數(shù)字閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用作液壓高速開關(guān)的數(shù)字閥。為解決換向閥用作液壓開關(guān)時響應(yīng)慢、噪聲大且使用壽命較短的問題，本實(shí)用新型提出一種數(shù)字閥，包括閥體、銜鐵、兩個橡皮墊、靜鐵芯、彈簧、擋鐵以及兩個接線螺釘。閥體為三級中空式結(jié)構(gòu)，第一級閥體底面開設(shè)進(jìn)油口，兩對稱側(cè)面開設(shè)出油口；靜鐵芯為柱狀結(jié)構(gòu)，中部設(shè)置通孔放置彈簧，擋鐵設(shè)置在第二級閥體內(nèi)，擋鐵和第三級閥體上開設(shè)兩個通孔以設(shè)置接線螺釘；銜鐵為階梯式柱狀結(jié)構(gòu)，一端設(shè)置在第一級閥體內(nèi)且將出油口封堵，設(shè)置在第二級閥體內(nèi)的銜鐵底面與靜鐵芯間設(shè)置橡皮墊，頂面與第二級閥體內(nèi)壁間設(shè)置橡皮墊。使用本實(shí)用新型數(shù)字閥，能夠加快數(shù)字閥的頻響速度，能夠消除噪音，延長使用壽命。
【專利說明】數(shù)字閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字閥，尤其涉及一種用于高速開關(guān)二位二通數(shù)字閥。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字閥在汽車、水電調(diào)速、各種工程機(jī)械、糾偏機(jī)、機(jī)床、航天以及軍工等行業(yè)都有應(yīng)用。同時，數(shù)字閥在液壓元件領(lǐng)域也有很多工程應(yīng)用。例如，采用高速開關(guān)閥為先導(dǎo)閥的液壓比例節(jié)流二通插裝閥，以數(shù)字閥作為邏輯錐閥的先導(dǎo)閥，通過讓數(shù)字閥工作在占空比為線性控制區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)對錐閥的較大流量的線性比例控制。而如果將二位二通數(shù)字閥作為液壓高速開關(guān)運(yùn)用到液壓系統(tǒng)中，由于該二位二通數(shù)字閥的頻響快，因此系統(tǒng)的響應(yīng)速度會增快，且系統(tǒng)的比例控制能夠更加精準(zhǔn)。
[0003]用作液壓高速開關(guān)的數(shù)字閥是通過占空比(該數(shù)字閥開啟與關(guān)閉的時間的比值)不同使閥的輸出平均流量不同，從而實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的功能，其實(shí)質(zhì)也可以看作是一種節(jié)流閥。用作液壓高速開關(guān)的數(shù)字閥是由液壓開關(guān)閥、電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動放大器三大部分組成，驅(qū)動放大器放大電磁信號，然后由電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)來控制液壓開關(guān)閥(即二位二通換向閥)的開啟或關(guān)閉，從而控制流體的通斷，實(shí)現(xiàn)其流量調(diào)節(jié)功能。
