CN206988533U

CN206988533U - 一种数字脉冲控制的电磁换向阀

Info

Publication number: CN206988533U
Application number: CN201720713380.2U
Authority: CN
Inventors: 司马蘋萍; 池洪; 王金星
Original assignee: WUHAN WUSHUI ELECTRIC TECHNOLOGIES Co Ltd
Current assignee: WUHAN WUSHUI ELECTRIC TECHNOLOGIES Co Ltd
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2018-02-09
Anticipated expiration: 2027-06-19

Abstract

本实用新型提供一种数字脉冲控制的电磁换向阀，包括数控电磁铁和换向阀，换向阀的摆动盘上的中心轴与数控电磁铁的铁芯的中心轴同轴连接。铁芯在磁场作用下带动换向阀的摆动盘顺时针或逆时针偏转，摆动盘推动阀体内的阀杆运动，进而控制阀体上的P、A、B、T通口之间的油路通断。每给数控电磁铁一个同向的工作脉冲，摆动盘就将油路接通一次，油缸就前进一步。脉冲频率高，油缸活塞运动就接近于连续运动。脉冲宽度大，则油缸每进一步的步距就大。这样就通过数字脉冲实现了对油缸（或油马达）的进给速度与步距大小的控制。本实用新型反应速度快，频率高，液压系统可实现数字化控制，电磁系统工作寿命将加长。

Description

一种数字脉冲控制的电磁换向阀

技术领域

本实用新型属于电磁换向阀技术领域，具体涉及一种数字脉冲控制的电磁换向阀。

背景技术

在液压系统中有一种广泛使用的电磁换向阀，如图1所示即为一种典型的三位四通电磁换向阀。其工作原理是：当阀的两端电磁铁CT₁和CT₂均不通电时，该阀的阀杆在两端的复位弹簧作用下处于中位，此时高压油入口P、工作输出口A、B及回油口道路均处截断状态；当CT₁得电，电磁铁芯推动阀杆向右移动，此时高压油由P口进入经A口输出推动工作执行器件如油缸、油马达等按一个方向运动或运转，而执行器件的回油则经B口回流经泄油口T返回油箱；反之当CT₁失电CT₂得电，电磁铁芯推动阀杆向左移动，高压油经P口进入经B口输出推动执行器件如油缸、油马达等反向运动或反向旋转。

但是随着电子技术的高速发展，对液压系统电磁换向阀提出了更高的要求，不但可以实现液压油路的换向，同时也需要对换向后执行油缸或油马达的运动速度和运动位移（转速）量进行控制，也就是要实现电子数字控制。这就要求电磁铁CT₁或CT₂高频率的得失电以实现数字化控制，这样的高频导通截断使这类电磁铁的运动负荷大大增加，而且工作频率很难达到电子数控的要求。

实用新型内容

为了在液压油路换向后对执行油缸或油马达的运动速度和运动位移（转速）量进行控制，本实用新型提供一种数字脉冲控制的电磁换向阀。

为了实现上述目的，其技术解决方案为：

一种数字脉冲控制的电磁换向阀，包括数控电磁铁和换向阀，所述数控电磁铁包括永磁铁A、永磁铁B、铁芯，所述永磁铁A和永磁铁B对称设置在铁芯两侧，铁芯的中心轴两侧缠绕有线圈；所述换向阀包括阀体、位于阀体内的摆动盘、摆动盘上联动的中心轴，摆动盘上的中心轴与铁芯的中心轴同轴连接，所述铁芯在磁场的作用下带动摆动盘转动实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制。

进一步，摆动盘的中心轴的左上方、右上方、右下方、左下方的阀体内开有阀孔，左上方的阀孔内设有第一阀杆、右上方的阀孔内设有第二阀杆、右下方的阀孔内设有第三阀杆、左下方的阀孔内设有第四阀杆，阀杆后端部均设有复位弹簧；

所述数控电磁铁不工作时，换向阀的摆动盘处于中垂线垂直位置，而所述四个阀杆在复位弹簧的作用下都向中心位伸出，换向阀的油路处于封闭状态；

摆动盘向右摆动时推动第二阀杆和第四阀杆运动，使主压力油路与第二阀杆内的油路接通，第二阀杆内的油路与油缸的活塞一侧的腔接通，油缸的活塞另一侧的腔与第四阀杆内的油路接通，第四阀杆内的油路与返回油箱接通，第一阀杆和第三阀杆的油路被阻断；

