CN207945336U - 一种微型高速数字阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微型高速数字阀，包括紧定件、复位弹簧、弹簧杆、阀帽、线圈骨架、线圈、阀芯杆、阀套、导磁环、阀芯锥等；阀帽为带内孔的柱状结构，弹簧杆较长端插进阀帽的内孔中，复位弹簧安装在弹簧杆较短端上，紧定件右端面与阀帽左端面固定连接；线圈缠绕在线圈骨架上，线圈骨架固定在阀套上，阀套与阀帽台阶端面固定；弹簧杆较长端端面与阀芯杆端面接触，导磁环安装在阀芯杆外圆柱面和阀套内圆柱面构成的圆环孔内，阀座套在阀芯杆上，阀座左端面与阀套右端面、导磁环右端面固定连接；阀芯锥一端具有锥面，另一端具有凸台，阀芯杆内孔和阀芯锥的凸台过盈配合；本实用新型数字阀具有结构微型化、电磁效率高、使用寿命长的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于数字阀领域，尤其涉及一种弹簧上置式、阀芯分体式结构的微型高速数字阀。
背景技术
数字阀在汽车、水电、机床、各种工程机械和航天航空等行业都有广泛的应用，同时数字阀在液压元件领域也有很多工程应用。液压系统对低成本，高可靠性和冗余度的要求，使数字液压技术替代传统的比例伺服技术提出了实际应用需求。高速数字阀作为数字液压元件的核心元件，其性能优劣直接关系到系统级别的工作特性。
目前，现有技术中液压高速数字阀的高频响应要求（快速性）与大流量之间的矛盾仍然存在，同时如何提高高速数字阀的电磁效率也是十分重要的，此外减轻高速数字阀的摩擦磨损从而提高高速数字阀的使用寿命也具有重大意义。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种微型高速数字阀，该阀具有结构简单、结构微型化、电磁效率高、使用寿命长的特点。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种微型高速数字阀，包括包括紧定件、复位弹簧、弹簧杆、阀帽、线圈骨架、线圈、阀芯杆、阀套、导磁环、阀芯锥、阀座、进油通道和出油通道；
所述阀帽为带内孔的柱状结构，所述弹簧杆上具有环形凸台，通过环形凸台分为较长端和较短端，弹簧杆较长端插进阀帽的内孔中，复位弹簧安装在弹簧杆较短端上，紧定件右端面与阀帽左端面固定连接；
所述线圈缠绕在线圈骨架上，线圈骨架固定在阀套上，阀套与阀帽台阶端面固定；所述弹簧杆较长端端面与阀芯杆端面接触，导磁环安装在阀芯杆外圆柱面和阀套内圆柱面构成的圆环孔内，阀座套在阀芯杆上，阀座左端面与阀套右端面、导磁环右端面固定连接；
所述阀芯锥为柱状结构，一端具有锥面，另一端具有柱状凸台，阀芯杆内孔和阀芯锥的柱状凸台过盈配合；
所述阀座上分别开有若干进油通道和一个出油通道，阀芯锥的锥面与阀座的出油通道匹配形成密封。
进一步地，所述紧定件右端面与阀帽左端面之间安装有第一密封圈；所述线圈骨架左端面与阀帽台阶端面之间安装有第二密封圈；所述线圈骨架右端面与导磁环左端面之间安装有第三密封圈；所述阀座左端面与导磁环右端面之间安装有第四密封圈；所述阀座外圆柱面安装有第五密封圈；所述阀座右端面安装有第六密封圈。
进一步地，所述复位弹簧在阀帽中为上置式。
进一步地，所述阀芯杆和阀芯锥构成阀芯，所述阀芯杆采用软磁材料DT4，所述阀芯锥采用高硬度材料Cr12MOV；所述阀帽、导磁环和阀套均为软磁材料DT4，与阀芯杆共同构成电磁回路。
进一步地，所述紧定件的外圆柱面带螺纹结构，左端面带有六角沉头孔。
进一步地，所述弹簧杆较长端与所述阀帽的内孔之间设有间隙，所述阀芯杆外圆柱面与所述线圈骨架内圆柱面之间设有间隙，所述阀芯杆外圆柱面与所述导磁环内圆柱面之间设有间隙，所述阀芯杆外圆柱面与所述阀座内圆柱面之间设有间隙。
进一步地，所述导磁环右端面与阀套右端面在同一平面上。
本实用新型的有益结果是：
（1）微型高速数字阀结构简单微型化：高速数字阀整体尺寸微型化，结构简单成本低、满足高温高压等特殊工况环境下的小尺寸安装要求；
（2）微型高速数字阀电磁效率高：微型高速数字阀采用复位弹簧上置式，从而增大了电磁吸合面积，使微型高速数字阀电磁效率更高；
