一种流量具有线性比例特性的气体开关电磁阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种流量具有线性比例特性的气体开关电磁阀，其特征在于：包括密封圈A（1）、密封垫（2）、衔铁（3）、密封圈B（4）、线圈（5）、线圈顶盖（6）、极靴（7）、隔磁垫（8）、衔铁管（9）、弹簧（10）和阀体（11），衔铁管（9）采用空心圆柱薄壁结构；衔铁（3）为空心结构，左端开一小孔，右端内孔装密封垫（2）；衔铁（3）外圆沟槽安装一锥形弹簧（10），弹簧（10）大径端与衔铁管（9）端面贴合，小径端与衔铁（3）右端面贴合；衔铁管（9）左端面内孔安装极靴（7），极靴（7）内孔安装不导磁材料的隔磁垫（8），阀体（11）装入衔铁管（9）后对衔铁管（9）收口进行连接。本实用新型能实现流量比例控制且密封效果良好。
【专利说明】一种流量具有线性比例特性的气体开关电磁阀
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型属于电磁阀，特别是涉及一种用于汽车气动AMT变速器且流量具有线性比例特性的开关电磁阀。
【背景技术】
[0002]由于气动AMT执行机构系统的复杂性、强烈非线性和气体的强压性使得离合器存在过度分离和过度结合的现象，随着AMT技术水平的不断发展，气动AMT因在车辆起步和换挡品质等方面的良好效果而逐渐被各类轿车、大型客车、军用汽车使用。目前，用于控制该类变速器的开关电磁阀仅实现开关作用，不能根据输入电流的大小调节电磁阀的输出流量，即流量不具有线性比例特性。同时，该类电磁阀常采用金属零件间的尖面进行密封，密封性差，零件加工精度高。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种流量具有线性比例特性的气体开关电磁阀，该电磁阀能实现流量比例控制且密封效果良好。
[0004]本实用新型的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的:一种流量具有线性比例特性的气体开关电磁阀，包括密封圈A、密封垫、衔铁、密封圈B、线圈、线圈顶盖、极靴、隔磁垫、衔铁管、弹簧和阀体，衔铁管采用空心圆柱薄壁结构；衔铁为空心结构，左端开一小孔，右端内孔装密封垫；衔铁外圆沟槽安装一锥形弹簧，弹簧大径端与衔铁管端面贴合，小径端与衔铁右端面贴合，用于衔铁的复位；衔铁管左端面内孔安装极靴，极靴内孔安装不导磁材料的隔磁垫，用于消除极靴和衔铁因材料剩磁产生的不利影响；线圈顶盖用于控制线圈产生的磁场；阀体装入衔铁管后对衔铁管收口进行连接；密封圈A用于气体管路进气口与出气口间的密封，密封圈B用于出气口与外界环境的密封。
[0005]衔铁管材料为不导磁金属材料。
[0006]密封垫为橡胶材料的开槽圆柱体。
[0007]衔铁管和极靴采用过盈配合或采用焊接方法保证密封效果。
[0008]橡胶件均采用耐高温材料，该种材料可在_40°C?+150°C环境下工作。
[0009]使用时，衔铁可在衔铁管中沿轴心线方向来回运动。当衔铁在衔铁管中运动时，衔铁左端面气隙中空气通过轴心孔和密封垫的3个槽与进气口沟通。在线圈不通电的情况下，密封垫与阀体锥面贴合，此时进气口与出气口间的气体被断开；当线圈通入一定大小的电流，密封垫与阀体锥面贴合，此时进气口与出气口间的气体被导通。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本实用新型具有以下结构特征:
[0011]1、流量具有比例控制特性。当线圈接受到一定大小的直流电后产生磁场从而产生电磁力，衔铁受到电磁力作用将克服弹簧力向左移动，此时，密封垫与阀体贴合处将逐渐分离，电磁阀进气口与出气口沟通。当电流逐渐增大，密封垫与阀体间的距离逐渐增大，出气口的流量也逐渐增大，电流逐渐减小，衔铁受到的电磁力小于弹簧力时，密封垫与阀体间的距离逐渐减小，出气口流量与通入的直流电流成线性比例关系。
