数字阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用作液压高速开关的数字阀。为解决换向阀用作液压开关时响应慢、噪声大且使用寿命较短的问题，本实用新型提出一种数字阀，包括阀体、衔铁、两个橡皮垫、静铁芯、弹簧、挡铁以及两个接线螺钉。阀体为三级中空式结构，第一级阀体底面开设进油口，两对称侧面开设出油口；静铁芯为柱状结构，中部设置通孔放置弹簧，挡铁设置在第二级阀体内，挡铁和第三级阀体上开设两个通孔以设置接线螺钉；衔铁为阶梯式柱状结构，一端设置在第一级阀体内且将出油口封堵，设置在第二级阀体内的衔铁底面与静铁芯间设置橡皮垫，顶面与第二级阀体内壁间设置橡皮垫。使用本实用新型数字阀，能够加快数字阀的频响速度，能够消除噪音，延长使用寿命。
【专利说明】数字阀
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种数字阀，尤其涉及一种用于高速开关二位二通数字阀。
【背景技术】
[0002]数字阀在汽车、水电调速、各种工程机械、纠偏机、机床、航天以及军工等行业都有应用。同时，数字阀在液压元件领域也有很多工程应用。例如，采用高速开关阀为先导阀的液压比例节流二通插装阀，以数字阀作为逻辑锥阀的先导阀，通过让数字阀工作在占空比为线性控制区，可以实现对锥阀的较大流量的线性比例控制。而如果将二位二通数字阀作为液压高速开关运用到液压系统中，由于该二位二通数字阀的频响快，因此系统的响应速度会增快，且系统的比例控制能够更加精准。
[0003]用作液压高速开关的数字阀是通过占空比(该数字阀开启与关闭的时间的比值)不同使阀的输出平均流量不同，从而实现流量调节的功能，其实质也可以看作是一种节流阀。用作液压高速开关的数字阀是由液压开关阀、电磁执行机构以及驱动放大器三大部分组成，驱动放大器放大电磁信号，然后由电磁执行机构来控制液压开关阀(即二位二通换向阀)的开启或关闭，从而控制流体的通断，实现其流量调节功能。
[0004]用作高速开关的数字阀与一般换向阀的根本区别是:用作高速开关的数字阀的频响时间要求在几毫秒，甚至是一毫秒，而一般换向阀的频响时间为几百毫秒，因此普通换向阀用作液压开关会由于响应慢而无法实现快速连续通断。同时，阀的频响越快，阀内衔铁做往复运动的周期就越小，但衔铁的运动路径及位移大小不变，因此频响越快，衔铁做往复运动的周期就越短，衔铁的运动速度就越快，产生的惯性力就越大，衔铁与阀体之间的碰撞频率就越大，降低了衔铁的使用寿命，且会产生较大的噪声。
实用新型内容
[0005]为解决换向阀用作液压开关时响应慢、噪声较大且使用寿命较短的问题，本实用新型提出一种数字阀，该数字阀包括阀体、衔铁、两个橡皮垫、静铁芯、弹簧、挡铁以及两个接线螺钉。
[0006]所述阀体为三级中空式结构，其中，第一级阀体宽度最小，第二级阀体宽度最大，且第一级阀体与第二级阀体为一体式结构，第一级阀体的底面上开设有进油口，两对称侧面上靠近所述进油口的位置上均开设有出油口；
[0007]所述静铁芯为柱状结构，其上缠绕有导线形成线圈，且所述静铁芯设置在第二级阀体内中部，所述静铁芯中部设置有通孔以放置所述弹簧，所述挡铁设置在第二级阀体内且一侧端面与第三级阀体相接触，所述挡铁和第三级阀体的对应位置上对称开设有两个通孔以设置两个所述接线螺钉；
[0008]所述衔铁为阶梯式柱状结构，设置在第一级阀体和第二级阀体内，所述衔铁的一端直径与第一级阀体内径相同，设置在第一级阀体内且将设置在第一级阀体两侧的出油口封堵起来；所述衔铁另一端的直径与第二级阀体内径相同，设置在第二级阀体内；所述衔铁与所述静铁芯的接触部分之间设置一个所述橡皮垫，所述位于第二级阀体内的衔铁的顶部与所述第二级阀体内壁的接触部分之间也设置有一个所述橡皮垫，所述位于第二级阀体内的衔铁的底部与所述静铁芯内的弹簧相接触。
