专利名称：用极化的操作电磁铁操作的电子液压控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于液压迈步机构的电子液压控制阀，具有一可连接在一高压管上的3/2(两位三通)换向阀，和一可连接在安全火花型电源上的、由一电子控制装置控制的直流电磁铁，以控制3/2换向阀在一由弹簧力作用和/或等候在它上面的压力液体确定的关闭位置和一由被直流电磁铁从起始位置推动到其操作位置的控制推杆引起的并在操作位置由控制推杆保持的开启位置之间运动。
由DE19646611A1得到一种具有上述特征的控制阀；在该已知控制阀中在一装入阀体内的、含有与液压箱、泵和使用器械相连接的接头的阀内设有一闭合体，它由一阀门弹簧并通过作用在它上面的压力液体保持在其关闭位置的密封座上或预紧在其关闭位置上。为了使换向阀切换到其开启位置设有一直流电磁铁，它包含一铁心、一圆柱形线圈管以及一位于内部的衔铁。在通上电压使直流电磁铁励磁时衔铁以及与之相连的控制推杆向换向阀方向运动，其中控制推杆的运动传递到闭合体上，并使它向通向使用器械的换向阀开启位置运动。只要直流电磁铁保持励磁，换向阀便一直保持在接通使用器械的开启位置上；在直流电磁铁关断电流时阀门弹簧和等候的压力液体使闭合体退回或切换到其关闭位置。
已知控制阀带来这样的缺点，使得在阀起动以后即使在操作位置阀的开启阶段仍然必须继续保持供电。因为在当今操作器械集中在单个工作点的情况下采用大量这种类型的控制阀，虽然在已知控制阀中只需要很少的电力，但是总计起来产生不是微不足道的安装和运行费用。其次，在断电时控制阀自动地切换到其关闭位置，根据工作状态的不同在个别情况下这可能是不希望的。
因此本发明的目的在于这样地设计具有这一类特征的控制阀，使得进一步降低电力需求。
这个任务的解决方案包括本发明优良的结构及改进结构由列于本说明之后的权利要求的内容得到。
本发明在其基本想法中设想，设置一将控制推杆保持在其操作位置上的永久磁铁，用来根据换向阀的切换改变直流电磁铁极性的电子控制装置设置成这样，使得为了将换向阀控制在其开启位置可以将直流电磁铁和永久磁铁调整到同极性，而为了将换向阀切换到其关闭位置直流电磁铁和永久磁铁可以调整到反极性。
本发明带来这样的优点，为了将换向阀保持在其开启位置直流电磁铁的电流供应可以进一步减少，在某些情况下可以完全关掉，因为内置的永久磁铁承担了将控制推杆固定在其促使或保持换向阀在其开启位置的位置上的作用。为了实现换向阀从一个工作位置切换到另一个位置安排了直流电磁铁的极性变换。电子控制装置设计成用来，为了使控制推杆运动到引起换向阀开启的位置，直流电磁铁的极性调整到与永久磁铁的极性同方向，使永久磁铁和直流电磁铁的磁力线同方向分布，并加强永久磁铁所形成的磁场。由于这样产生的磁场使衔铁被吸引，控制推杆便移动到其促使阀开启的位置；控制推杆仅仅通过永久磁铁保持在其终点位置上，因此-根据永久磁铁强度的不同-直流电磁铁大大降低了其励磁电流或者甚至可以完全关掉直流电磁铁的电流供应。如果换向阀需要退回到其关闭位置，那么直流电磁铁的极性调整到和永久磁铁的极性相反，使得永久磁铁和直流电磁铁的磁力线反方向分布，从而使永久磁铁的磁场强度削弱；永久磁铁不能再将衔铁连同控制推杆保持在操作位置，因此阀门弹簧和/或等候的液体压力使阀门的闭合体退回到其关闭位置。
根据本发明的实施例设想，永久磁铁轴向与线圈管同心地设置在直流电磁铁圆柱形线圈管朝向换向阀的末端上，或者被线圈管包围地设置在线圈管和控制推杆之间的环形腔内；在后一种方案时减小了控制阀的结构尺寸。
本发明一方面带有这样的优点在直流电磁铁电源中断时不会导致换向阀自动回到关闭位置，但是另一方面为了使换向阀转换到其关闭位置直流电磁铁需要励磁，按照本发明的一个实施例设想，在其电源供应中断时给直流电磁铁附设一个可开关的贮能器。
在图中表示了本发明的实施例，下面对此加以说明。它们表示
图1为电子液压控制阀的纵剖视图，图2为在另一种实施形式中图1的对象，图3a，b为以示意图表示的对于不同开关过程的直流电磁铁和永久磁铁的极性配置。
图1中仅仅表示对于控制换向阀所必需的构件；装在阀体10内的3/2换向阀11连同附属的液压接头对于申报内容的表示无关紧要，具体细节在同类资料DE19646611A1中有详细的说明，因此在这方面补充性地参照DE19646611A1的公开资料。
