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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Magnetventils und insbesondere auf ein miniaturisirtes Hochdruckmagnetventil.
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STAND DER TECHNIK
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Bestehende Magnetventilspulen werden im Allgemeinen um einen Kunststoffrahmen gewickelt und dann über eine magnetisolierte Rohrbaugruppe geschoben, und dann wird ein beweglicher Eisenkern in den Hohlraum eingeschoben. Bei Diesem Ausgstaltungsgedanke, der sich seit Jahrzehnten nicht geändert hat, sind viele Zubehörteile vorgeshen und ist die Festigkeit niedrig. Zusätzlich sind die herkömmliche Magnetventile in einer Form von T mit niedrigem Einlass und hohem Auslass ausgebildet, wobei der Installationsraum für ein Magnetventil groß ist, die in Szenarin mit speziellen Anforderungen an das Gewicht, das Volumen und die Installationsmethode von Komponenten in Gebieten von Flugzeug und Tiefsee beschränkt venwendet sind. Darüber hinaus ist es ein schwierig zu überwindes Problem für die Magnetventilen mit kleinem Volumen und Mikroleistung, hohen Druck zu erreichen. Üblicherweise müssen solche anspruchsvollen Zusatzgeräte von einigen internationalen Giganten individuell zugeschnitten werden. Die Zeit und der Preis usw. sind begrenzt, so dass die Weiterverfolgung nicht durchgeführt werden können.
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Die vorhandenen Hochdruckmagnetventile haben im Allgemeinen eine relative große Leistung. Bei gleichem CV-Wert (Circulation Volume Value) ist der Arbeitsdruck desto höher, je größer die Leistung ist. Die hohe Leistung führt zu einem hohen Temperaturanstieg. Um das Problem der hohen Temperatur zu lösen, kann das Spulenvolumen nur vergrößt werden. Einige Unternehmen haben die Magnetspulen mit niedriger Leistung und hohem Schub entwickelt. Aber fatale Schwäche solcher Magnetventile sind ziemlich große Strom beim Starten. Bei einem Premium-Gerät und einem miniaturisierten Raumfahrzeug is eine Steuereinheit benötigt, um Dutzende von Magnetventilen und mehrere andere Komponenten gleichzeitig zu steuern. Zu dieser Zeit sind Funktionen von niedriger Leistung und hohem Schub beschränkt. Die Spule von 5W können 500W beim Starten erreichen. Obwohl es nur 100ms dauert, ist noch eine Stromversorgung mit hoher Leistung und hohem Strom zur Unterstützung notwendig. Außerdem ist sehr starker Strom bei gleichzeitiger Inbetriebnahme von zehn oder zwanzig Magnetventilen und anderen Komponenten erforderlich.
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Das Hauptproblem, wie eine Magnetspule ihre maximale Magnetikraft ausüben kann, wird bei dem Magnetventil aus Stand der Technik oft vernachlässigt. Um das Volumen zu reduzieren, ist die Dicke des Magnetmaterials um das Magnetfeld herum oft vernachlässigt und damit der magnetleitende Abstand vergesssen wird, dennoch es angestrebt ist, immer nur die Leistung zu erhöhen, so dass ein unvorhersehbarer Temperaturanstieg bei einer Arbeitszeit von einigen Minuten des Magnetventils erreicht wird, was die Leistung der Komponenten um das Magnetventil stark beeinträchtigt.
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INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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I. zu lösende Technische Probleme
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein miniaturisiertes Hochdruckmagnetventil bereitzustellen, um die Schwächen des vorhandenen Magnetventils, wie komplexe Struktur, großes Volumen, schlechte Festigkeit, kleine Magnetkraft und kurze Lebensdauer usw. zu überwinden.