[0009]使用时，所述导线从一个接线螺钉上引出缠绕成线圈后连接在另一接线螺钉上，当所述接线螺钉通电后，所述静铁芯与缠绕在所述静铁芯上的线圈形成电磁铁，对所述衔铁产生吸引力，使得所述衔铁克服所述弹簧弹力，并压缩所述弹簧，向所述静铁芯方向运动，从而使得所述进油口与所述出油口连通，打开该数字阀，工作介质(如液压油或者气体等)能够从所述进油口进入并从所述出油口排出。当所述数字阀完全打开后，所述衔铁运动到开启状态的极限位置处时，所述衔铁与设置在静铁芯和衔铁之间的橡皮垫接触，避免了所述衔铁与所述静铁芯直接接触并发生碰撞的情况，消除了碰撞产生的噪音，同时延长了衔铁的使用寿命。当所述接线螺钉断电后，所述线圈内不产生电流，无法形成磁场，不能对所述衔铁产生吸引力，则所述衔铁在所述弹簧的弹力作用下，回到初始位置，阻断所述进油口与所述出油口之间的连通，关闭该数字阀，工作介质无法流通。当所述数字阀完全关闭后，所述衔铁运动到闭合状态的极限位置处，此时所述衔铁与设置在第二级阀体内壁和衔铁之间的橡皮垫相接触，避免了所述衔铁与所述阀体内壁直接接触并发生碰撞的情况，消除了碰撞产生的噪音，同时延长了所述衔铁的使用寿命。且该数字阀在连续通断的情况下，所述衔铁做高速往复运动，会产生较大惯性力，当所述衔铁与所述橡皮垫相碰撞时，所述橡皮垫能够产生一定的回弹力，加快该数字阀的频响速度。
[0010]使用本实用新型数字阀，不仅能够消除所述衔铁在高速往复运动时与所述阀体相碰撞产生的噪音，延长所述衔铁的使用寿命，从而延长该数字阀的使用寿命，同时还能够加快所述数字阀的响应速度，使该数字阀能够应用到更多的场合中去。
[0011 ] 优选地，所述静铁芯上设置有凹槽，所述导线缠绕在所述凹槽内。所述凹槽能够限制所述导线的位置，使所述导线能够更为稳定地工作。
[0012]进一步地，所述静铁芯上的凹槽内设置有导线框架，所述导线缠绕在所述导线框架上。所述导线缠绕在所述导线框架上，使得导线被固定在所述导线框架内，避免了因衔铁往复运动产生的震动导致导线发生错位，造成磁场不稳，影响对衔铁的吸引。同时极大程度上保护了导线，增大了导线的使用寿命。
[0013]进一步地，所述静铁芯上设置有两个接线通道，所述导线从一个接线螺钉上引出穿过对应位置处的接线通道缠绕成线圈后从另一接线通道内穿出连接在另一接线螺钉上。极大程度上保护了所述导线，保证了该数字阀的正常工作。
[0014]优选地，所述衔铁为中空结构，减轻了衔铁质量，使得电磁铁产生的吸力能够更有效地作用在所述衔铁的动作过程中，加快了所述衔铁的响应速度，从而使得该数字阀的响应速度更为快速。
[0015]优选地，两个所述橡皮垫分别被粘贴在所述第二级阀体的内壁和所述静铁芯上。所述橡皮垫被粘贴在所述阀体内壁上，避免了所述橡皮垫在与所述衔铁相接触的过程中被所述衔铁带动，从而与所述衔铁发生摩擦，从而延长了所述橡皮垫的使用寿命。
[0016]优选地，所述静铁芯的材料为铁基非晶材料。铁基非晶材料具有较高的饱和磁感应强度和较低的矫顽力，能够提高器件的效率、降低损耗且具有良好的温度稳定性和时效稳定性等。因此用此材料作为静铁芯后，本实用新型数字阀对计算机信号的响应时间会大大缩短，在用作比例控制时，控制油液能够更加精确。
[0017]本实用新型数字阀不仅解决了传统用作液压高速开关领域的二位二通数字阀在使用过程中带来的噪声大、寿命短的问题，同时还在一定程度上加快了数字阀的响应时间，增大了该数字阀的应用范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型数字阀的剖视图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，本实用新型的数字阀包括阀体1、衔铁2、两个橡皮垫3、静铁芯4、弹簧5、挡铁6以及两个接线螺钉7。
[0020]阀体I为三级中空式结构，其中，第一级阀体101宽度最小，第二级阀体102宽度最大，且第一级阀体101与第二级阀体102为一体式结构，第一级阀体101的底面上开设有进油口 111，两对称侧面上靠近进油口 111的位置上均开设有出油口 112 ；
[0021]铁基非晶材料制作的静铁芯4为柱状结构，其上设置有凹槽401和两个接线通道402，凹槽401内设置有导线框架411，导线403缠绕在导线框架411上形成线圈，静铁芯4设置在第二级阀体102内中部，静铁芯4的中部设置有通孔404以放置弹簧5，挡铁6设置在第二级阀体102内且一侧端面与第三级阀体103相接触，挡铁6和第三级阀体103的对应位置上对称开设有两个通孔以设置两个接线螺钉7 ；
[0022]衔铁2为内部中空的阶梯式柱状结构，设置在第一级阀体101和第二级阀体102内，衔铁2的一端直径与第一级阀体101的内径相同，并设置在第一级阀体101内且将第一级阀体101两侧的出油口 112封堵起来；衔铁2另一端的直径与第二级阀体102的内径相同，并设置在第二级阀体102内；衔铁2与静铁芯4的接触部分之间设置有一个橡皮垫3，位于第二级阀体102内的衔铁2的顶部与第二级阀体102的内壁的接触部分之间也设置有一个橡皮垫3，两个橡皮垫3分别被粘贴在第二级阀体102的内壁和静铁芯4上；位于第二级阀体102内的衔铁2的底部与静铁芯4内的弹簧5相接触。弹簧5设置在衔铁2与静铁芯4之间，当弹簧5处于自由状态时，位于第一级阀体101内的衔铁2将出油口 112封堵起来，关闭所述数字阀；当弹簧5被压缩后，衔铁2向静铁芯4的方向移动，逐渐将出油口 112打开，打开所述数字阀。
[0023]使用时，导线403从一个接线螺钉7上引出，穿过对应位置处的接线通道402在导线框架411上缠绕成线圈后从另一接线通道402内穿出，连接在另一接线螺钉7上，当接线螺钉7通电后，静铁芯4与缠绕在静铁芯4上的线圈形成电磁铁，对衔铁2产生吸引力，使得衔铁2克服弹簧5的弹力，并将弹簧5压缩，向静铁芯4方向运动，从而使得进油口 111与出油口 112连通，打开该数字阀，工作介质(如液压油或者气体等)能够从进油口 111进入并从出油口 112排出。当数字阀完全打开后，衔铁2运动到开启状态的极限位置处时，衔铁2与设置在静铁芯4上的橡皮垫3接触，避免了衔铁2与静铁芯4直接接触并发生碰撞的情况，消除了碰撞产生的噪音，同时延长了衔铁2的使用寿命。当接线螺钉7断电后，线圈内不产生电流，无法形成磁场，不能对衔铁2产生吸引力，则衔铁2在弹簧5的弹力作用下，回到初始位置，阻断进油口 111与出油口 112之间的连通，关闭该数字阀，工作介质无法流通。当该数字阀完全关闭后，衔铁2运动到闭合状态的极限位置处，此时衔铁2与设置在第二级阀体102的内壁上的另一橡皮垫3相接触，避免了衔铁2与第二级阀体102的内壁直接接触并发生碰撞的情况，消除了碰撞产生的噪音，同时延长了衔铁2的使用寿命。且该数字阀在连续通断的情况下，衔铁2做高速往复运动，会产生较大惯性力，当衔铁2与橡皮垫3相碰撞时，橡皮垫3能够产生一定的回弹力，加快该数字阀的频响速度。
【权利要求】
1.一种数字阀，其特征在于，该数字阀包括阀体、衔铁、两个橡皮垫、静铁芯、弹簧、挡铁以及两个接线螺钉； 所述阀体为三级中空式结构，其中，第一级阀体宽度最小，第二级阀体宽度最大，且第一级阀体与第二级阀体为一体式结构，第一级阀体的底面上开设有进油口，两对称侧面上靠近所述进油口的位置上均开设有出油口； 所述静铁芯为柱状结构，其上缠绕有导线形成线圈，且所述静铁芯设置在第二级阀体内中部，所述静铁芯中部设置有通孔以放置所述弹簧，所述挡铁设置在第二级阀体内且一侧端面与第三级阀体相接触，所述挡铁和第三级阀体的对应位置上对称开设有两个通孔以设置两个所述接线螺钉； 所述衔铁为阶梯式柱状结构，设置在第一级阀体和第二级阀体内，所述衔铁的一端直径与第一级阀体内径相同，设置在第一级阀体内且将设置在第一级阀体两侧的出油口封堵起来；所述衔铁另一端的直径与第二级阀体内径相同，设置在第二级阀体内；所述衔铁与所述静铁芯的接触部分之间设置一个所述橡皮垫，所述位于第二级阀体内的衔铁的顶部与所述第二级阀体内壁的接触部分之间也设置有一个所述橡皮垫，所述位于第二级阀体内的衔铁的底部与所述静铁芯内的弹簧相接触。
2.根据权利要求1所述的数字阀，其特征在于，所述静铁芯上设置有凹槽，所述导线缠绕在所述凹槽内。
3.根据权利要求2所述的数字阀，其特征在于，所述静铁芯的凹槽内设置有导线框架，所述导线缠绕在所述导线框架上。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的数字阀，其特征在于，所述静铁芯上设置有两个接线通道，所述导线从一个接线螺钉上引出穿过对应位置处的接线通道缠绕成线圈后从另一接线通道内穿出连接在另一接线螺钉上。
5.根据权利要求1所述的数字阀，其特征在于，所述衔铁为中空结构。
6.根据权利要求1所述的数字阀，其特征在于，两个所述橡皮垫分别被粘贴在所述第二级阀体的内壁和所述静铁芯上。
7.根据权利要求1所述的数字阀，其特征在于，所述静铁芯的材料为铁基非晶材料。
【文档编号】F15B13/02GK204082734SQ201420394320
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】隆跃进, 韩智慧, 朱小明, 吴振亚, 方彪, 张磊, 王勇, 许仰曾 申请人:上海豪高机电科技有限公司