[0004]用作高速開關(guān)的數(shù)字閥與一般換向閥的根本區(qū)別是:用作高速開關(guān)的數(shù)字閥的頻響時間要求在幾毫秒，甚至是一毫秒，而一般換向閥的頻響時間為幾百毫秒，因此普通換向閥用作液壓開關(guān)會由于響應(yīng)慢而無法實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)通斷。同時，閥的頻響越快，閥內(nèi)銜鐵做往復(fù)運(yùn)動的周期就越小，但銜鐵的運(yùn)動路徑及位移大小不變，因此頻響越快，銜鐵做往復(fù)運(yùn)動的周期就越短，銜鐵的運(yùn)動速度就越快，產(chǎn)生的慣性力就越大，銜鐵與閥體之間的碰撞頻率就越大，降低了銜鐵的使用壽命，且會產(chǎn)生較大的噪聲。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為解決換向閥用作液壓開關(guān)時響應(yīng)慢、噪聲較大且使用壽命較短的問題，本實(shí)用新型提出一種數(shù)字閥，該數(shù)字閥包括閥體、銜鐵、兩個橡皮墊、靜鐵芯、彈簧、擋鐵以及兩個接線螺釘。
[0006]所述閥體為三級中空式結(jié)構(gòu)，其中，第一級閥體寬度最小，第二級閥體寬度最大，且第一級閥體與第二級閥體為一體式結(jié)構(gòu)，第一級閥體的底面上開設(shè)有進(jìn)油口，兩對稱側(cè)面上靠近所述進(jìn)油口的位置上均開設(shè)有出油口；
[0007]所述靜鐵芯為柱狀結(jié)構(gòu)，其上纏繞有導(dǎo)線形成線圈，且所述靜鐵芯設(shè)置在第二級閥體內(nèi)中部，所述靜鐵芯中部設(shè)置有通孔以放置所述彈簧，所述擋鐵設(shè)置在第二級閥體內(nèi)且一側(cè)端面與第三級閥體相接觸，所述擋鐵和第三級閥體的對應(yīng)位置上對稱開設(shè)有兩個通孔以設(shè)置兩個所述接線螺釘；
[0008]所述銜鐵為階梯式柱狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在第一級閥體和第二級閥體內(nèi)，所述銜鐵的一端直徑與第一級閥體內(nèi)徑相同，設(shè)置在第一級閥體內(nèi)且將設(shè)置在第一級閥體兩側(cè)的出油口封堵起來；所述銜鐵另一端的直徑與第二級閥體內(nèi)徑相同，設(shè)置在第二級閥體內(nèi)；所述銜鐵與所述靜鐵芯的接觸部分之間設(shè)置一個所述橡皮墊，所述位于第二級閥體內(nèi)的銜鐵的頂部與所述第二級閥體內(nèi)壁的接觸部分之間也設(shè)置有一個所述橡皮墊，所述位于第二級閥體內(nèi)的銜鐵的底部與所述靜鐵芯內(nèi)的彈簧相接觸。
[0009]使用時，所述導(dǎo)線從一個接線螺釘上引出纏繞成線圈后連接在另一接線螺釘上，當(dāng)所述接線螺釘通電后，所述靜鐵芯與纏繞在所述靜鐵芯上的線圈形成電磁鐵，對所述銜鐵產(chǎn)生吸引力，使得所述銜鐵克服所述彈簧彈力，并壓縮所述彈簧，向所述靜鐵芯方向運(yùn)動，從而使得所述進(jìn)油口與所述出油口連通，打開該數(shù)字閥，工作介質(zhì)(如液壓油或者氣體等)能夠從所述進(jìn)油口進(jìn)入并從所述出油口排出。當(dāng)所述數(shù)字閥完全打開后，所述銜鐵運(yùn)動到開啟狀態(tài)的極限位置處時，所述銜鐵與設(shè)置在靜鐵芯和銜鐵之間的橡皮墊接觸，避免了所述銜鐵與所述靜鐵芯直接接觸并發(fā)生碰撞的情況，消除了碰撞產(chǎn)生的噪音，同時延長了銜鐵的使用壽命。當(dāng)所述接線螺釘斷電后，所述線圈內(nèi)不產(chǎn)生電流，無法形成磁場，不能對所述銜鐵產(chǎn)生吸引力，則所述銜鐵在所述彈簧的彈力作用下，回到初始位置，阻斷所述進(jìn)油口與所述出油口之間的連通，關(guān)閉該數(shù)字閥，工作介質(zhì)無法流通。當(dāng)所述數(shù)字閥完全關(guān)閉后，所述銜鐵運(yùn)動到閉合狀態(tài)的極限位置處，此時所述銜鐵與設(shè)置在第二級閥體內(nèi)壁和銜鐵之間的橡皮墊相接觸，避免了所述銜鐵與所述閥體內(nèi)壁直接接觸并發(fā)生碰撞的情況，消除了碰撞產(chǎn)生的噪音，同時延長了所述銜鐵的使用壽命。且該數(shù)字閥在連續(xù)通斷的情況下，所述銜鐵做高速往復(fù)運(yùn)動，會產(chǎn)生較大慣性力，當(dāng)所述銜鐵與所述橡皮墊相碰撞時，所述橡皮墊能夠產(chǎn)生一定的回彈力，加快該數(shù)字閥的頻響速度。