[0012]2、密封效果好。该阀采用橡胶材料进行密封，密封效果比传统电磁阀依靠金属尖面密封的效果提高数倍，大大降低了零件的加工精度。同时，当进气口通入一定压力的气体时，密封垫受到从左向右的气体压力，能够提高电磁阀的密封效果，经试验，该阀在IMPa压力下泄漏量为OmL/min。
[0013]3、该阀结构使部分零件要求降低。由于该阀衔铁内孔加工一环形沟槽，然后压入密封垫，密封垫为橡胶材料的开槽圆柱体，衔铁、密封垫的加工方法简单，性能可靠。与传统电磁阀依靠金属尖面密封相比，该阀降低了衔铁与阀体密封贴合面的加工要求。
[0014]该种阀零件共11件，其中为了保证电磁阀的密封效果和流量比例特性，对衔铁外径尺寸、衔铁管内径尺寸及与衔铁管装配处的极靴外径尺寸要求较高外(该3个尺寸可按IT7级公差进行选择)，其余尺寸要求均较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图，
[0016]图2是本实用新型衔铁密封垫结构示意图，
[0017]图3是图2的A-A视图，
[0018]图4是本实用新型流量与电流关系曲线图，
[0019]图5是本实用新型实施例一小流量电磁阀，
[0020]图6是本实用新型实施例二大流量电磁阀，
[0021 ] 图7是气动AMT离合器执行器原理图。
[0022]图中标记:
[0023]1、密封圈A ;2、密封垫；3、衔铁；4、密封圈B ;5、线圈；6、线圈顶盖；7、极靴；8、隔磁垫；9、衔铁管；10、弹簧；11、阀体；
[0024]12、进气口；13、出气口；14、收口。
[0025]1A、气源；2 A、滤清器；3 A、小流量进气阀；4 A、活塞；5 A、
[0026]小流量排气阀；6 A、大流量进气阀；7 A、大流量排气阀；8 A、节流嘴；9 A、单向放气装置；10 A、排气口 ；11A、离合器。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种流量具有线性比例特性的气体开关电磁阀【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0028]参见图1-6，一种流量具有线性比例特性的气体开关电磁阀，包括密封圈Al、密封垫2、衔铁3、密封圈B4、线圈5、线圈顶盖6、极靴7、隔磁垫8、衔铁管9、弹簧10和阀体11，衔铁管9采用空心圆柱薄壁结构；衔铁3为空心结构，左端开一小孔，右端内孔装密封垫2 ;衔铁3外圆沟槽安装一锥形弹簧10，弹簧10大径端与衔铁管9端面贴合，小径端与衔铁3右端面贴合，用于衔铁3的复位；衔铁管9左端面内孔安装极靴7，极靴7内孔安装不导磁材料的隔磁垫8，用于消除极靴7和衔铁3因材料剩磁产生的不利影响；线圈顶盖6用于控制线圈5产生的磁场；阀体11装入衔铁管9后对衔铁管9收口 14进行连接；密封圈Al用于气体管路进气口 12与出气口 13间的密封，密封圈B4用于出气口与外界环境的密封。
[0029]衔铁管9材料为不导磁金属材料。
[0030]密封垫2为橡胶材料的开槽圆柱体。
[0031]衔铁管9和极靴7采用过盈配合或采用焊接方法保证密封效果。
[0032]橡胶件均采用耐高温材料，该种材料可在_40°C?+150°C环境下工作。
[0033]使用时，衔铁3可在衔铁管9中沿轴心线方向来回运动。当衔铁3在衔铁管9中运动时，衔铁3左端面气隙中空气通过轴心孔和密封垫的3个槽与进气口沟通。在线圈5不通电的情况下，密封垫2与阀体11锥面贴合，此时进气口与出气口间的气体被断开；当线圈5通入一定大小的电流，密封垫2与阀体11锥面贴合，此时进气口与出气口间的气体被导通。
[0034]以一重型汽车AMT变速器用小流量电磁阀为例，电磁阀电流驱动采用占空比驱动的方式，当占空比由10%逐渐增大至90%时，电磁阀的流量由10L/min逐渐增大至180L/min，通过调节电流占空比即可得到相应的气体流量值，流量与电流占空比的关系见图4。
[0035]下面结合一气动AMT离合器执行机构对本实用新型做进一步详细说明。根据电磁阀行程和出气口处孔径尺寸设计两种相同结构的电磁阀，一种电磁阀行程为0.8mm?
