一种高响频直动式开关阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高响频直动式开关阀。其技术方案是：驱动装置(12)固定在油路控制装置(17)的左侧，油路控制装置(17)中的阀芯(15)左端与磁控记忆合金(5)连接。驱动装置(12)中的磁控记忆合金(5)位于励磁铁芯(8)缺口边的正中，磁控记忆合金(5)左端装在顶座(6)的盲孔中，磁控记忆合金(5)右端与穿过支座(11)的阀芯(15)左端连接；励磁铁芯(8)的与缺口边相邻的两条边缠绕有第一励磁线圈(2)和第二励磁线圈(9)。阀芯(15)同轴线地安装在阀体(16)内，阀体(16)左边第二个空腔的直径介于阀芯(15)的圆锥台最大和最小直径间；阀芯(15)右端与右阀盖(19)中心孔内的回复弹簧(20)相接触。本实用新型具有高频响、输出力大、结构简单、抗干扰性强和易于维修的特点。
【专利说明】一种高响频直动式开关阀
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高速开关阀【技术领域】。具体涉及一种高响频直动式开关阀。
【背景技术】
[0002]进入二十一世纪以来，由于人们对具有高频响、输出力大、结构简单等特点的液压控制系统的需求越来越苛刻，特别是由于汽车工业的蓬勃发展，包括汽车发动机电控燃油喷射、车身悬架控制、车轮防抱制动装置和离合器自动操纵等，都采用高速开关阀这一数字式控制元件作为电子计算机与被控对象间的联系桥梁，从而使得人们能够直接利用电子计算机来完成对被控对象的控制任务。
[0003]随着电液系统在现代工程技术中的广泛应用，人们对高速开关阀的技术性能和功能形式提出了更高要求，集中体现在要求高速开关阀同时具有大流量和高速动态响应特性，如现代发动机电控喷油系统用的一种二位三通式电磁开关阀，要求该电磁开关阀的开关速度在毫秒级和流量达30L/min以上。现有的高速开关阀无法同时满足这种动态响应速度和大流量的要求。
【发明内容】
[0004]本实用新型旨在解决现有技术缺陷，目的是提供一种高频响、输出力大、结构简单、抗干扰性强和易于维修的高响频直动式开关阀。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:所述高响频直动式开关阀由驱动装置和油路控制装置组成。驱动装置固定在油路控制装置的左侧，油路控制装置中的阀芯的左端与磁控记忆合金连接。
[0006]驱动装置的结构是:励磁铁芯安装在第一支撑板和第二支撑板之间，第一支撑板、励磁铁芯和第二支撑板通过螺栓固定在支座上。磁控记忆合金位于励磁铁芯缺口边的正中位置处，磁控记忆合金左端装在顶座的盲孔中，顶座嵌在第一支撑板的盲孔内。第一励磁线圈缠绕在励磁铁芯的与缺口边相邻的一条边，第二励磁线圈缠绕在励磁铁芯的与缺口边相邻的另一条边。励磁铁芯缺口边的两条短边对应地包裹有第一冷却水管和第二冷却水管；支座和非导磁保护罩固定在油路控制装置的左侧，磁控记忆合金与油路控制装置同轴线。
[0007]油路控制装置的结构是:左阀盖安装在阀体的左侧，右阀盖安装在阀体的右侧。阀体的内部由四段同轴线相通的圆柱形空腔组成，左边第一个空腔与一条油路的P1 口相通，右边第二个空腔与另一条油路的P2 口相通。阀芯同轴线地安装在阀体内，阀芯的中间部分为圆柱状凸台，圆柱状凸台的左侧为圆锥台，左边第二个空腔的直径介于圆锥台的最大直径和最小直径之间。阀芯的右端伸进右阀盖的中心孔与中心孔内的回复弹簧相接触，阀芯的左端伸出左阀盖和支座与磁控记忆合金连接。
