[發明專利]一種四線圈雙銜鐵式分時驅動的高速開關閥及其驅動方法

有效

• 申請號: 202011613313.6
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112483715B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 陳淑梅;吳榮鈺;柯旭錕;黃惠;杜恒;李雨錚
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 黃詩錦;蔡學俊

本發明涉及一種四線圈雙銜鐵式分時驅動的高速開關閥及其驅動方法，包括閥座和設置在閥座內部的閥芯，所述閥座的左、右兩端分別水平設有導向套，所述導向套的外側沿其軸線依次設有兩組勵磁線圈，所述勵磁線圈纏繞在線圈骨架上，所述線圈骨架套裝在導向套上，兩組勵磁線圈的線圈骨架之間設有隔磁環，所述隔磁環與線圈骨架之間設有磁軛；所述導向套的內孔中滑動設有銜鐵，所述銜鐵與閥芯之間設有導磁體，銜鐵與閥芯經由貫穿導磁體的內孔的連桿固聯，兩端的銜鐵帶動閥芯左右移動。本發明設計合理，采用四個勵磁線圈與雙銜鐵的新結構，分散單個線圈的發熱，加快電磁鐵的響應速度，減少線圈之間的干擾，減輕銜鐵及閥芯的質量，提高閥的響應速度。

技術領域：

本發明涉及一種四線圈雙銜鐵式分時驅動的高速開關閥及其驅動方法。

背景技術：

隨著計算機技術的不斷進步，液壓控制系統也在其影響下不斷發展，主要表現在電液數字控制技術領域。伴隨著工業的蓬勃發展，在電液方面的控制系統精度與質量要求也有所提高，而高速開關閥就是其發展的核心之一。高速開關閥以開關控制代替閥口開度節流控制，可極大降低閥控系統節流損失，改善電液控制系統抗污染能力，便于實現液壓數字化和高可靠控制，在汽車制動、航空航天燃油噴射、石油鉆井液壓系統等領域得到了應用，已經成為液壓數字控制的重要元件。

傳統的高速開關閥結構采用彈簧復位的形式，電磁鐵得電，電磁力克服彈簧預緊力，推動閥芯，關閉閥口；電磁鐵失電，彈簧力的作用下，推動閥芯，打開閥口；復位彈簧的存在延遲了開啟響應，影響了閥的響應時間。

為了進一步提高高速開關閥的響應速度，近年來，出現了采用雙電磁鐵的控制方式，例如中國發明專利CN107740872A 公開了一種新型的共用動子的雙電磁鐵驅動的雙開關剎車壓力控制閥，將兩個開關閥的功能整合在一個裝置內，采用兩個電磁鐵對頂的方式，共用同一個動子鐵芯，通過調節固定周期內兩個通道開關閥的開關占空比，實現壓力的連續控制，滿足剎車壓力要求。以及中國發明專利CN101651005A 公開的一種電磁鐵開關閥，采用兩個電磁鐵，對稱分布在先導閥芯兩端，電磁鐵的銜鐵與先導閥芯相連，帶動先導閥芯運動控制先導級油路的開關，從而控制主閥的開關。上述這種雙電磁鐵的控制方式，雖然相比傳統的單電磁鐵，閥芯的響應速度都有所提高，但它們仍存在如下有待改進之處：1）閥門開啟或關閉時，只有一端的銜鐵受到電磁力的作用，沒有充分利用銜鐵的受力面積；2）線圈的匝數過多，電感大，線圈電流上升速度慢，電氣延遲時間長；3）單邊多匝線圈的高密度分布，影響線圈的散熱，進一步縮短高速開關閥的使用壽命。

發明內容：

本發明針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本發明所要解決的技術問題是提供一種四線圈雙銜鐵式分時驅動的高速開關閥及其驅動方法，結構設計合理，提高閥的響應速度和使用壽命。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種四線圈雙銜鐵式分時驅動的高速開關閥，包括閥座和設置在閥座內部的閥芯，所述閥座的左、右兩端分別水平設有導向套，所述導向套的外側沿其軸線依次設有兩組勵磁線圈，所述勵磁線圈纏繞在線圈骨架上，所述線圈骨架套裝在導向套上，兩組勵磁線圈的線圈骨架之間設有隔磁環，所述隔磁環與線圈骨架之間設有磁軛；所述導向套的內孔中滑動設有銜鐵，所述銜鐵與閥芯之間設有導磁體，銜鐵與閥芯經由貫穿導磁體的內孔的連桿固聯，兩端的銜鐵帶動閥芯左右移動。

進一步的，位于閥座左端的兩個勵磁線圈分別為第一勵磁線圈和第三勵磁線圈，位于閥座右端的兩個勵磁線圈分別為第二勵磁線圈和第四勵磁線圈，所述第一勵磁線圈與第二勵磁線圈與同一控制電路相連，所述第三勵磁線圈與第四勵磁線圈與同一控制電路相連。

進一步的，所述閥座的左、右兩端分別設置有罩設在勵磁線圈外側的鐵芯外殼，所述鐵芯外殼的內部于遠離閥座的一端固聯有導磁閥蓋，位于同一端的兩個勵磁線圈的線圈骨架位于閥座與導磁閥蓋之間。

進一步的，所述導磁閥蓋呈T型狀，導磁閥蓋的小徑端伸入到導向套內部，導磁閥蓋與導向套的端口之間設有密封圈，用于密封導向套的端口。