和DE19646611A1中的申报对象相一致，像对于换向阀开关操作的结构那样，在阀体10内也并排地设有两个阀11，其中每个阀11附设一直流电磁铁12。控制阀的两个直流电磁铁12用一插接套筒13连接在一未画出的安全火花型电源上。插接套筒13装在一配有发光二极管的印刷线路板14上，它在水平位置覆盖两个直流电磁铁12，并装在一在顶部一侧平整地封闭阀体10的阀体盖15上。
各个直流电磁铁12由一外壳16、一铁芯17、一圆柱形线圈管18和一位于内部的衔铁19组成。在通过加上电压对直流电磁铁励磁时在直流电磁铁12相应的、后面还要加以说明的极性的情况下衔铁19沿轴向向换向阀11运动。控制推杆20与该衔铁19连接，并将直流电磁铁12的操作力传递到装在阀体内的换向阀11上。控制推杆20穿过直流电磁铁12和印刷电路板14的整个长度。控制推杆20在顶部一侧的末端伸出阀体盖15，并用一弹性外罩21遮盖，在紧急情况下可以用手工操作此末端以开启换向阀11。
在图1中所示的实施例中在圆柱形线圈管18的轴向延长线上铁芯17区域内设有一永久磁铁22，它在换向阀的操作位置时的极性和与直流电磁铁的共同作用表示在图3a和3b中。如图3a可见，为了使衔铁19连同控制推杆20移动到换向阀11的开启位置，直流电磁铁12通过未画出的电子控制装置这样地接通极性，使磁力线23同方向穿过永久磁铁22以及直流电磁铁12，从而加强永久磁铁22存在的磁场。由于这一磁场加强衔铁19连同控制推杆20向换向阀11方向吸引，使得通过这一直线运动使装在换向阀11内的闭合体向开启位置行进，以给使用器械供给工作介质。衔铁19连同控制推杆20由永久磁铁22保持在引起换向阀开启的终点位置上，因此在开关过程期间对于直流电磁铁12的励磁所必需的电流可以关掉；因此在这一终点位置只有永久磁铁22作用在衔铁19上。
如果换向阀11需要由其闭合体转换到关闭位置，那么直流电磁铁重新励磁，但是以与永久磁铁的极性相反的极性，如图3b中所示。在那里所表示的磁力线23分布中永久磁铁22的磁场受到削弱，使得磁场强度不再足以维持住衔铁19和控制推杆20；安装在换向阀内的阀门弹簧、必要情况下通过作用在闭合体上的液体压力的支持，使控制推杆20连同衔铁19退回到图1中所示的起始位置。
在图2中所示的实施例中永久磁铁22安装在铁芯17内线圈管18和控制推杆20之间存在的环形腔内，从而被线圈管18所包围，随之促使控制阀结构尺寸的减小。
在上述说明中、权利要求书、摘要和图形中公布的本资料对象的特征对于以其不同的实施形式实现本发明既可以是单独的、也可以相互任意地组合。
权利要求
1．用于液压迈步机构的电子液压控制阀，具有一可连接在高压管上的3/2换向阀和一可连接在一安全火花型电源上的、由一电子控制装置控制的直流电磁铁，以控制3/2换向阀在一由弹簧力作用和/或等候在它上面的压力液体确定的关闭位置和一由被直流电磁铁从起始位置推动到其操作位置的控制推杆引起的并在操作位置由控制推杆保持的开启位置之间运动，其特征在于设有一使控制推杆(20)保持在其操作位置的永久磁铁(22)，并且电子控制装置这样地设置，以使直流电磁铁(12)根据换向阀(11)的切换改变其极性，使得为了使换向阀(11)行进到其开启位置直流电磁铁和永久磁铁可调整到同样的极性，而为了使换向阀(11)转换到其关闭位置直流电磁铁(12)和永久磁铁(22)可调整到相反的极性。
2．按权利要求1的控制阀，其特征在于在相应于换向阀(11)开启位置的控制推杆(20)的操作位置促使直流电磁铁励磁的电流关断。
3．按权利要求1或2的控制阀，其特征在于永久磁铁(22)与直流电磁铁同心地轴向安装在直流电磁铁(12)圆柱形线圈管(18)的朝向换向阀(11)的末端上。
4．按权利要求1或2的控制阀，其特征在于永久磁铁(22)在圆柱形线圈管(18)朝向换向阀(11)的末端处被线圈管(18)包围地安装在线圈管(18)和控制推杆(20)之间的环形腔内。
5．按权利要求1至4之任一项的控制阀，其特征在于给直流电磁铁(12)附设一在其电源中断时可开关的贮能器。
全文摘要
用于液压迈步机构的电液控制阀,具有一可与高压管连接的3/2换向阀和一用于控制换向阀的直流电磁铁,其特征在于:设有一将控制推杆(20)保持在其对于换向阀(11)的操作位置的永久磁铁(22),并且用来使直流电磁铁(12)改变极性的电子控制装置根据换向阀(11)的转换调整。
文档编号F16K31/06GK1299014SQ0013527
公开日2001年6月13日 申请日期2000年12月8日 优先权日1999年12月9日
发明者汉斯－尤多·赖纳 申请人:Dbt自动化有限公司