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II. Technische Lösung
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Um die Aufgabe zu lösen, stellt die Erfindung ein miniaturisiertes Hochdruckmagnetventil bereit. Das Hochdruckmagnetventil weist einen Spulenrahmen aus Metall, einen festen Eisenkern, der an einem Ende des Spulenrahmens befestigt ist, und eine Spulenwicklung, die an dem Spulenrahmen installiert ist, auf, wobei an einem dem Spulenrahmen zugewandten Ende des festen Eisenkerns ein Gewindeabschnitt vorgesehen ist, wobei der Gewindeabschnitt in den Spulenrahmen hineingeragt ist und mit dem Spulenrahmen verschraubt ist, und wobei ein Verhältnis der Länge eines Teil des Gewindeabschnitts, das in der Spulenwicklung hineingeragt ist, zu einer Axiallänge der Spulenwicklung 1/5-1/3:1 ist. Der erfinderische Spulenrahmen aus Edelstahl ist mit dem festen Eisenkern verschraubt, um die festigkeit zu erhöhen. Insbesonders bei Hochdruck könne die bisherige Spulenrahmenn aus Kunststoff dem Hochdruck überhaupt nicht standhalten. Auch wenn der Magnetventil so häufig eingeschaltet und ausgeschaltet ist, dass der bewegliche Eisenkern den festen Eisenkern immer wieder schlagen, kann die Metall-Metall-Verbindung den Aufprall auch robust aushalten.
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Zusätzlich ist es vorgeshen, dass an einem dem Gewindeabschnitt abgewandten Ende des festen Eisenkerns ein erster Magnetleiter vorgesehen ist, wobei ein dem festen Eisenkern abgewandtes Ende des Spulenrahmens mit einem zweiten Magnetleiter ummantelt ist, und wobei ein Verhältnis einer Dicke des ersten Magnetleiters zu einer Dicke des zweiten Magnetleiters 1-3mm beträgt. Komponenten mit ausreichender Dicke aus magnetisch leitfähigem Material sind an beide Enden des Spulenrahmens platziert. Wenn die Spulenwicklung bestromt ist, um Magnetfeld zu erzeugen, wird die stärkste Magnetkraft zu dem näheren Magnematerial unter der Wirkung des Magnematerials neigt. Wenn der bewegliche Eisenkern von einer Magnetkraft unter der Wirkung von Magnetfeld beeinflusst ist, wird er schnell so angehoben, dass er den festen Eisenkern angezogen ist und damit die beiden miteinander in Anlage gekommen sind. Hinsichtlich der Anziehungskraft, je dünner das Magnetmaterial an beiden Enden des Spulenrahmens ist, desto niedriger die Magnetkraft ist. Wenn die Dicke des Magnetmaterials optimal erreicht ist, kann die magnetische Energie die größte Rolle entfalten, so dass die Anziehungskraft auch erheblich erhöht und damit der Öffnungsdruck des Magnetventils größer ist.
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Es ist weiterhin vorgeshen ist, dass Verhältnis der Länge des Teil des Gewindeabschnitts, das in der Spulenwicklung hineingeragt ist, zu der Axiallänge der Spulenwicklung 1/3:1 ist. Bei einer erfinderischen Ausgestaltung mit einer optimalen Position der Anziehungsfläche ist vorgesehen, dass die Magnetkraft am stärksten ist, wenn die Anziehungsfläche 1/3 der Gesamthöhe der Spulenwicklung positioniert ist. Mit einer Kraftmessvorrichtung der Magnetspule ist es gezeigt, dass bei einer gleichen Magnetspule die elektromagnetische Anziehungskraft sich durch kontinuierliche Anpassung der Position der Anziehungsfläche sehr signifikant ändert. Die Anziehungsfläche erhält die maximale Magnetkraft an 1/3 der Axiallänge der Spulenwicklung, was den endgültige Öffnungsdruck des Magnetventils erheblich erhöht.
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Zusätzlich ist es vorgesehen, der Spulenrahmen einstückig ausgebildet ist, der einen Wicklungsabschnitt an einem Außenumfang und einen Einbaubolzen an einem Ende umfasst, wobei eine Innenwand des Wicklungsabschnitts mit einer Isolierschicht besprüht ist, die eine Nanoschicht ist, wobei die Spulenwicklung um die Isolierschicht gewickelt ist, und wobei der zweite Magnetleiter auf den Einbaubolzen aufgeschoben ist. Der Spulenrahmen ist aus Edelstahl anstatt Kunststoff herstellt, damit die Stärke verbessert wird und die Steifigkeit erhöht wird. Besonders wenn der Durchmesser des Lackdrahts relativ dick ist, ist die Spannung besonders groß, damit es vermieden werden kann, dass der Spulenrahmen aufbricht oder sich stark verformt und die Gesamtgröße und Struktur sich verändert. Die Oberfläche des Spulenrahmens aus Edelstahl ist mit der Nanoschicht aufgetragen, so dass die Isolierleistung die Ausgestaltungsanforderungen des Magnetventils erfüllt, damit der Lackdraht direkt um den Spulenrahmen gewickelt, trotzdem die elektrische Leistung immer noch ausgezeichnet ist.