[0010]使用本實(shí)用新型數(shù)字閥，不僅能夠消除所述銜鐵在高速往復(fù)運(yùn)動時與所述閥體相碰撞產(chǎn)生的噪音，延長所述銜鐵的使用壽命，從而延長該數(shù)字閥的使用壽命，同時還能夠加快所述數(shù)字閥的響應(yīng)速度，使該數(shù)字閥能夠應(yīng)用到更多的場合中去。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述靜鐵芯上設(shè)置有凹槽，所述導(dǎo)線纏繞在所述凹槽內(nèi)。所述凹槽能夠限制所述導(dǎo)線的位置，使所述導(dǎo)線能夠更為穩(wěn)定地工作。
[0012]進(jìn)一步地，所述靜鐵芯上的凹槽內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)線框架，所述導(dǎo)線纏繞在所述導(dǎo)線框架上。所述導(dǎo)線纏繞在所述導(dǎo)線框架上，使得導(dǎo)線被固定在所述導(dǎo)線框架內(nèi)，避免了因銜鐵往復(fù)運(yùn)動產(chǎn)生的震動導(dǎo)致導(dǎo)線發(fā)生錯位，造成磁場不穩(wěn)，影響對銜鐵的吸引。同時極大程度上保護(hù)了導(dǎo)線，增大了導(dǎo)線的使用壽命。
[0013]進(jìn)一步地，所述靜鐵芯上設(shè)置有兩個接線通道，所述導(dǎo)線從一個接線螺釘上引出穿過對應(yīng)位置處的接線通道纏繞成線圈后從另一接線通道內(nèi)穿出連接在另一接線螺釘上。極大程度上保護(hù)了所述導(dǎo)線，保證了該數(shù)字閥的正常工作。
[0014]優(yōu)選地，所述銜鐵為中空結(jié)構(gòu)，減輕了銜鐵質(zhì)量，使得電磁鐵產(chǎn)生的吸力能夠更有效地作用在所述銜鐵的動作過程中，加快了所述銜鐵的響應(yīng)速度，從而使得該數(shù)字閥的響應(yīng)速度更為快速。
[0015]優(yōu)選地，兩個所述橡皮墊分別被粘貼在所述第二級閥體的內(nèi)壁和所述靜鐵芯上。所述橡皮墊被粘貼在所述閥體內(nèi)壁上，避免了所述橡皮墊在與所述銜鐵相接觸的過程中被所述銜鐵帶動，從而與所述銜鐵發(fā)生摩擦，從而延長了所述橡皮墊的使用壽命。
[0016]優(yōu)選地，所述靜鐵芯的材料為鐵基非晶材料。鐵基非晶材料具有較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和較低的矯頑力，能夠提高器件的效率、降低損耗且具有良好的溫度穩(wěn)定性和時效穩(wěn)定性等。因此用此材料作為靜鐵芯后，本實(shí)用新型數(shù)字閥對計(jì)算機(jī)信號的響應(yīng)時間會大大縮短，在用作比例控制時，控制油液能夠更加精確。
[0017]本實(shí)用新型數(shù)字閥不僅解決了傳統(tǒng)用作液壓高速開關(guān)領(lǐng)域的二位二通數(shù)字閥在使用過程中帶來的噪聲大、壽命短的問題，同時還在一定程度上加快了數(shù)字閥的響應(yīng)時間，增大了該數(shù)字閥的應(yīng)用范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型數(shù)字閥的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型的數(shù)字閥包括閥體1、銜鐵2、兩個橡皮墊3、靜鐵芯4、彈簧5、擋鐵6以及兩個接線螺釘7。