[0008]左阀盖的孔壁装有左密封圈，右阀盖的孔壁装有右密封圈。
[0009]所述的励磁铁芯为方形环状，方形环状的一条边的中间位置处开有缺口。
[0010]所述的第一冷却水管为矩形管，矩形管的一端为进水口，另一端为出水口，矩形管的表面涂有隔磁材料；第一冷却水管与第二冷却水管相同。
[0011]所述的顶座为“T”字型圆柱体，顶座左边的圆柱体直径大于右边的圆柱体直径，顶座的右端开有盲孔，顶座的材质为隔磁材料。
[0012]所述的阀芯(15)的左端与磁控记忆合金(5)连接是指:阀芯(15)的左端端面的中心处开有盲孔，磁控记忆合金(5)的右端置于阀芯(15)左端的盲孔中。
[0013]由于采用上述技术方案，本实用新型的磁控记忆合金位于励磁铁芯缺口边的正中位置处，磁控记忆合金左端装在顶座的盲孔中，磁控记忆合金右端装在阀芯左端的盲孔中，第一励磁线圈缠绕在励磁铁芯的与缺口边相邻的一条边，第二励磁线圈缠绕在励磁铁芯的与缺口边相邻的另一条边。第一励磁线圈和第二励磁线圈在通电的情况下，励磁铁芯中产生磁场，励磁铁芯缺口处的磁场方向与磁控记忆合金垂直，使其伸长，推动阀芯向右运动，压缩回复弹簧，阀芯上的圆锥台离开左边第二个圆柱形空腔，使P1 口和P2 口的两油路贯通，实现开关阀的开启；在断电的情况下，励磁铁芯中的磁场消失，磁控记忆合金停止伸长，回复弹簧推动阀芯向左运动，阀芯上的圆锥台盖住阀体中间部分的圆柱形空腔，使P1 口和P2口的两油路断开，实现开关阀的闭合。
[0014]因此，本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0015]1、本实用新型采用磁控记忆合金和回复弹簧提供轴向运动的动力，由于左磁控记忆合金和右磁控记忆合金的输出位移大，输出力大，控制精度高，响应时间小于1ms，具有变形大，输出力大以及变形响应快等特点，从而保证阀芯在工作中能够迅速反应。
[0016]2、本实用新型利用磁控记忆合金提供轴向运动的动力，没有复杂的电机等设备，所以结构简单，操作方便，易于后期维修。
[0017]3、本实用新型在左阀盖的孔壁装有左密封圈和右阀盖的孔壁装有右密封圈，以防止阀盖与阀芯的间隙造成的泄露，使开关阀具有良好的密封性。
[0018]4、本实用新型采用水冷形式为动力系统降温，能有效防止磁控记忆合金周围温度过高，提高了工作效果。
[0019]5、本实用新型采用具有非导磁材料制作的顶座、涂有非导磁材料的冷却水管和两端装有非导磁保护罩，磁场环境稳定，干扰小。
[0020]因此，本实用新型具有高频响、输出力大、结构简单、抗干扰性强和易于维修的特点，具有较好的市场前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的一种结构示意图；
[0022]图2为图1的A-A向视图；
[0023]图3为图1中冷却水管3的形状示意图；
[0024]图4为图1中顶座6的形状示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
[0026]实施例1[0027]一种高响频直动式开关阀。如图1所示，所述高速开关阀由驱动装置12和油路控制装置17组成。驱动装置12固定在油路控制装置17的左侧，油路控制装置17中的阀芯15的左端与磁控记忆合金5连接。