摆动盘向左摆动时推动第一阀杆和第三阀杆运动，使主压力油路与第三阀杆内的油路接通，第三阀杆内的油路与所述油缸的活塞另一侧的腔接通，所述油缸的活塞一侧的腔与第一阀杆内的油路接通，第一阀杆内的油路与返回油箱接通，第二阀杆和第四阀杆的油路被阻断。

进一步，所述左上方和右上方的阀孔同轴设置。

进一步，所述左下方和右下方的阀孔同轴设置。

进一步，阀杆内油路的两侧分别设有密封件。

每给数控电磁铁一个同向的工作脉冲，摆动盘就将油路接通一次，油缸就前进一步。脉冲频率高，油缸活塞运动就接近于连续运动。脉冲宽度大，则油缸每进一步的步距就大。这样就通过数字脉冲实现了对油缸（或油马达）的进给速度与步距大小的控制，即可以控制油缸（或油马达）的运动方向的同时也可以控制油缸活塞（或油马达）的运动速度。

本实用新型有益效果：

1、反应速度快，换向时间0.8ms，频率高；

2、液压系统可实现脉冲数字化控制；

3、整体电磁阀系统工作寿命将加长；

4、相同通径下阀体尺寸减小；

5、一个数控电磁铁可替代传统电磁阀的两组换向电磁铁。

附图说明

图1 为一种三位四通电磁换向阀的结构示意图。

图2 为本实用新型中涉及的数控电磁铁的结构示意图。

图3 为本实用新型中涉及的换向阀的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图2、3所示，本实用新型提供一种数字脉冲控制的可实现高频换向的电磁换向阀，换向时间0.8ms。该阀包括数控电磁铁和换向阀。

如图2所示，数控电磁铁包括永磁铁A 1、永磁铁B 2、铁芯3，所述永磁铁A 1和永磁铁B 2对称设置在铁芯3两侧，铁芯3的中心轴4两侧缠绕有线圈5；该电磁机构不工作时铁芯3由扭矩弹簧（图中未表示出）将其保持在中间位置，即如图示的位置保持不动。当由线圈A端输入一个脉冲信号时，我们设定该信号电流在线圈中流过经结点O形成回路所产生的磁场使铁芯右侧在上下两块衔铁的固有N·S磁场中向顺时针转动，每给一脉冲信号则转动一次。当由接点B与O之间形成回路时铁芯左侧的线圈产生的磁场则会使铁芯绕中间轴逆时针偏转，同样每一个脉冲偏转一次。铁芯的偏转将通过中心轴输出脉动的顺时针偏转或逆时针偏转。

换向阀包括阀体6、位于阀体6内的摆动盘9、摆动盘9上联动的中心轴8、压力油源、回油箱14、油缸或油马达11，摆动盘9的中心轴8的左上方、右上方、右下方、左下方的阀体6内开有阀孔，左上方的阀孔内设有第一阀杆7、右上方的阀孔内设有第二阀杆10、右下方的阀孔内设有第三阀杆12、左下方的阀孔内设有第四阀杆13，阀杆后端部均设有复位弹簧15。所述左上方和右上方的阀孔同轴设置，所述左下方和右下方的阀孔同轴设置。为了防止漏油，阀杆内油路的两侧分别设有密封件16。

摆动盘9上的中心轴8与铁芯3的中心轴4同轴连接，铁芯在磁场作用下带动换向阀的摆动盘顺时针或逆时针偏转，摆动盘推动阀体内的阀杆运动，进而控制阀体上的P、A、B、T通口之间的油路通断。

当电磁铁系统处于不工作状态时，换向阀的摆动盘9处于中垂线垂直位置，而四个小阀杆7、10、12、13在其复位弹簧15的作用下都向中心位伸出，如图3中第一阀杆7、第三阀杆12的状态，此时换向阀的油路处于封闭状态，油缸活塞不会发生移动。