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Die Abstände von dem Spulenrahmen aus Edelstahl zu dem festen Eisenkern und dem beweglichen Eisenkern sind sehr klein. Ohne das vorhandene magnetisolierte Rohr dazwischen kann das Magnetfeld auf das Magnetmaterial direkt einwirken, so dass die endgültige Anziehungskraft größer ist. Es hat sich gezeigt, dass bei einer gleichen Leistung, einer gleichen Größe und einer gleichen Amperewindungszahl die Kraft des Magnetfeldes, die auf den beweglichen Eisenkern wirkt, deutlich etwa 1/4 größer als die der herkömmlichen Spule ist.
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Zusätzlich ist vorgesehen, dass in dem Spulenrahmen ein beweglicher Eisenkern verschiebbar installiert ist, wobei eine Außenfläche des beweglichen Eisenkerns mit einer harten PTFE-Schicht beschichtet ist, wobei zwischen dem beweglichen Eisenkern und dem Gewindeabschnitt eine Feder vorgesehen ist, und wobei der bewegliche Eisenkern durch die Feder dazu geneigt, immer vom Gewindeabschnitt wegzubewegen. Wenn das flüssige Medium in den Magnetventilraum eintritt, ist ein Wirbelstrom unter die Bedingung der Druck- und Flüssigkeitseigenschaften erzeugt. Zu dieser Zeit ist eine hohe Temperatur und eine starke Reibung mit dem beweglichen Eisenkern beschichted mit der harten PTFE-Schicht vermieden, die durch Reibung des beweglichen Eisenkerns mit dem Spulenrahmen aus dem Grund der schnellen Rotation verursacht werden, damit nicht nur den Magnetventilraum vor Beschädigung geschützt werden kann, sondern auch der bewegliche Eisenkern in dem Magnetventilraum frei bewegen kann.
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Zusätzlich ist es vorgesehen, dass an einem dem Spulenrahmen abgewandten Ende des zweiten Magnetleiters ein Ventilkörper installiert ist, der mit einem Mediumausgang versehen ist, wobei der festen Eisenkern mit einem Mediumeingang versehen ist, und wobei der Mediumausgang und der Mediumeingang koaxial ausgebildet sind. Mit der koaxialen Ausgestaltung sind der Mediumausgang und der Mediumeingang des Magnetventils auf einer gleichen Mittellinie gelegen. Wenn das Magnetventil in einem engen Raum angewendet wird, kann das Magnetventil mit einer Rohrleitung parallel verbunden ist, was sehr platzsparend ist und eine gute Grundlage für Integration des gesamten Geräts schafft. Mit der koaxialen Ausgestaltung fließt das Medium durch weniger Biegungen. Die koaxiale direkt wirkende Struktur hat einen großen Öffnungsdurchfluß und eine stabilere Schaltleistung.
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Zusätzlich ist es vorgesehen, dass eine Außenseite der Spulenwicklung mit einem Spulengehäuse ummantelt ist, das auf dem festen Eisenkern vernietet ist, so dass der Ventilkörper, der zweite Magnetleiter und der Spulenrahmen aneinander gesperrt sind. Die Gesamtgröße des Magnetventils ist erheblich reduziert, indem der Spulenrahmen mit allen Komponenten durch das Spulengehäuse einstückig vernieted. Die vorherige Art der Demontage und Montage wird erhoben, so dass das Volumen des Magnetventils kleiner wird.
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Zusätzlich ist es vorgesehen, dass ein Drahtauslauf der Spulenwicklung mit einem Gleichrichter in Reihe verbunden ist, wobei der Geleichrichter dazu asugebildet ist, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Aufgrund der geringen Größe des miniaturisierten Magnetventils ist kein Platz vorhanden, um einen Rotkupferring an der Anziehungsfläche des festen Eisenkerns zu installieren. Im Allgemeinen wiegt ein Gleichstrom vor. Wenn ein Wechselstrom erforderlich ist, muss ein Brückengleichrichter an der Drahtauslauf nachgerüstet werden, um eine externe Wechselstrom vom Netz in einen Gleichstrom durch den Gleichrichter umzuwandeln. Kein Geräusch wird erzeugt, wenn das Magnetventil arbeitet.