0.85mm、出气口处孔径设计尺寸Φ 1.6mm?Φ 1.7mm,称为小流量电磁阀(如图5);另一种电磁阀行程为Imm?1.05mm,出气口处孔径设计为Φ2.6mm?Φ2.7mm,称为大流量电磁阀(见图6)。如图7气动AMT离合器执行器原理图所示，气源给定一定压力的压缩气体，当小流量进气阀通入一定的电流，压缩气体经过小流量进气阀充满气缸活塞腔，使活塞推动离合器实现分离，当小流量排气阀打开时，活塞缸内的压缩气体通过小流量排气阀排出，离合器弹簧推动离合器执行器活塞运动实现结合。同理，当大流量进气阀通入一定的电流，压缩气体经过大流量进气阀充满气缸活塞腔，使活塞推动离合器实现分离，当大流量排气阀打开时，离合器执行器活塞运动实现结合。两电磁阀作用区别在于压缩气体通过小流量电磁阀时使活塞推动离合器实现分路的速度较慢，压缩气体通过大流量电磁阀时使活塞推动离合器实现分路的速度快。当需要实现不同速度的离合器执行器活塞运动时，可通过调节电流通断来实现，当需要在慢结合、慢分离或快结合、快分离下再调节其结合、分离的速度，可通过调节电流占空比来实现。图7中小流量进气阀与排气阀为同一型电磁阀、大流量进气阀与排气阀为另一型电磁阀，两型阀仅行程和孔径有区别。
[0036]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种流量具有线性比例特性的气体开关电磁阀，其特征在于:包括密封圈A (I)、密封垫(2)、衔铁(3)、密封圈B(4)、线圈(5)、线圈顶盖(6)、极靴(7)、隔磁垫(8)、衔铁管(9)、弹簧(10)和阀体(11)，衔铁管(9)采用空心圆柱薄壁结构；衔铁(3)为空心结构，左端开一小孔，右端内孔装密封垫(2);衔铁(3)外圆沟槽安装一锥形弹簧(10)，弹簧(10)大径端与衔铁管(9)端面贴合，小径端与衔铁(3)右端面贴合；衔铁管(9)左端面内孔安装极靴(7)，极靴(7 )内孔安装不导磁材料的隔磁垫(8 )，阀体(11)装入衔铁管(9 )后对衔铁管(9 )收口(14)进行连接。
2.如权利要求1所述的一种流量具有线性比例特性的气体开关电磁阀，其特征在于:衔铁管(9)材料为不导磁金属材料。
3.如权利要求1所述的一种流量具有线性比例特性的气体开关电磁阀，其特征在于:密封垫(2)为橡胶材料的开槽圆柱体。
4.如权利要求1所述的一种流量具有线性比例特性的气体开关电磁阀，其特征在于:衔铁管(9)和极靴(7)采用过盈配合或采用焊接方法保证密封效果。
【文档编号】F16K31/06GK203560560SQ201320710075
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】冯云波, 苗建中, 杨建 , 胡世国 申请人:贵州红林机械有限公司