專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雙向、小體積、低泄漏高壓電磁換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓電磁閥，尤其是壓カ達(dá)到40MPa、介質(zhì)流向?yàn)殡p向的小體積電磁換向閥。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)的壓カ越來(lái)越高，同時(shí)自動(dòng)化程度也越來(lái)越高，以高壓空氣作為工作介質(zhì)的高壓氣動(dòng)系統(tǒng)因其獨(dú)有的功率密度高、瞬間膨脹性大、爆發(fā)カ強(qiáng)、溫度適應(yīng)范圍廣等特性而在航天航空、艦船、高壓氣源車(chē)、工程機(jī)械等領(lǐng)域中得到應(yīng)用。在航空、航天以及ー些特殊領(lǐng)域，隨 著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新材料、新エ藝的應(yīng)用，高壓氣源系統(tǒng)的工作壓カ不斷提高，有的高壓氣源系統(tǒng)的工作壓カ已達(dá)70MPa。艦船潛水器的壓載水艙吹除、加壓艙升壓、潛水員呼吸氣瓶充氣及管路沖洗等均需要高壓空氣，隨著艦船壓縮空氣技術(shù)的發(fā)展，艦船上開(kāi)始應(yīng)用40MPa高壓空氣系統(tǒng)。高壓氣源車(chē)作為ー種新能源汽車(chē)，其氣源壓力也達(dá)到了 30MPa。工程機(jī)械如液壓挖掘機(jī)、起重機(jī)、液壓混凝土泵車(chē)等，其液壓系統(tǒng)的壓カ已經(jīng)發(fā)展到了 30-40MPa。電磁閥作為液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)常用的控制元件，其性能要求越來(lái)越高，根據(jù)上述使用條件的要求，上述先進(jìn)裝備的的發(fā)展，需要ー種30-40MPa的高壓電磁閥，同時(shí)由于空間和動(dòng)力源的限制，需要該電磁閥具備小體積、小外泄漏量、振動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)等特殊功能；在ー些特殊的場(chǎng)合，需要實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)介質(zhì)的雙向流動(dòng)。由于受到傳動(dòng)介質(zhì)物理性質(zhì)、高壓密封、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、制造エ藝等難題的制約，目前市場(chǎng)上鮮有高壓小體積電磁閥。目前市場(chǎng)上出售的產(chǎn)品在體積、泄漏量、介質(zhì)流向、耐環(huán)境方面均達(dá)不到上述領(lǐng)域的使用要求。目前市場(chǎng)上的電磁閥產(chǎn)品，在介質(zhì)流向上分為單向和雙向兩種，其中單向電磁閥為錐閥或球閥結(jié)構(gòu)，其密封性較好，泄漏小，但由于其結(jié)構(gòu)限制，其介質(zhì)流向只能是單向；雙向電磁閥為滑閥結(jié)構(gòu)，該類(lèi)電磁閥可以通過(guò)多位多通結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的雙向流動(dòng)，但由于閥芯閥孔之見(jiàn)必須存在一定的間隙(保證閥芯的順利移動(dòng))，其密封性能較差，泄漏大。綜上所述，當(dāng)前市場(chǎng)上的電磁閥存在以下幾點(diǎn)不足I、電磁換向錐閥，只能實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的單向流動(dòng)；2、電磁換向滑閥，密封性能較差，泄漏大；3、當(dāng)前的電磁閥體積較大、壓カ等級(jí)小，在高壓和小空間的應(yīng)用場(chǎng)合受到很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的電磁閥因介質(zhì)流向、體積、泄漏量較大等問(wèn)題，提供一種雙向、小體積、低泄漏高壓電磁換向閥。