[發明專利]一種響應時間可調的先導電磁閥結構

有效

• 申請號: 201610335265.6
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN105952953B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 范旭豐;陳君;汪旭東;官長斌;宋新河;張良;李恒建;田麗霞;耿毅;陳飛燕;紀孟軒;任凱
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: F16K31/122
• 分類號: F16K31/122;F16K31/06;F16K1/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 陳鵬

技術領域

本發明屬于機械領域，涉及一種先導電磁閥結構，適用于低功耗、大流量的流體控制系統。

背景技術

先導電磁閥通常可以分為先導閥和主閥兩部分。先導級閥具有響應速度快、結構緊湊、重復性好、工作耐久可靠、抗污染能力強以及價格便宜等諸多優點。但是，由于先導級閥工作頻率極高，決定了它的流量偏小，不足以直接驅動大功率的流體系統。通過研究改進，采用快速響應電磁閥作為先導級閥的方式既可以避免其輸出流量偏小的缺點，同時又能保留其響應快、結構緊湊等優點。

先導電磁閥的主要應用領域為低功耗、大負載力的流體控制系統。一般情況下，縮短開啟時間會延長釋放時間，縮短釋放時間會延長開啟時間，因此要求電磁閥具有調節功能，使開啟時間與釋放時間均滿足技術要求。如ABS液壓系統電磁閥，噴油器電磁閥均對開啟和釋放時間具有明確的要求，在產品研制過程中需要加以調節。

公開號為CN105333205A的中國專利公開了一種壓縮天然氣汽車用高壓先導電磁閥，其包括閥體、閥芯組件、密封螺栓、過濾嘴以及球閥組件。其中閥體上設有進氣口、出氣口、加氣口和介質通道，且加氣口和出氣口連通，進氣口和出氣口通過介質通道連接。閥芯組件安裝于閥體上，能位于介質通道內而控制進氣口和出氣口的通斷。密封螺栓安裝于加氣口上，過濾嘴和球閥組件也分別安裝于進氣口上。該先導電磁閥的不足之處就在于其無法實現響應時間的主動調節。

2013年第06期《液壓氣動與密封》上，文章《一種新型控制模式的常開電磁閥的設計改進及技術分析》介紹了一種先導電磁閥結構，由殼體、主活門、主彈簧、調整墊片、先導閥座、密封圈、電磁閥組件、電連接器、動鐵心、墊片、電磁彈簧、密封圈、先導活門、先導彈簧、螺塞組成。在產品進出口無流量或流量較小時，主活門處于關閉位置，介質經先導閥由進口流至出口；當流量增加并足以在進、出口形成一定壓差時，主活門打開。該先導電磁閥結構較復雜，重量較重，并且不能實現響應時間的主動調節。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種體積小、重量輕、響應時間可以調節的先導電磁閥結構。

本發明的技術解決方案是：一種響應時間可調的先導電磁閥結構，包括先導部分和主閥部分，先導部分包括先導閥體、先導閥彈簧、線圈、外導磁體、先導閥銜鐵、先導閥口密封件、先導閥閥座，主閥部分包括調節阻尼、活塞、主閥彈簧、主閥閥體、主閥口密封件、主閥閥芯、端蓋，主閥閥體的側壁上設有介質入口，端蓋上設有介質出口；先導閥體套接在外導磁體內部，線圈纏繞在先導閥體的外側，先導閥體的內部設有空腔，先導閥銜鐵將先導閥彈簧密封在先導閥體內部空腔中，先導閥銜鐵的不與先導閥彈簧接觸的一端固定有先導閥口密封件，先導閥閥座位于主閥閥體內部并與主閥閥體內璧之間留有與介質入口連通的間隙，先導閥閥座為桶狀結構，所述桶狀結構的底部設有第一通孔，先導閥口密封件與第一通孔構成先導密封副；活塞的粗端位于所述桶狀結構內部，主閥彈簧套接在活塞的細端上，主閥彈簧的兩端分別通過活塞的粗端以及主閥閥體內壁的凸起限位，主閥閥芯固定在活塞的細端端部，主閥口密封件安裝在主閥閥芯上，主閥閥芯將主閥口密封件擠壓在主閥閥體內壁的凸起上構成主密封副，且主密封副的有效直徑小于活塞粗端的直徑；主閥閥體的左側與先導閥體固定連接，主閥閥體的右側與端蓋固定連接，主密封副決定介質入口與介質出口的連通狀態；活塞的中心沿軸線設有連通孔，連通孔靠近第一通孔的一側安裝有調節阻尼，調節阻尼上設有第二通孔，第二通孔的孔徑小于第一通孔的孔徑；通過改變第一通孔的孔徑、第二通孔的孔徑以及桶狀結構底部與活塞的粗端共同構成的腔體的容積共同調節先導電磁閥的響應時間。

所述的活塞的粗端的外側壁上設有凹槽，凹槽內設有活塞密封圈與所述桶狀結構構成密封。所述的主閥口密封件與活塞的細端之間設有端口密封圈。

所述的先導閥口密封件、主閥口密封件均為橡膠材料。所述的先導閥體、先導閥閥座、調節阻尼、活塞、主閥閥體、主閥閥芯、端蓋均為金屬材料。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)本發明的先導閥閥座中心孔直徑較小，先導閥銜鐵的行程較小(即先導閥在關閉狀態下，先導閥銜鐵與先導閥體之間的間隙較小)，因而先導閥開啟所需功耗較低，響應速度較快；

(2)本發明主閥的響應時間可以通過先導閥閥座中心孔直徑、先導閥閥座與活塞之間的氣容、調節阻尼的直徑三個參數來進行調節。通過精確計算兼顧開啟和關閉時間，合理設置上述三個參數，可以兼顧質量、功耗和響應時間三個指標；

(3)本發明結構簡單、緊湊、質量較輕。

附圖說明