专利名称:数控电磁阀的制作方法
一种在自动控制系统中作为执行部件的电磁阀，用于控制气体或液体的流量。
气体或液体的流量作为控制对象的一个重要参量，常见于机械工程、动力工程、化学工程和民用工程等部门。现有技术方案中流量控制多采用开关控制，用脉冲调宽式的间歇信号启闭开关，该方法的主要缺点是对流量的控制不精确且不连续。另一种方法是采用步进电机，用步进电机带动叶片转动，实现对流量的控制，由于步进电机的转角可以由数字信号进行精确控制，所以这种方法对流量的控制是精确的、连续的，但缺点是对控制电路产生干扰，并且成本较高。目前，由于微机技术的普遍应用，国外已出现采用微机直接控制汽油喷射发动机的供油喷嘴或汽油机辅助空气进气阀的装置。如美国专利№4344398、№4297984，英国专利NO1503184等。但这些方案中，由于喷嘴或阀门等执行部件仍然采用脉冲调宽式的间歇控制，难以实现对连续流量高精度的数字控制。
本实用新型的目的是对现有电磁阀进行改进，设计出一种数控阀，不用步进电机，就可以实现对连续流量高精度的数字控制。
该数控阀由阀座(9)、进口孔道(20)、出口孔道(21)、线圈(4)、线圈座(3)、电磁开关(6)、开关座(8)等部分组成。其特征在于出口孔道(21)只有一个，而进口孔道(20)为n个(n是等于2或大于2的整数)，其具体数目由控制精度确定；各进口孔道的截面积不相等，它们按2n等比级数分配；n个进口孔道(20)截面积的总和小于或等于出口孔道(21)的截面积；每个进口孔道(20)上面，都有一电磁开关(6)，电磁开关(6)直接由计算机或其它数控电路控制，由于控制信号是二进制数码，不同的数位有不同的权，控制着相应截面积不同的进口孔道(20)的电磁开关(6)，从而，n个电磁开关(6)就可以对流量实现分辨率为 1/(2n) 的精确控制；进口孔道(20)的排列可以呈任何几何对称的图形，而进口孔道(20)与出口孔道(21)可以轴向平行，也可以轴向垂直或成一定的角度。为了防止流体经管套(5)和线圈(4)渗漏，在线圈座(3)上开有洩流槽(15)和洩流孔(16)。
本实用新型根据计算机使用二进制数码的基本特点，对普通电磁阀进行改进，将多个电磁阀集于一体。使n个进口孔道(20)的截面积与n位二进制数码的权一一对应，从而用n个电磁阀实现2n个档级的流量控制。使用这种数控阀，不仅控制电路简单，工作稳定可靠，而且可以对连续流量进行高精度的控制。特别是由于进口孔道(20)的个数n就体现了控制精度，所以使用者可以根据自己所需要的精度去选择进口孔道(20)的个数，这对于使用者来说是十分方便和经济的。本实用新型的发明人已将一种有4个进口孔道(20)的数控阀用于微机控制汽油机的节能装置，实现对辅助空气进气量进行16个档级的控制。实验表明，节油效果明显。在化学工业中，常常要对参予反应的液体或气体作精确的定量调节，采用这种数控阀作执行部件，不仅可以使控制设备简单，而且可将各种反应过程纳入计算机的程序控制之下。
以下结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。
附图1，数控阀纵剖面图；附图2，附图1所示进口孔道呈正六边形或园形分布的数控阀的阀座，及A－A向剖视图；附图3，进口孔道呈直线排列的数控阀。
附图1、附图2为数控阀的一种实施例。图中包括以下主要组成部分阀座(9)、流体总入口(11)，分布于该入口周围的6个电磁开关(6)及其开关座(8)，控制电磁开关(6)启闭的6个线圈(4)及线圈座(3)。线圈(4)的外部用绝缘胶密封，且线圈座(3)上开有使6个线圈座彼此连通的洩流槽(15)和洩流孔(16)，目的都是防止流体渗漏，污染和破坏线圈的绝缘。各线圈(4)的引线(13)通过盖板(1)的引线槽孔(12)引出，与控制电路相接。各电磁开关(6)通过管套(5)伸入线圈(4)。电磁开关(6)与铁芯(2)之间有一间隙(14)，为改善导向，它们之间相衔接的端部分别为60°的凸体和凹面。电磁开关(6)的开关盘(7)上有弹簧(17)，使其能与耐油橡胶制的开关座(8)压紧。在相同孔径的孔(19)下，有六个进口孔道(20)，其孔径各不相同，使它们的截面积之比为12481632，且它们的截面积之和不大于输出孔道的截面积。线圈座(3)，阀座(9)和出口接头(10)三者用压紧螺帽(18)使之紧密结合。盖板(1)用螺栓连接于线圈座(3)上。
该实施例中，进口孔道(20)排列方式为正六边形或者圆形，且各进口孔道(20)与出口孔道(21)轴向平行，这样可以使数控阀获得较小的外形尺寸。根据使用场合不同，可以采用其它形式，附图3给出了另一种形式的实施例，其四个进口孔道(20)呈直线排列，它们与出口孔道(21)轴向垂直。
权利要求
1.一种用于对流体的流量进行控制的电磁阀，其主要组成部分为阀座(9)、进口孔道(20)、出口孔道(21)、线圈(4)、线圈座(3)、电磁开关(6)、开关座(8)，其特征在于在阀座(9)上有n个进口孔道(20)[n是等于2或大于2的整数]和一个出口孔道(21)；每个进口孔道(20)上安装有一个电磁开关(6)；进口孔道(20)的截面积各不相等，它们按照2n等比级数分配；各进口孔道(20)截面积的总和小于或者等于出口孔道(21)的截面积。
2.根据权利要求
1所述的电磁阀，其特征在于线圈座(3)开有彼此连通的洩流槽(15)和洩流孔(16)。
3.根据权利要求
1所述的电磁阀，其特征在于所说的进口孔道(20)可以按照任何几何对称的图形排列。
4.根据权利要求
1所述的电磁阀，其特征在于位于阀座(9)上的进口孔道(20)与出口孔道(21)可以轴向平行，也可以轴向垂直或成一定的交角。
专利摘要
一种自动控制系统中的执行部件，用于对流体的流量进行数字控制。其特点在于，在一个阀座上配置n个(n为等于2或大于2的整数)进口孔道和一个出口孔道，各进口孔道的截面积成文档编号F16K11/02GK86208370SQ86208370
公开日1987年12月16日 申请日期1986年10月30日
发明者马元镐, 曾维诚 申请人:华中工学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan