[實用新型]一種利用電磁吸力修復卡緊故障的電液比例閥

有效

• 申請號: 201220250827.4
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN202579411U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 李偉波;張華芳
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 鄭宏幟

技術領域

本實用新型涉及一種液壓閥，特別是一種利用電磁吸力修復卡緊故障的電液比例閥。

背景技術

滑閥機構是各類液壓閥中采用最多的一種結構形式，滑閥由閥芯和帶閥腔的閥體這兩個主要部件構成，通過改變閥芯在閥體的閥腔里的位置，滑閥可以實現流體流向的改變及通斷。滑閥卡緊故障是液壓系統中最為常見的故障和失效形式之一，一般可分為液壓卡緊和機械卡緊兩大類。液壓卡緊是因機加工造成閥芯幾何性狀誤差和同軸度誤差產生徑向不平衡壓力引起的；而機械卡緊則由運行現場的顆粒污染物在滑閥間隙逐漸淤積而引起的。卡緊故障有輕度和重度的區分。

現有技術中，排除上述卡緊故障的方法主要有兩種：一是在加工和現場運行過程中采取措施，減少發生故障的幾率，比如在系統中安裝精過濾器、閥芯上合理開設均壓槽、嚴格加工裝配質量等；另一種方法就是在線實時故障診斷和故障排除，目前，尚無較靈敏、準確的在線實時故障診斷、排除裝置，或者雖有類似裝置但結構復雜、成本高昂，故障排除效果不佳。

HERION公司提供了一種解決方法，設計制造一種電磁換向閥，除了它的工作閥芯外，還有一個“擊錘”閥芯。正常工作時，“擊錘”閥芯不動作，當閥芯因卡緊無法歸位時，?“擊錘”閥芯在彈簧力作用下敲擊工作閥芯，使其回位。這一方案的局限性在于，由于是靠上電時壓縮機械彈簧來獲得敲擊能量，“擊錘”閥芯只有一次敲擊動作，而且是單向的，無法確保故障排除，也無法應用于伺服、比例閥控制系統。

有鑒于此，本發明人結合從事液壓閥領域研究工作多年的經驗，對上述技術領域的缺陷進行長期研究，本案由此產生。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、成本低廉的利用電磁吸力修復卡緊故障的電液比例閥，可便捷的利用電磁力修復由污染和徑向不平衡壓力造成的卡緊故障，操作簡便，使用效果好。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種利用電磁吸力修復卡緊故障的電液比例閥，包括閥芯和帶閥腔的閥體。其中閥體包括特制閥壁，特制閥壁包括上下左右四塊閥壁主壁、將閥壁主壁分隔并分設于閥壁四個頂角的四條隔磁帶和四組帶導磁框架并分別套在四塊閥壁主壁上的螺線管線圈；閥芯和閥壁主壁由導磁體合金制成，隔磁帶由不導磁體合金制成。還包括與特制閥壁的四組螺線管線圈電連接、可分別控制其通斷電的電源控制裝置。

進一步，所述電源控制裝置可分別控制四個螺線管線圈通電個數、順序、電流大小、通電時間和頻率。從而進一步提高本技術方案中電磁吸力的修復效果，且操作更加簡便，使用效果更佳。

進一步，所述閥芯和閥壁主壁由高磁導合金1J89制成，所述隔磁帶由YG8不導磁進口鎢鋼制成。從而進一步提高本技術方案中電磁吸力的修復效果，且使用效果更佳。

采用本技術方案修復機械卡緊故障的工作原理如下：

電液比例閥產生機械卡緊故障時，和閥體閥芯的間隙尺寸接近的污染顆粒因閥體和閥芯表面不平而滯留形成大顆污染顆粒，同時較小顆粒被截留在大顆粒間，構成動態生長污粒餅，兩者共同作用形成常見的污染卡緊。閥芯卡緊故障主要為兩種表現形式，要么閥芯主要卡在閥腔的某一個側面，要么閥芯主要卡在閥腔的某兩個側面（如上原理分析該較嚴重的兩側面一般是相鄰的）。對此我們可以通過相應的裝置或人工來進行檢測、判斷。

當判斷閥芯主要卡在閥腔的某一個側面，則該側面對面那側的閥壁主壁上的螺線管線圈通電，使得該閥壁主壁和閥芯被磁化，成為極性相反的兩塊磁鐵（當閥壁主壁上的螺線管線圈通電后，閥壁主壁就相當于電磁鐵中的鐵心，而閥芯就相當于電磁鐵中的銜鐵；以下為電磁鐵工作原理：電磁鐵中鐵心和銜鐵被磁化，成為極性相反的兩塊磁鐵，它們之間將產生電磁吸力。當吸力大于彈簧的反作用力時，銜鐵開始向著鐵心方向運動。當線圈中的電流小于某一定值或中斷供電時，電磁吸力小于彈簧的反作用力，銜鐵將在反作用力的作用下返回原來的釋放位置），它們之間產生電磁吸力。當吸力大于機械卡緊的作用力時，閥芯開始向著對面側方向運動，卡緊狀態得到緩解。考慮到閥芯相對兩側均產生不同程度污染卡緊的情況，在一側閥壁主壁上的螺線管線圈通電一定時間后，該螺線管線圈斷電，并隨后使與該側閥壁主壁對面閥壁主壁上的螺線管線圈通電同樣的時間，如此循環反復，閥芯在電磁力的作用下，沿閥腔的徑向大幅振動，使得大顆污染顆粒和污粒餅受機械振動作用而破碎分解為小顆粒融于液壓油中，并隨油液循環被帶離滑閥機構，從而達到清潔油液和解除卡緊故障的目的，且最終使閥芯能停留在閥腔中軸線處。