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的ー種雙向、小體積、低泄漏高壓電磁換向閥，在電磁鐵殼體的上端開(kāi)有手動(dòng)調(diào)壓螺栓孔，在電磁鐵殼體的下端有電磁鐵殼體安裝支架，在手動(dòng)調(diào)壓螺栓孔有手動(dòng)調(diào)壓螺栓，電磁線圈通過(guò)線圈安裝支架裝在電磁鐵殼體內(nèi)，電磁線圈用塑封膠塑封在電磁鐵殼體內(nèi)，電磁鐵驅(qū)動(dòng)插針接在電磁線圈上；在電磁線圈中裝有銜鐵套筒，銜鐵裝在銜鐵套筒中；手動(dòng)調(diào)壓彈簧上下兩端分別與手動(dòng)調(diào)壓螺栓和銜鐵上端相連；主閥座與電磁鐵殼體連接，在主閥座的上端與線圈安裝支架之間有調(diào)整墊圈，在主閥座側(cè)壁開(kāi)有回油ロ O ロ，在主閥座下端開(kāi)有工作油ロ H 口和工作油ロ P ロ ；在主閥座中有導(dǎo)閥座，在導(dǎo)閥座側(cè)壁開(kāi)有回油孔，在導(dǎo)閥座底側(cè)開(kāi)有閥座孔；在導(dǎo)閥座中有導(dǎo)閥閥芯，導(dǎo)閥閥芯與導(dǎo)閥座側(cè)壁之間設(shè)有導(dǎo)閥閥芯定位膠膜，銜鐵傳カ彈簧上端頂在銜鐵的下端，銜鐵傳カ彈簧下端壓在導(dǎo)閥閥芯上，導(dǎo)閥閥芯的下端與導(dǎo)閥座之間設(shè)有導(dǎo)閥閥芯回位彈簧；在導(dǎo)閥閥芯的下方有主閥芯，主閥芯可以在導(dǎo)閥閥座和主閥座之間自由移動(dòng)，在主閥芯上開(kāi)有P ロ連通孔和H ロ連通孔，在P ロ連通孔和H ロ連通孔裝有單向閥阻尼總成，P ロ連通孔與工作油ロ P ロ連通，H ロ連通孔與工作油ロ H ロ連通。單向閥阻尼總成包括單向錐閥閥座，單向錐閥和單向錐閥復(fù)位彈簧，在單向錐閥上開(kāi)有單向錐閥阻尼孔；單向錐閥直徑為3mm，單向錐閥阻尼孔直徑為0. 5mm。導(dǎo)閥座底側(cè)的閥座孔直徑為I. 2mm并與錐形的導(dǎo)閥閥芯相配合。主閥閥芯與主閥座之間環(huán)面采用主閥閥芯0型密封圈密封。線圈安裝支架與電磁鐵殼體的塑封膠之間環(huán)面采用線圈安裝支架0型密封圈密 封。電磁線圈的塑封膠上端與電磁鐵殼體之間接觸面采用電磁線圈0型密封圈密封。該電磁閥采用高集成度的插裝式結(jié)構(gòu)，主閥芯與主閥座之間端面采用非金屬軟體密封圈密封，環(huán)面采用0型密封圈密封，以保證主閥滑閥的密封性能。兩個(gè)單向閥阻尼總成為通徑3mm的單向錐閥和通徑0. 5mm的阻尼孔的組合體；導(dǎo)閥閥座開(kāi)有直徑為I. 2mm的小孔與錐形的導(dǎo)閥閥芯相配合，這樣保證了導(dǎo)閥封閉時(shí)，主閥上腔為高壓密閉容腔，主閥處于關(guān)閉狀態(tài)；導(dǎo)閥開(kāi)啟時(shí)，主閥上腔的壓カ為零，主閥在下方高壓介質(zhì)作用下處于打開(kāi)狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果是1、采用先導(dǎo)式插裝結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用于高壓、大流量、小空間的場(chǎng)合；2、兩個(gè)工作油ロ H 口和P