[0028]驱动装置12的结构如图1所示:励磁铁芯8安装在第一支撑板4和第二支撑板10之间，第一支撑板4、励磁铁芯8和第二支撑板10通过螺栓固定在支座11上。磁控记忆合金5位于励磁铁芯8缺口边的正中位置处，磁控记忆合金5左端装在顶座6的盲孔中，顶座6嵌在第一支撑板4的盲孔内。第一励磁线圈2缠绕在励磁铁芯8的与缺口边相邻的一条边，第二励磁线圈9缠绕在励磁铁芯8的与缺口边相邻的另一条边。励磁铁芯8缺口边的两条短边对应地包裹有第一冷却水管3和第二冷却水管7 ;支座11和非导磁保护罩I固定在油路控制装置17的左侧，磁控记忆合金5与油路控制装置17同轴线。
[0029]油路控制装置17的结构如图1所示:左阀盖13安装在阀体16的左侧，右阀盖19安装在阀体16的右侧。阀体16的内部由四段同轴线相通的圆柱形空腔组成，左边第一个空腔与一条油路的P1 口相通，右边第二个空腔与另一条油路的P2 口相通。阀芯15同轴线地安装在阀体16内，阀芯15的中间部分为圆柱状凸台，圆柱状凸台的左侧为圆锥台，左边第二个空腔的直径介于圆锥台的最大直径和最小直径之间。阀芯15的右端伸进右阀盖19的中心孔与中心孔内的回复弹簧20相接触，阀芯15的左端伸出左阀盖13和支座11与磁控记忆合金5连接。
[0030]如图1所示，左阀盖13的孔壁装有左密封圈14，右阀盖19的孔壁装有右密封圈
18ο
[0031]如图2所示，所述的励磁铁芯8为方形环状，方形环状的一条边的中间位置处开有缺口。
[0032]如图3所示，所述的第一冷却水管3为矩形管，矩形管的一端为进水口，另一端为出水口，矩形管的表面涂有隔磁材料；第一冷却水管3与第二冷却水管7相同。
[0033]如图4所示，所述的顶座6为“Τ”字型圆柱体，顶座6左边的圆柱体直径大于右边的圆柱体直径，顶座6的右端开有盲孔，顶座6的材质为隔磁材料。
[0034]所述的阀芯(15)的左端与磁控记忆合金(5)连接是指:阀芯(15)的左端端面的中心处开有盲孔，磁控记忆合金(5)的右端置于阀芯(15)左端的有盲孔。
[0035]由于采用上述技术方案，本实用新型的磁控记忆合金5位于励磁铁芯8缺口边的正中位置处，磁控记忆合金5左端装在顶座6的盲孔中，磁控记忆合金右端装在阀芯15左端的盲孔中，第一励磁线圈2缠绕在励磁铁芯8的与缺口边相邻的一条边，第二励磁线圈9缠绕在励磁铁芯8的与缺口边相邻的另一条边。第一励磁线圈2和第二励磁线圈9在通电的情况下，励磁铁芯8中产生磁场，励磁铁芯8缺口处的磁场方向与磁控记忆合金5垂直，使其伸长，推动阀芯15向右运动，压缩回复弹簧20，阀芯15上的圆锥台离开左边第二个圆柱形空腔，使P1 口和P2 口的两油路贯通，实现开关阀的开启；在断电的情况下，励磁铁芯8中的磁场消失，磁控记忆合金5停止伸长，回复弹簧20推动阀芯向左运动，阀芯上的圆锥台盖住阀体中间部分的圆柱形空腔，使P1 口和P2 口的两油路断开，实现开关阀的闭合。
[0036]因此，本【具体实施方式】与现有技术相比具有如下优点:
[0037]1、本【具体实施方式】采用磁控记忆合金5和回复弹簧20提供轴向运动的动力，由于左磁控记忆合金和右磁控记忆合金的输出位移大，输出力大，控制精度高，响应时间小于Ims，具有变形大，输出力大以及变形响应快等特点，从而保证阀芯在工作中能够迅速反应。
[0038]2、本【具体实施方式】利用磁控记忆合金5提供轴向运动的动力，没有复杂的电机等设备，所以结构简单，操作方便，易于后期维修。
[0039]3、本【具体实施方式】在左阀盖13的孔壁装有左密封圈14和右阀盖19的孔壁装有右密封圈18，以防止阀盖与阀芯的间隙造成的泄露，使开关阀具有良好的密封性。