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Zusätzlich ist es vorgeshen, dass zwischen dem Spulenrahmen und dem festen Eisenkern ein erster Dichtungsring installiert ist, wobei zwischen dem zweiten Magnetleiter und dem Spulenrahmen ein zweiter Dichtungsring installiert ist, und wobei zwischen dem zweiten Magnetleiter und dem Ventilkörper ein dritter Dichtungsring installiert ist.
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Zusätzlich ist es vorgesehen, dass ein Einsatzende des Ventilkörpers in den Spulenrahmen eingeschoben ist, wobei an dem Einsatzende des Ventilkörpers ein nach innen hervostehender Ventilschlitz vorgesehen ist, wobei an einem dem Ventilschlitz zugewandten Ende des beweglichen Eisenkerns ein Verschlussstopfen vorgesehen ist, wobei in dem beweglichen Eisenkern ein erster Durchgang und ein zweiter Durchgang vorgesehen sind, und wobei der erste Durchgang senkrecht zu dem zweiten Durchgang ausgebildet ist.
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III Technische Vorteile
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Ein miniaturisiertes Hochdruckmagnetventil ist vorgeshen, das die folgenden Vorteile im Verglichen zum Stand der Technik.
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1) Mit dem erfinderischen optimalen Positionsverhältnis der Anziehungsfläche von der Spule zu dem beweglichen Eisenkern weisen die beiden Magnetleiter unter der Wirkung des Spulenmagnetfeldes die beste Dicke auf, so dass die Magnetventilspule bei einer gleichen Größe und Leistung eine maximale Magnetkraft ausüben kann, und die öffnungskraft des Magnetventils größer ist.
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2) Das Spulenrahmen wird mit Metall besprüht, so dass der Lackdraht direkt um die Oberfläche des Metallrahmens gewickelt werden kann, damit nicht nur die Isolationsleistung gut ist, sondern auch der Abstand zwischen der Spulenwicklung und dem beweglichen Eisenkern kleiner wird, sowie die Anziehungskraft auch deutlich erhöht wird.
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3) Der herkömliche Spulenrahmen aus Kunststoff ist mit dem Spulenrahmen aus Metall ersetzt, damit die Festigkeit stark verbessert wird, nachdem der Spulenrahmen mit dem festen Eisenkern verschraubt geworden ist, was die nach oben gerichtete Prallkraft aufgrund der Anziehung des beweglichen Eisenkerns effektiv verhindern kann. Das Problem der Druckbeständigkeit kann auch gut gelöst werde, insbesondere bei einer Hochdruckflüssigkeit.
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4) Wenn das flüssige Medium in den Magnetventilraum eintritt, rotiert der mit PTFE-Film beschichtete bewegliche Eisenkern schnell im Magnetventilraum, was die durch rotierende Reibung erzeugte hohe Temperatur effektiv steuern kann, so dass die Leistung des Magnetventils optimal hält.
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5) Mit der koaxialen Ausgestalung des Mediumeingangs und des Mediumausgangs kann das Magnetventil parallel mit der Rohrleitung verbunden sein, was sehr platzsparend ist. Das Magnetventil kann in einem engen Raum frei verwendet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 zeigt schematisch eine Strucktur des miniaturisierten Hochdruckmagnetventils im geschlossenen Zustand gemäß der Erfindung.
- 2 zeigt schematisch eine Struktur des miniaturisierten Hochdruckmagnetventils im geschlossenen Zustand gemäß der Erfindung.
- 3 zeiget schematisch eine Struktur des Spulenrahmens des miniaturisierten Hochdruckmagnetventils gemäß der Erfindung.
- 4 zeigt schematisch eine Verbindungsstruktur des Spulenrahmens mit dem festen Eisenkern und dem zweiten Magnetleiter des miniaturisierten Hochdruckmagnetventils gemäß der Erfindung.
- 5 zeigt schematisch eine Struktur von verschienen Einsatzlängen des Gewindeabschnitts des miniaturisierten Hochdruckmagnetventils gemäß der Erfindung.