ロ分別通過(guò)兩個(gè)單向閥阻尼總成與主閥芯下腔相連，主閥平衡壓カ來(lái)自壓カ較大的工作油ロ，可以實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的雙向流動(dòng)；3、基本上無(wú)泄漏，具有磨損較小，手動(dòng)保護(hù)、小體積、低泄漏，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是單向閥阻尼總成結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施例方式實(shí)施例—種雙向、小體積、低泄漏高壓電磁換向閥，在電磁鐵殼體11的上端開(kāi)有手動(dòng)調(diào)壓螺栓孔13，在電磁鐵殼體11的下端有電磁鐵殼體安裝支架6，在手動(dòng)調(diào)壓螺栓孔13有手動(dòng)調(diào)壓螺栓12，電磁線圈15通過(guò)線圈安裝支架19裝在電磁鐵殼體11內(nèi)，電磁線圈15用塑封膠7塑封在電磁鐵殼體11內(nèi)，電磁鐵驅(qū)動(dòng)插針9接在電磁線圈15上；在電磁線圈15中裝有銜鐵套筒8，銜鐵16裝在銜鐵套筒8中；手動(dòng)調(diào)壓彈簧11上下兩端分別與手動(dòng)調(diào)壓螺栓12和銜鐵16上端相連；主閥座24與電磁鐵殼體11連接，在主閥座24的上端與線圈安裝支架19之間有調(diào)整墊圈20，在主閥座24側(cè)壁開(kāi)有回油ロ 0 ロ 5，在主閥座24下端開(kāi)有工作油ロ H ロ 27和工作油ロ P ロ 28 ;在主閥座24中有導(dǎo)閥座4，在導(dǎo)閥座4側(cè)壁開(kāi)有回油孔29，在導(dǎo)閥座4底側(cè)開(kāi)有閥座孔33 ;在導(dǎo)閥座4中有導(dǎo)閥閥芯23，導(dǎo)閥閥芯23與導(dǎo)閥座4側(cè)壁之間設(shè)有導(dǎo)閥閥芯定位膠膜21，銜鐵傳カ彈簧17上端頂在銜鐵16的下端，銜鐵傳力彈簧17下端壓在導(dǎo)閥閥芯23上，導(dǎo)閥閥芯23的下端與導(dǎo)閥座4之間設(shè)有導(dǎo)閥閥芯回位彈簧22 ;在導(dǎo)閥閥芯23的下方有主閥芯25，主閥芯25可以在導(dǎo)閥閥座4和主閥座24之間自由移動(dòng)，在主閥芯25上開(kāi)有P ロ連通孔34和H ロ連通孔26，在P ロ連通孔34和H ロ連通孔26裝有單向閥阻尼總成1，P ロ連通孔34與工作油ロ P ロ 28連通，H ロ連通孔26與エ作油ロ H ロ 27連通；單向閥阻尼總成I包括單向錐閥閥座29，單向錐閥31和單向錐閥復(fù)位彈簧32，在單向錐閥31上開(kāi)有單向錐閥阻尼孔30 ;單向錐閥31直徑為3mm，單向錐閥阻尼孔30直徑為0. 5mm ;導(dǎo)閥座4底側(cè)的閥座孔33直徑為I. 2mm并與錐形的導(dǎo)閥閥芯23相配合；主閥閥芯25與主閥座24之間環(huán)面采用主閥閥芯O型密封圈2密封；線圈安裝支架19與電磁鐵殼體11的塑封膠7之間環(huán)面采用線圈安裝支架O型密封圈18密封；電磁線圈15的塑封膠7上端與電磁鐵殼體11之間接觸面采用電磁線圈O型密封圈14密封。為了實(shí)現(xiàn)高壓電磁閥在介質(zhì)流向(雙向流動(dòng))，體積，外泄漏量，耐環(huán)境方面的新要求，提出了如圖I所示的創(chuàng)新性一體式電磁閥結(jié)構(gòu)。該小型高壓電磁閥采用先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)， 先導(dǎo)級(jí)采用錐閥結(jié)構(gòu)，主閥級(jí)采用非金屬軟密封的滑閥結(jié)構(gòu)，采用單向閥阻尼總成自動(dòng)完成主閥芯容腔壓カ源切換，實(shí)現(xiàn)高壓介質(zhì)的雙向流動(dòng)。