_IMAGE002
——调节弹簧13弹簧力，初始设定值；
Figure 174828DEST_PATH_IMAGE010
——电磁吸力，与电流成正比；
——液压反馈力，其值为
Figure DEST_PATH_IMAGE022
,
Figure DEST_PATH_IMAGE024
——A口压力，
Figure 49560DEST_PATH_IMAGE008
——液压反馈面积；  
出口压力
Figure 878844DEST_PATH_IMAGE024
与电流I之间的关系为:
Figure DEST_PATH_IMAGE026
随着通过线圈8等效电流I的增加而减小，输入电磁阀的等效电流与电磁阀的控制压力
Figure DEST_PATH_IMAGE030
成反比例关系。

Claims (8)

1.一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀，包括由主阀组件和电磁头组件构成，其特征在于，所述的主阀组件包括阀体（1），阀体（1）内腔安置带有空腔的阀芯（2），阀芯（2）左右端套接有轴承（5），两个轴承（5）之间设有衔铁（6），且衔铁（6）与阀芯（2）铆接为一体，密封管（7）一端套接在阀体（1）左端小直径部分将阀芯（2）、衔铁（6）、轴承（5）包围在管内，挡铁（9）一头嵌在密封管（7）的另一端内，挡铁（9）与衔铁（6）间设有套接在阀芯（2）外圆柱面的行程垫片（14），挡铁（9）部分套在阀芯（2）和衔铁（6）外，置于挡铁（9）中心位置的调节螺钉（12）通过调节弹簧（13）置于阀芯（2）空腔内与阀芯（2）相接，密封管（7）外缠绕有线圈（8），轭铁（10）包围在线圈（8）外，一端连接阀体（1），另一端通过极靴（11）连接挡铁（9）。
2.根据权利要求1所述的一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀，其特征在于，所述的电磁头组件包括线圈（8）、轭铁（10）、极靴（11）组成，采用塑料封装方式成为一体。
3.根据权利要求1所述的一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀，其特征在于，所述的阀体（1）左端头的卡槽（17）内套接密封圈（4），介质入口处安装滤网（3）。
4.根据权利要求1所述的一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀，其特征在于，所述的阀体（1）、阀芯（2）、轴承（5）、密封管（7）、挡铁（9）、调节螺钉（12）组成一个封闭的内部存在空隙的腔体。
5.根据权利要求1所述的一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀，其特征在于，所述的衔铁（6）一端设置有平底孔（16），阀芯（2）表面设置有环形槽（15），阀芯（2）与衔铁（6）铆接时平底孔（16）底部发生变形嵌入到阀芯（2）上的环形槽（15）内。
6.根据权利要求1所述的一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀，其特征在于，所述的轴承（5）为整体式结构，工作时阀芯（2）在两个轴承（5）之间往复运动。
7.根据权利要求1所述的一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀，其特征在于，所述的线圈（8）上设置有输入信号接插件。
8.根据权利要求1所述的一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀，其特征在于，所述的电磁阀通电工作时衔铁（6）与挡铁（9）之间产生吸力，衔铁（6）向左移动克服压缩调节弹簧（13）产生的弹力后与阀芯（2）反馈的液压力平衡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104373658A (zh) * 2013-08-12 2015-02-25 浙江弘驰科技股份有限公司 一种变速器自动执行机构用反比例减压电磁阀
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