- 6 zeigt eine Verteilung der Magnetkraftlinie der miniaturisierten Hochdruckmagnetventils gemäß der Erfindung.
- 7 zeigt schematisch eine Verbindungstruktur zwischen dem Spulenrahmen und dem beweglichen Eisenkern des miniaturisierten Hochdruckmagnetventils gemäß der Erfindung.
- 8 zeigt schematich eine Verbindungstruktur zwischen dem Spulenrahmen und dem beweglichen Eisenkern des miniaturisierten Hochdruckmagnetventils gemäß der Erfindung.
- 9 zeigt schematisch eine Struktur des Gleichrichters des miniaturisierten Hochdruckmagnetventils gemäß der Erfindung.
- 10 zeigt schematisch eine Struktur des miniaturisierten Hochdruckmagnetventils gemäß der Erfindung in Betrieb.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von den Zeichnungen und Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Die folgenden Ausführungsbeispiele werden zur erklärungen, but nicht zur Beschränkung der Erfindung verwendet.
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Wie es von 1 und 9 gesehen kann, dass die Erfindung ein miniaturisiertes Hochdruckmagnetventil offenbart, das einen Spulenrahmen 1 aus Metall, einen festen Eisenkern 2, der an einem Ende des Spulenrahmens 1 befestigt ist, und eine Spulenwicklung 3, die an dem Spulenrahmen 1 installiert ist, aufweist.
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Wie es von 1 und 4 gesehen kann, dass an einem dem Spulenrahmen 1 zugewandte Ende des festen Eisenkerns 2 ein Gewindeabschnitt 201 vorgesehen ist. Der Gewindeabschnitt 201 ist in den Spulenrahmen 1 hineingeragt und mit dem Spulenrahmen 1 verschraubt ist. Der festen Eisenkern 2 ist mit dem Spulenrahmen 1 verschraubt. Die Gewindeverbindung der beiden wird mit Gewindeleim festgelegt positioniert. Die starre Verbindungsfestigkeit zwischen dem Spulenrahmen aus Metall und dem festen Eisenkern ist viel stärker als die des vorherigen Rahmens aus Kunststoff. Wenn die Spulenwicklung bestromt ist, schlägt der bewegliche Eisenkern mit der Magnetkraft schnell nach oben. An diesem Zeitpunkt ist der feste Eisenkern sehr stabil verbunden, der nicht nur den statischen Druck von 20MPa aushalten kann, sondern auch bei mehrmals Stößen nicht gestört wird.
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Wie es von
1,
4 und
5 gesehen kann, dass ein Verhältnis der Einsatzlänge Ln des Teils des Gewindesabschnitts 201, das in der Spulenwicklung 3 hereingeragt ist, zu der Axiallänge L der Spulengwicklung 3 1/5-1/3:1 ist. Bevorzugt ist das Verhältnis der Einsatzlänge Ln des Teils des Gewindeabschnitts 201, das in der Spulenwicklung 3 hereingeragt ist, zu der Axiallänge L der Spulenwicklung 3 1/3:1. Bei der angegebenen Leistung, der angegebenen Windungszahl und der angegebenen Spulengröße ist der kritischste Faktor für ein Magnetventil, wie das Magnetventil seine maximalen Anziehungskraft ausübt. Nach vielen Versuchen an der Magnetkraft von verschiedenen Anziehungspositionen wurde die Position des optimalen Anziehungspunktes mit einer maximalen Anziehungskraft nachgeprüft. Mehrere Anziehungspositionen sind nachgeprüft. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt. Aus der Tabelle ist es bekannt, dass die Schließkraft am größten ist, wenn das Verhältnis L/Ln 1: 1/3 beträgt. Tabelle 1: Anziehungskraft an verschiedenen Einsatzpositionen des Gewindeabschnitts
| Axiallänge der Spulenwicklung | Einsatzlänge des Gewindeabschnitts | Anziehungskraft |
| L | L1=1/5L | 5N |
| L2=1/4L | 8N |
| L3=1/3L | 10N |
| L4=1/2L | 1N |
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Wie es von 1, 4 und 6 gesehen kann, dass an einem dem Gewindeabschnitt 201 abgewandten Ende des festen Eisenkerns 2 ein erster Magnetleiter 202 vorgesehen. Ein anderes Ende des Spulenrahmens 1 ist mit einem zweiten Magnetleiter 5 ummantelt. Die Dicke des ersten Magnetleiters N2 und die Dicke des zweiten Magnetleiters N1 beträgt 1-3mm. Wie in dem Verteilungsdiagramm der Magnetkraftlinie dargestellt ist, ist ein Magnetleiter um das Magnetfeld herum notwendig, das durch Bestromung der elektromagnetischen Spule erzeugt wird, um eine vollständige Verteilung der Magnetkraftlinie zu bilden. Die oben genannte optimale Anziehungsposition ist eine der wirksamsten Methoden zur Verbesserung der magnetischen Leistungsfähigkeit. Gleichzeitig ist die optimale Ausgestaltung der Dicke des ersten Magnetleiters und des zweiten Magnetleiters auch eine Maßnahme zur Bestimmung der Magnetraftgröße. Wenn die Dicke des Magnetmaterials einen bestimmten Wert erreicht, kann auch die maximale magnetische Leistungsfähigkeit entfaltet werden.