整個(gè)電磁閥主要由強(qiáng)吸カ電磁鐵、先導(dǎo)閥和主閥共3部分組成，其具體工作原理如下當(dāng)電磁線圈15不通電時(shí)，如圖I所示位置，導(dǎo)閥閥芯23在手動(dòng)調(diào)壓彈簧10和銜鐵傳カ彈簧17的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)工作油ロ P ロ 28的高壓介質(zhì)通過(guò)P ロ連通孔34單向閥阻尼總成I進(jìn)入主閥閥芯25的上腔，主閥芯25的上腔此時(shí)為ー個(gè)密閉容腔(H ロ連通孔26單向閥阻尼總成I單向截止)，形成高壓，主閥芯25上腔的氣壓カ大于其下方密封刀口外側(cè)環(huán)面的氣壓力，主閥芯25被壓緊在主閥座24上，電磁閥處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)電磁線圈15通電時(shí)，銜鐵16在電磁吸力的作用下，克服手動(dòng)調(diào)壓彈簧10的預(yù)緊壓カ向上運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)閥閥芯23在導(dǎo)閥閥芯回位彈簧22和氣壓カ的作用下處于開(kāi)啟狀態(tài)，此時(shí)盡管工作油ロ P ロ 28的高壓介質(zhì)通過(guò)P ロ連通孔34單向閥阻尼總成I進(jìn)入主閥芯25的上腔，但由于導(dǎo)閥的通流面積(Wl. 2mm的薄壁小孔)遠(yuǎn)大于P ロ連通孔34中單向閥阻尼總成I的通流面積(WO. 5mm的薄壁小孔)，主閥芯25上腔的壓カ很快衰減為零，主閥閥芯25在下方密封刀口外側(cè)環(huán)面氣壓力作用下向上運(yùn)動(dòng)，主閥閥芯25打開(kāi)，電磁閥處于打開(kāi)狀態(tài)。雙向氣流流向的實(shí)現(xiàn)如圖I所示，由于P ロ連通孔34中單向閥阻尼總成I和Hロ連通孔26中單向閥阻尼總成I的作用，進(jìn)入主閥芯25上腔的氣壓被自動(dòng)選擇為工作油ロ P ロ 28和工作油ロ H ロ 27之間較高壓カー方，無(wú)論哪一方是高壓端，只要電磁閥線圈15不通電，主閥閥芯25均會(huì)在氣壓カ的作用下保持截止，但只要電磁閥線圈15通電，主閥芯25上腔的壓カ將衰減為0，主閥閥芯25將打開(kāi)，從而工作油ロ P ロ 28和工作油ロ H ロ 27，介質(zhì)將從高壓端流向低壓端，實(shí)現(xiàn)雙向氣流流向。手動(dòng)應(yīng)急保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)當(dāng)需要應(yīng)急排氣時(shí)，即可懸松手動(dòng)調(diào)壓螺栓12，直至手動(dòng)調(diào)壓彈簧10的預(yù)緊カ調(diào)節(jié)為0，此時(shí)導(dǎo)閥閥芯23在導(dǎo)閥閥芯回位彈簧22和氣壓カ的作用下處于開(kāi)啟狀態(tài)，主閥芯25打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急排氣功能。
權(quán)利要求
1.一種雙向、小體積、低泄漏高壓電磁換向閥，其特征在于在電磁鐵殼體(11)的上端開(kāi)有手動(dòng)調(diào)壓螺栓孔(13)，在電磁鐵殼體(11)的下端有電磁鐵殼體安裝支架￠)，在手動(dòng)調(diào)壓螺栓孔(13)有手動(dòng)調(diào)壓螺栓(12)，電磁線圈(15)通過(guò)線圈安裝支架(19)裝在電磁鐵殼體(11)內(nèi)，電磁線圈(15)用塑封膠(7)塑封在電磁鐵殼體(11)內(nèi)，電磁鐵驅(qū)動(dòng)插針(9)接在電磁線圈(15)上；在電磁線圈(15)中裝有銜鐵套筒(8)，銜鐵(16)裝在銜鐵套筒(8)中；手動(dòng)調(diào)壓彈簧(11)上下兩端分別與手動(dòng)調(diào)壓螺栓(12)和銜鐵(16)上端相連；主閥座(24)與電磁鐵殼體(11)連接，在主閥座(24)的上端與線圈安裝支架(19)之間有調(diào)整墊圈(20)，在主閥座(24)側(cè)壁開(kāi)有回油口 O 口(5)，在主閥座(24)下端開(kāi)有工作油口 H 口(27)和工作油口 P 