[0040]4、本【具体实施方式】采用水冷形式为动力系统降温，能有效防止磁控记忆合金5周围温度过高，提高了工作效果。
[0041]5、本【具体实施方式】采用具有非导磁材料制作的顶座6、涂有非导磁材料的冷却水管和两端装有非导磁保护罩，磁场环境稳定，干扰小。
[0042]因此，本【具体实施方式】具有高频响、输出力大、结构简单、抗干扰性强和易于维修的特点，具有较好的市场前景。
【权利要求】
1.一种高响频直动式开关阀，其特征在于所述高响频直动式开关阀由驱动装置(12)和油路控制装置(17)组成；驱动装置(12)固定在油路控制装置(17)的左侧，油路控制装置(17)中的阀芯(15)的左端与磁控记忆合金(5)连接； 驱动装置(12)的结构是:励磁铁芯(8)安装在第一支撑板(4)和第二支撑板(10)之间，第一支撑板(4)、励磁铁芯(8)和第二支撑板(10)通过螺栓固定在支座(11)上；磁控记忆合金(5)位于励磁铁芯(8)缺口边的正中位置处，磁控记忆合金(5)左端装在顶座(6)的盲孔中，顶座(6)嵌在第一支撑板(4)的盲孔内；第一励磁线圈(2)缠绕在励磁铁芯(8)的与缺口边相邻的一条边，第二励磁线圈(9)缠绕在励磁铁芯(8)的与缺口边相邻的另一条边；励磁铁芯(8)缺口边的两条短边对应地包裹有第一冷却水管(3)和第二冷却水管(7)；支座(U)和非导磁保护罩⑴固定在油路控制装置(17)的左侧，磁控记忆合金(5)与油路控制装置(17)同轴线； 油路控制装置(17)的结构是:左阀盖(13)安装在阀体(16)的左侧，右阀盖(19)安装在阀体(16)的右侧；阀体(16)的内部由四段同轴线相通的圆柱形空腔组成，左边第一个空腔与一条油路的P1 口相通，右边第二个空腔与另一条油路的P2 口相通；阀芯(15)同轴线地安装在阀体(16)内，阀芯(15)的中间部分为圆柱状凸台，圆柱状凸台的左侧为圆锥台，左边第二个空腔的直径介于圆锥台的最大直径和最小直径之间；阀芯(15)的右端伸进右阀盖(19)的中心孔与中心孔内的回复弹簧(20)相接触，阀芯(15)的左端伸出左阀盖(13)和支座(11)与磁控记忆合金(5)连接； 左阀盖(13)的孔壁装有左密封圈(14)，右阀盖(19)的孔壁装有右密封圈(18)。
2.根据权利要求1所述的高响频直动式开关阀，其特征在于所述的励磁铁芯(8)为方形环状，方形环状的一条边的中间位置处开有缺口。
3.根据权利要求1所述的高响频直动式开关阀，其特征在于所述的第一冷却水管(3)为矩形管，矩形管的一端为进水口，另一端为出水口，矩形管的表面涂有隔磁材料；第一冷却水管(3)与第二冷却水管(7)相同。
4.根据权利要求1所述的高响频直动式开关阀，其特征在于所述的顶座(6)为“T”字型圆柱体，顶座(6)左边的圆柱体直径大于右边的圆柱体直径，顶座(6)的右端开有盲孔，顶座(6)的材质为隔磁材料。
5.根据权利要求1所述的高响频直动式开关阀，其特征在于所述的阀芯(15)的左端与磁控记忆合金(5)连接是指:阀芯(15)的左端端面的中心处开有盲孔，磁控记忆合金(5)的右端置于阀芯(15)左端的盲孔中。
【文档编号】F16K31/06GK203604770SQ201320780856
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】涂福泉, 刘小双, 李贺, 陈奎生, 曾良才, 欧阳惠, 傅连东, 许仁波, 周浩, 王琦琳 申请人:武汉科技大学