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Es ist vom Verteilungsdiagramm der Magnetkraftlinie gesehen, dass es nur eine dünne Magnetlinie in der Mitte gibt, wenn an beiden Enden der Spule kein magnetisch leitfähiges Material vorgesehen ist, während die Richtung der Magnetkraftlinie der Spule eindeutig ist und die Magnetkraft deutlich erhöht wird, wenn geeignete Magnetleiter über und unter der Spule platziert sind. In der Vergangenheit sind die Position des Anziehungspunktes und die Größe des Magnetleiters nur erfahrungsgemäß bestimmet geworden, so dass die maximale magnetische Leistungsfähigkeit nicht wirksam entfaltet wird.
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Es kann von 1 und 3 gesehen, dass der Spulenrahmen 1 einstückig ausgebildet ist., der einen Wicklungsabschnitt 101 an einem Außenumfang und einen Einbaubolzen 102 an einem Ende. Eine Innenwand des Wicklungsabschnitts 101 ist mit einer Isolierschicht 103 besprüht, die eine Nanoschicht ist. Die Spulenwicklung 3 wickelt um die Isolierschicht 103. Auf den Einbaubolzen 102 ist der zweite Magnetleiter 5 aufgeschoben. Der Spulenrahmen ist aus Edelstahl herstellt, und die Oberfläche des Spulenrahmens ist mit einer Nanoschicht besprüht. Und ein Lackdraht ist um die Oberfläche des Spulenrahmens Schicht für Schicht gewickelt, so dass der Spulenrahmen, die Nanoschicht und der Lackdraht einstückig integriert sind. Mithilfe der Isolierschicht wird die Spulenwicklung bei einer Isolationsspannung von 900V, 1500V und 2000V getestet, wobei die Anforderungen erfüllt. Es hat sich gezeigt, dass die Isolationsleistung des Metallrahmens mit der Nanoschicht sehr augezeichnet ist, was mit dem Kunststoffisolator vergleichbar sein kann. Darüber hinaus hat der Rahmen aus Metall eine gute Steifigkeit, starke Festigkeit und keine keine Verformung usw.. Der Kunststoffrahmen is mit dem Spulenrahmen aus Metall ersetzt, wodurch das vorhandene magnetisolierte Rohr aufgehoben ist. Durch den ersetzende Metallrahmen ist die Spulenwicklung näher an den beweglichen Eisenkern. Nach Überprüfung wird die Anziehungskraft auf 1/4 Kraftwert erhöht. Wie 7 dargestellt, bezeichnet H der Abstand zwischen der Spulenwicklung und dem beweglichen Eisenkern, der kleiner ist. Der ursprüngliche Spulenrahmen, das magnetisolierte Rohr und der bewegliche Eisenkern werden durch den Spulenrahmen aus Metall und den beweglichen Eisenkern der Erfindung ersetzt. Die Struktur ist einfacher und die Magnetkraft ist größer.