（3）微型高速数字阀使用寿命长：微型高速数字阀阀芯采用阀芯杆和阀芯锥分体式结构，阀芯杆为软磁材料，形成电磁回路，阀芯锥采用高硬度材料，使得阀芯锥和阀座接触面抗压耐磨，从而提高微型高速数字阀的使用寿命。
附图说明
图1是微型高速数字阀结构示意图；
图2是微型高速数字阀结构剖视图；
图3是微型高速数字阀电磁线圈磁路示意图；
图中：1-紧定件、2-第一密封圈、3-复位弹簧、4-弹簧杆、5-阀帽、6-第二密封圈、7-线圈骨架、8-线圈、9-阀芯杆、10-阀套、11-第三密封圈、12-导磁环、13-第四密封圈、14-第五密封圈、15-阀芯锥、16-阀座、17-第六密封圈、18-进油通道、19-出油通道。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1-3所示，本实施例提供的一种微型高速数字阀，包括紧定件1、第一密封圈2、复位弹簧3、弹簧杆4、阀帽5、第二密封圈6、线圈骨架7、线圈8、阀芯杆9、阀套10、第三密封圈11、导磁环12、第四密封圈13、第五密封圈14、阀芯锥15、阀座16、第六密封圈17、进油通道18、出油通道19。
如图2所示，所述紧定件1为柱状结构，所述阀帽5为带内孔的柱状结构，所述弹簧杆4上具有环形凸台，通过环形凸台分为较长端和较短端，弹簧杆4较长端插进阀帽5的内孔中，复位弹簧3安装在弹簧杆4较短端上，紧定件1右端面与阀帽5左端面之间安装有第一密封圈2，待复位弹簧3和弹簧杆4安装完成后，紧定件1右端面与阀帽5左端面采用激光焊技术进行焊接，复位弹簧3左端与紧定件1右端面接触；所述阀芯杆9和阀芯锥15构成阀芯，弹簧杆4较长端端面与阀芯杆9端面接触；线圈8缠绕在线圈骨架7上，线圈骨架7固定在阀套10上，阀套10左端面采用激光焊技术与阀帽5台阶端面固定，线圈骨架7左端面与阀帽5台阶端面之间安装有第二密封圈6；导磁环12安装在阀芯杆9外圆柱面和阀套10内圆柱面构成的圆环孔内，导磁环12右端面与阀套10右端面在同一平面上，线圈骨架7右端面与导磁环12左端面之间安装有第三密封圈11；阀座16套在阀芯杆9上，阀座16左端面采用激光焊技术与阀套10右端面、导磁环12右端面固定，且阀座16左端面与导磁环12右端面之间安装有第四密封圈13，阀座16外圆柱面安装有第五密封圈14，阀座16右端面安装有第六密封圈17，阀座16上分别开有4个进油通道18和1个出油通道19，阀芯锥15外锥面与阀座16的出油通道19匹配形成密封。
进一步地，所述紧定件1的外圆柱面带螺纹结构，左端面带有六角沉头孔，便于微型高速数字阀安装在其他部件上。
进一步地，所述复位弹簧3在阀帽5中属于上置式，与弹簧中置式相比较，可以增加电磁吸合面积，使微型高速数字阀电磁效率更高。
进一步地，所述弹簧杆4较长端与所述阀帽5的内孔之间设有间隙，所述阀芯杆9外圆柱面与所述线圈骨架7内圆柱面之间设有间隙，所述阀芯杆9外圆柱面与所述导磁环12内圆柱面之间设有间隙，所述阀芯杆9外圆柱面与所述阀座16内圆柱面之间设有间隙，这些间隙确保线圈8得电时阀芯和弹簧杆4可以左右运动，使微型高速数字阀响应动作迅速。
进一步地，阀芯包括阀芯杆9和阀芯锥15，采用分体式结构，所述阀芯锥15为柱状结构，一端具有锥面，另一端具有柱状凸台，阀芯杆9内孔和阀芯锥15的柱状凸台过盈配合，阀芯杆9和阀芯锥15接触面采用激光焊技术进行焊接，阀芯杆9采用软磁材料DT4，便于构成电磁线圈磁路，阀芯锥15采用高硬度材料Cr12MOV，便于与阀座16的出油通道19抗压耐磨，延长微型高速数字阀的使用寿命。
图3为微型高速数字阀电磁线圈磁路示意图，阀帽5、阀芯杆9、导磁环12和阀套10均为软磁材料DT4，其具有低矫顽力和高磁导率，当线圈8得电时，磁力线在阀帽5、阀芯杆9、导磁环12和阀套10之间闭合形成磁回路。
本实用新型的工作过程如下：
当线圈8得电时，阀芯的阀芯杆9和阀芯锥15被阀帽5吸引，直到阀芯杆9左端面与阀帽5右端面贴合；阀芯的阀芯杆9和阀芯锥15推动弹簧杆4沿轴向从右往左运动，并使复位弹簧3压缩；此时，阀芯锥15外锥面与阀座16的出油通道19密封脱开，使得阀座16的进油通道18与出油通道19连通，液压油能够从阀座16的进油通道18进入，并从出油通道19排出。