摆动盘9在电磁铁的带动下发生顺时针偏摆（O·A接点）时推动第二阀杆10和第四阀杆13运动，使主压力油路17与第二阀杆10内的油路100接通，第二阀杆10内的油路100与油缸11的活塞一侧的腔110接通，油缸11的活塞另一侧的腔111与第四阀杆13内的油路130接通，第四阀杆13内的油路130与返回油箱14接通，第一阀杆7和第三阀杆12的油路被阻断。在这种情况下，主压力油由P口进入经第二阀杆10的通道流经B口而进入油缸11的B口推动活塞向左运动。而油缸11另一腔的回油经A口进入阀体，通过小阀杆13移动所形成的通道经T口排出返回油箱14。不难看出每给数控电磁铁一个同向的工作脉冲，摆动盘就按上述方式将油路接通一次，油缸就前进一步。脉冲频率高，油缸活塞运动就接近于连续运动。脉冲宽度大，则油缸每进一步的步距就大。这样就通过数字脉冲实现了对油缸（或油马达）的进给速度与步距大小的控制。

反过来如果摆动盘在数控电磁铁的反向脉冲（O·B接点）下上述的控制将反过来进行，即：摆动盘9发生逆时针偏摆推动第一阀杆7和第三阀杆12运动，使主压力油路17与第三阀杆12内的油路120接通，第三阀杆12内的油路120与所述油缸11的活塞另一侧的腔111接通，所述油缸11的活塞一侧的腔110与第一阀杆7内的油路70接通，第一阀杆7内的油路70与返回油箱14接通，第二阀杆10和第四阀杆13的油路被阻断，油缸就会换向运动。

Claims

1.一种数字脉冲控制的电磁换向阀，其特征在于：包括数控电磁铁和换向阀，所述数控电磁铁包括永磁铁A（1）、永磁铁B（2）、铁芯（3），所述永磁铁A（1）和永磁铁B（2）对称设置在铁芯（3）两侧，铁芯（3）的中心轴（4）两侧缠绕有线圈（5）；所述换向阀包括阀体（6）、位于阀体（6）内的摆动盘（9）、摆动盘（9）上联动的中心轴（8），摆动盘（9）上的中心轴（8）与铁芯（3）的中心轴（4）同轴连接，所述铁芯（3）在磁场的作用下带动摆动盘（9）转动实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制。

2.根据权利要求1所述的一种数字脉冲控制的电磁换向阀，其特征在于：摆动盘（9）的中心轴（8）的左上方、右上方、右下方、左下方的阀体（6）内开有阀孔，左上方的阀孔内设有第一阀杆（7）、右上方的阀孔内设有第二阀杆（10）、右下方的阀孔内设有第三阀杆（12）、左下方的阀孔内设有第四阀杆（13），阀杆后端部均设有复位弹簧（15）；

所述数控电磁铁不工作时，换向阀的摆动盘（9）处于中垂线垂直位置，而所述四个阀杆在复位弹簧的作用下都向中心位伸出，换向阀的油路处于封闭状态；

摆动盘（9）向右摆动时推动第二阀杆（10）和第四阀杆（13）运动，使主压力油路（17）与第二阀杆（10）内的油路（100）接通，第二阀杆（10）内的油路（100）与油缸（11）的活塞一侧的腔（110）接通，油缸（11）的活塞另一侧的腔（111）与第四阀杆（13）内的油路（130）接通，第四阀杆（13）内的油路（130）与返回油箱（14）接通，第一阀杆（7）和第三阀杆（12）的油路被阻断；

摆动盘（9）向左摆动时推动第一阀杆（7）和第三阀杆（12）运动，使主压力油路（17）与第三阀杆（12）内的油路（120）接通，第三阀杆（12）内的油路（120）与所述油缸（11）的活塞另一侧的腔（111）接通，所述油缸（11）的活塞一侧的腔（110）与第一阀杆（7）内的油路（70）接通，第一阀杆（7）内的油路（70）与返回油箱（14）接通，第二阀杆（10）和第四阀杆（13）的油路被阻断。

3.根据权利要求2所述的一种数字脉冲控制的电磁换向阀，其特征在于：所述左上方和右上方的阀孔同轴设置。

4.根据权利要求2所述的一种数字脉冲控制的电磁换向阀，其特征在于：所述左下方和右下方的阀孔同轴设置。

5.根据权利要求2所述的一种数字脉冲控制的电磁换向阀，其特征在于：阀杆内油路的两侧分别设有密封件（16）。