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Es kann von 7 und 8 gesehen, dass in dem Spulenrahmen 1 ein beweglicher Eisenkern 6 verschiebbar installiert ist. Eine Außenfläche des beweglichen Eisenkerns 6 ist mit einer harten PTFE-Schicht 601 ((Poly Tetra Fluoroethylene)) beschichtet. Zwischen dem beweglichen Eisenkern 6 und dem Gewindeabschnitt 201 ist eine Feder 7 installiert ist, durch die der bewegliche Eisenkern 6 immer dazu neigt, vom Gewindeabschnitt 201 wegzubewegen. Wenn eine Flüssigkeit in den Magnetventilinnenraum eintritt, wird das Magnetventil bestromt, um den beweglichen Eisenkern anzuheben. Da die Flüssigkeit durch einzelne Durchgänge des beweglichen Eisenkerns über den Ventilschlitz ausfließt, dreht sich der bewegliche Eisenkern schnell, indem ein Medium in und aus dem zyklischen Wirbelstrom strömt, so dass eine Hochgeschwindigkeitsreibung zwischen dem beweglichen Eisenkern und dem Innenraum des Rahmens erzeugt ist und damit zu einer hohen Temperatur und gewissen Materialverschleiß führt, so dass die Lebensdauer des Magnetventils nicht garantiert werden kann. Wenn ein flüssiges Hochdruckmedium eingetreten ist, wird es bei der Demontage des Magnetventils nach Gebrauch für einen Zeitraum festgestellt, dass der bewegliche Eisenkern sehr stark verschlißen ist, und damit verhakt wird oder eine große Menge von Eisenspänen produziert ist. Im Hinblick auf diesen Phänomen wird erfindungsgemäß ein neuer Prozess, nämlich eine harte PTFE-Schicht auf der Oberfläche des beweglichen Eisenkerns beschichtet ist, durchgeführt ist, damit die Oberfläche glatter wird und Reibung zwischen Materialien erheblich reduziert ist. Zusätzlich wird der Innenraum des Spulenrahmens auch mit harter PTFE-Schicht beschichtet. Dadurch wird keine Komponente im Fall einer schnellen Rotation beschädigt wird, während Reibung reduziert wird. Der bewegliche Eisenkern kann auch glatter auf und ab bewegen, was Arbeitseffizienz erheblich verbessert.
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Wie es von 10 gesehen kann, dass an einem seitlichen Ende des zweiten Magnetleiters 5 ein Ventilkörper 8 installiert ist. An dem Ventilkörper 8 ist ein Mediumausgang 801 vorgesehen ist. An dem festen Eisenkern 2 ist ein Mediumeingang 203 vorgesehen. Der Mediumausgang 801 und der Mediumeingang 203 sind koaxial ausgebildet. Wenn das Magnetventil in Szenarien mit hohen Anforderungen an Gewicht und Volumen, wie Raumfahrtfahrzeuge, angewendet wird, bei den Anforderung an das Gesamtgewicht des gesamten Systems sehr hoch ist, muss der Platz so viel wie möglich komprimiert werden. Mit dem koaxialen Design der Erfindung kann das Magnetventil bei Montage zwischen der ersten Rohrleitung 13 und der zweiten Rohrleitung 14 in Reihe verbunde werden und parallel zu der Mediumleitung installiert werden, so dass die Raumausnutzung erheblich verbessert wird. Im Allgemeinen ist das Magnetventil senkrecht zu der Rohrleitung installiert und nimmt einen relativ großen Raum ein. Die axiale Konstruktion kann dieses Problem sehr gut lösen.
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Wie es von 1 gesehen kann, dass eine Außenseite der Spulenwicklung 3 mit einem Spulengehäuse 9 ummantelt ist. Das Spulengehäuse 9 ist an dem festen Eisenkern 2 vernieted, so dass der Ventilkörper 8, der zweite Magnetleiter 5 und der Spulenrahmen 1 aneinander befestigt sind. Der Spulenrahmen und alle Komponenten werden zu einem Stück durch das Spulengehäuse vernietet, damit die Gesamtgröße des Magnetventils erheblich reduziert ist. Die vorherige Art der Demontage und Montage wird erhoben, so dass das Volumen des Magnetventils kleiner wird.