当线圈8失电时，阀帽5失去电磁力，在复位弹簧3压缩力的作用下，推动弹簧杆4沿轴向从左往右运动，阀芯的阀芯杆9和阀芯锥15被弹簧杆4推动沿轴向从左往右运动，直到阀芯锥15外锥面与阀座16的出油通道19关闭密封；此时，液压油无法在微型高速数字阀内流通，阀座16的进油通道18到出油通道19的流道被阻断。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种微型高速数字阀，其特征在于：包括紧定件（1）、复位弹簧（3）、弹簧杆（4）、阀帽（5）、线圈骨架（7）、线圈（8）、阀芯杆（9）、阀套（10）、导磁环（12）、阀芯锥（15）、阀座（16）、进油通道（18）和出油通道（19）；
所述阀帽（5）为带内孔的柱状结构，所述弹簧杆（4）上具有环形凸台，通过环形凸台分为较长端和较短端，弹簧杆（4）较长端插进阀帽（5）的内孔中，复位弹簧（3）安装在弹簧杆（4）较短端上，紧定件（1）右端面与阀帽（5）左端面固定连接；
所述线圈（8）缠绕在线圈骨架（7）上，线圈骨架（7）固定在阀套（10）上，阀套（10）与阀帽（5）台阶端面固定；所述弹簧杆（4）较长端端面与阀芯杆（9）端面接触，导磁环（12）安装在阀芯杆（9）外圆柱面和阀套（10）内圆柱面构成的圆环孔内，阀座（16）套在阀芯杆（9）上，阀座（16）左端面与阀套（10）右端面、导磁环（12）右端面固定连接；
所述阀芯锥（15）为柱状结构，一端具有锥面，另一端具有柱状凸台，阀芯杆（9）内孔和阀芯锥（15）的柱状凸台过盈配合；
所述阀座（16）上分别开有若干进油通道（18）和一个出油通道（19），阀芯锥（15）的锥面与阀座（16）的出油通道（19）匹配形成密封。
2.根据权利要求1所述的一种微型高速数字阀，其特征在于：所述紧定件（1）右端面与阀帽（5）左端面之间安装有第一密封圈（2）；所述线圈骨架（7）左端面与阀帽（5）台阶端面之间安装有第二密封圈（6）；所述线圈骨架（7）右端面与导磁环（12）左端面之间安装有第三密封圈（11）；所述阀座（16）左端面与导磁环（12）右端面之间安装有第四密封圈（13）；所述阀座（16）外圆柱面安装有第五密封圈（14）；所述阀座（16）右端面安装有第六密封圈（17）。
3.根据权利要求1所述的一种微型高速数字阀，其特征在于：所述复位弹簧（3）在阀帽（5）中为上置式。
4.根据权利要求1所述的一种微型高速数字阀，其特征在于：所述阀芯杆（9）和阀芯锥（15）构成阀芯，所述阀芯杆（9）采用软磁材料DT4，所述阀芯锥（15）采用高硬度材料Cr12MOV；所述阀帽（5）、导磁环（12）和阀套（10）均为软磁材料DT4，与阀芯杆（9）共同构成电磁回路。
5.根据权利要求1所述的一种微型高速数字阀，其特征在于：所述紧定件（1）的外圆柱面带螺纹结构，左端面带有六角沉头孔。
6.根据权利要求1所述的一种微型高速数字阀，其特征在于：所述弹簧杆（4）较长端与所述阀帽（5）的内孔之间设有间隙，所述阀芯杆（9）外圆柱面与所述线圈骨架（7）内圆柱面之间设有间隙，所述阀芯杆（9）外圆柱面与所述导磁环（12）内圆柱面之间设有间隙，所述阀芯杆（9）外圆柱面与所述阀座（16）内圆柱面之间设有间隙。
7.根据权利要求1所述的一种微型高速数字阀，其特征在于：所述导磁环（12）右端面与阀套（10）右端面在同一平面上。
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| CN201820158268.1U CN207945336U (zh) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | 一种微型高速数字阀 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108302242A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-20 | 浙江大学 | 一种微型高速数字阀 |
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2018
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