口(28);在主閥座(24)中有導(dǎo)閥座(4)，在導(dǎo)閥座(4)側(cè)壁開(kāi)有回油孔(29)，在導(dǎo)閥座(4)底側(cè)開(kāi)有閥座孔(33);在導(dǎo)閥座(4)中有導(dǎo)閥閥芯(23)，導(dǎo)閥閥芯(23)與導(dǎo)閥座(4)側(cè)壁之間設(shè)有導(dǎo)閥閥芯定位膠膜(21)，銜鐵傳力彈簧(17)上端頂在銜鐵(16)的下端，銜鐵傳力彈簧(17)下端壓在導(dǎo)閥閥芯(23)上，導(dǎo)閥閥芯(23)的下端與導(dǎo)閥座(4)之間設(shè)有導(dǎo)閥閥芯回位彈簧(22);在導(dǎo)閥閥芯(23)的下方有主閥芯(25)，主閥芯(25)可以在導(dǎo)閥閥座⑷和主閥座(24)之間自由移動(dòng)，在主閥閥芯(25)上開(kāi)有P 口連通孔(34)和H 口連通孔(26)，在P 口連通孔(34)和H 口連通孔(26)裝有單向閥阻尼總成(1)，P 口連通孔(34)與工作油口 P 口(28)連通，H 口連通孔(26)與工作油口 H 口(27)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙向、小體積、低泄漏高壓電磁換向閥，其特征在于單向閥阻尼總成(I)包括單向錐閥閥座(29)，單向錐閥(31)和單向錐閥復(fù)位彈簧(32)，在單向錐閥(31)上開(kāi)有單向錐閥阻尼孔(30);單向錐閥(31)直徑為3_，單向錐閥阻尼孔(30)直徑為O. 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙向、小體積、低泄漏高壓電磁換向閥，其特征在于導(dǎo)閥座⑷底側(cè)的閥座孔(33)直徑為I. 2mm并與錐形的導(dǎo)閥閥芯(23)相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙向、小體積、低泄漏高壓電磁換向閥，其特征在于主閥芯(25)與主閥座(24)之間環(huán)面采用主閥閥芯O型密封圈(2)密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙向、小體積、低泄漏高壓電磁換向閥，其特征在于線圈安裝支架(19)與電磁鐵殼體(11)的塑封膠(7)之間環(huán)面采用線圈安裝支架O型密封圈(18)密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙向、小體積、低泄漏高壓電磁換向閥，其特征在于電磁線圈(15)的塑封膠(7)上端與電磁鐵殼體(11)之間接觸面采用電磁線圈O型密封圈(14)密封。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種雙向、小體積、低泄漏高壓電磁換向閥，該小型高壓電磁閥采用先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，先導(dǎo)級(jí)采用錐閥結(jié)構(gòu)，主閥級(jí)采用非金屬軟密封的滑閥結(jié)構(gòu)，采用單向閥阻尼總成自動(dòng)完成主閥芯容腔壓力源切換，實(shí)現(xiàn)高壓介質(zhì)的雙向流動(dòng)。本發(fā)明的有益效果是1、采用先導(dǎo)式插裝結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用于高壓、大流量、小空間的場(chǎng)合；2、兩個(gè)工作油口H口和P口分別通過(guò)兩個(gè)單向閥阻尼總成與主閥芯下腔相連，主閥平衡壓力來(lái)自壓力較大的工作油口，可以實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的雙向流動(dòng)；3、基本上無(wú)泄漏、磨損較小，使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F16K11/10GK102797901SQ201210310560
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者劉金剛, 祝建仁, 楊世平, 譚志飛 申請(qǐng)人:湘潭大學(xué)