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Wie es von 1 und 9 gesehen kann, dass ein Drahtauslauf der Spulenwicklung 3 mit einem Geleichrichter 10 in Reihe verbunden ist. Der Geleichrichter 10 ist dazu ausgebildet, den Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Aufgrund einem sehr kleinen Volumen des miniaturisierten Hochdruckmagnetventils sind alle Teile und Komponenten fein verarbeitet. Im Allgemeinen ist das Magnetventil mit DC-Niederspannung betrieben ist. Im Hinblick darauf, dass das Magnetventil auch mit Wechselstrom arbeiten muss, ist der Gleichrichter an dem Drahtauslauf des Spulens nachgerüstet, damit der eingegangene AC-Strom direkt in DC-Strom nach einer Brückengleichrichtung umgewandelt ist, wodurch der notwendige Kurzschlussring im herkömmlichen Magnetventil eliminiert werden. Der erfindungsgemäße Gleichrichter ist mit einem Brückengleichrichter ausgebildet, der aus vier Dioden besteht, zwischen dennen ein Kondensator nachgerüstet ist, um die gleichgerichtete Spannung stabiler zu sein.
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Zusätzlich ist zwischen dem Spulenrahmen 1 und dem festen Eisenkern 2 ein erster Dichtungsring 4 installiert. Zwischen dem zweite Magnetleiter 5 und dem Spulenrahmen 1 ist ein zweiter Dichtungsrichtung 11 installiert ist. Zwischen dem zweite Magnetleiter 5 und dem Ventilkörper 8 ist ein dritter Dichtungsring 12 installiert. Damit ist es vorteilhaft, die Abdichtung des Magnetventils zu verbessern.
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Zusätzlich ist ein Ende des Ventilkörpers 8 in den Spulenrahmen 1 hereingeragt. An dem Ende des Ventilkörpers 8, das in den Spulenrahmen hineingeragt ist, ist ein nach innen hervorstehender Ventilschlitz 802 vorgesehen. An einem dem Ventilschlitz 802 zugewandten Ende des beweglichen Eisenkerns 6 ist ein Verschlussstopfen 602 vorgesehen. In dem beweglichen Eisenkern 6 sind ein erster Durchgang 603 und ein zweiter Durchgang 604 vorgesehen, die senktrecht zueinander ausgebilded sind.
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In Betrieb ist der Ventilschlitz durch den beweglichen Eisenkern mithilfe einer Federkraft verdichtet und damit das Medium abgebrochen ist, wenn die Spulenwicklung ausgeschaltet sit. Wenn die Spulenwicklung bestromt ist und damit ein Magnetfeld erzeugt, ist die Federkraft überwunden und damit der bewegliche Eisenkern nach oben bis geschlosssen angezogen ist Danach fließt das Medium aus dem Mediumausgang des Ventilkörpers, und das Medium wird angeschlossen.
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Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein miniaturisiertes Hochdruckmagnetventil zur Verfügung, bei dem ein spezielles Sprühverfahren übernommen ist und Mechanik und Fluidik flexibel verwendet sind, um das Problem zu lösen, dass das Magnetventil die maximale Anziehungskraft mit einem kleinen Volumen ausüben kann, so dass das miniaturisierte Hochdruckmagnetventil einen höheren Arbeitsdruck erreichen kann und die Mängel des vorhandenen Magnetventils wie komplexe Struktur, großes Volumen, schlechte Festigkeit, kleine Magnetkraft und kurze Lebensdauer usw. überwunden werden kann.
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Das Vorstehende ist nur die bevorzugte Ausführungsfrom der Erfindung. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Fachmann mehrere Verbesserungen und Nachbesserungen vornehmen kann, ohne von den technischen Grundsätzen der Erfindung abzuweichen. Diese Verbesserungen und Nachbesserungen fallen auch im Rahmen der Erfindung.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Spulenrahmen
- 2
- fester Eisenkern
- 3
- Spulenwicklung
- 4
- erster Dichtungsring
- 5
- zweiter Magnetleiter
- 6
- beweglicher Eisenkern
- 7
- Feder
- 8
- Ventilköper
- 9
- Spulengehäuse
- 10
- Gleichrichter
- 11
- zweiter Dichtungsring
- 12
- dritter Dichtungsring
- 13
- erste Rohrleitung
- 14
- zweite Rohrleitung
- 101
- Wicklungsabschnitt
- 102
- Einbaubolzen
- 103
- Isolierschicht
- 201
- Gewindeabschnitt
- 202
- erster Magnetleiter
- 203
- Mediumeingang
- 601
- harte PTFE-Schicht
- 602
- Verschlussstopfen
- 603
- erster Durchgang
- 604
- zweiter Durchgang
- 801
- Mediumausgang
- 802
- Ventilschlitz