[0020]閥體I為三級中空式結(jié)構(gòu)，其中，第一級閥體101寬度最小，第二級閥體102寬度最大，且第一級閥體101與第二級閥體102為一體式結(jié)構(gòu)，第一級閥體101的底面上開設(shè)有進(jìn)油口 111，兩對稱側(cè)面上靠近進(jìn)油口 111的位置上均開設(shè)有出油口 112 ；
[0021]鐵基非晶材料制作的靜鐵芯4為柱狀結(jié)構(gòu)，其上設(shè)置有凹槽401和兩個接線通道402，凹槽401內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)線框架411，導(dǎo)線403纏繞在導(dǎo)線框架411上形成線圈，靜鐵芯4設(shè)置在第二級閥體102內(nèi)中部，靜鐵芯4的中部設(shè)置有通孔404以放置彈簧5，擋鐵6設(shè)置在第二級閥體102內(nèi)且一側(cè)端面與第三級閥體103相接觸，擋鐵6和第三級閥體103的對應(yīng)位置上對稱開設(shè)有兩個通孔以設(shè)置兩個接線螺釘7 ；
[0022]銜鐵2為內(nèi)部中空的階梯式柱狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在第一級閥體101和第二級閥體102內(nèi)，銜鐵2的一端直徑與第一級閥體101的內(nèi)徑相同，并設(shè)置在第一級閥體101內(nèi)且將第一級閥體101兩側(cè)的出油口 112封堵起來；銜鐵2另一端的直徑與第二級閥體102的內(nèi)徑相同，并設(shè)置在第二級閥體102內(nèi)；銜鐵2與靜鐵芯4的接觸部分之間設(shè)置有一個橡皮墊3，位于第二級閥體102內(nèi)的銜鐵2的頂部與第二級閥體102的內(nèi)壁的接觸部分之間也設(shè)置有一個橡皮墊3，兩個橡皮墊3分別被粘貼在第二級閥體102的內(nèi)壁和靜鐵芯4上；位于第二級閥體102內(nèi)的銜鐵2的底部與靜鐵芯4內(nèi)的彈簧5相接觸。彈簧5設(shè)置在銜鐵2與靜鐵芯4之間，當(dāng)彈簧5處于自由狀態(tài)時，位于第一級閥體101內(nèi)的銜鐵2將出油口 112封堵起來，關(guān)閉所述數(shù)字閥；當(dāng)彈簧5被壓縮后，銜鐵2向靜鐵芯4的方向移動，逐漸將出油口 112打開，打開所述數(shù)字閥。
[0023]使用時，導(dǎo)線403從一個接線螺釘7上引出，穿過對應(yīng)位置處的接線通道402在導(dǎo)線框架411上纏繞成線圈后從另一接線通道402內(nèi)穿出，連接在另一接線螺釘7上，當(dāng)接線螺釘7通電后，靜鐵芯4與纏繞在靜鐵芯4上的線圈形成電磁鐵，對銜鐵2產(chǎn)生吸引力，使得銜鐵2克服彈簧5的彈力，并將彈簧5壓縮，向靜鐵芯4方向運(yùn)動，從而使得進(jìn)油口 111與出油口 112連通，打開該數(shù)字閥，工作介質(zhì)(如液壓油或者氣體等)能夠從進(jìn)油口 111進(jìn)入并從出油口 112排出。當(dāng)數(shù)字閥完全打開后，銜鐵2運(yùn)動到開啟狀態(tài)的極限位置處時，銜鐵2與設(shè)置在靜鐵芯4上的橡皮墊3接觸，避免了銜鐵2與靜鐵芯4直接接觸并發(fā)生碰撞的情況，消除了碰撞產(chǎn)生的噪音，同時延長了銜鐵2的使用壽命。當(dāng)接線螺釘7斷電后，線圈內(nèi)不產(chǎn)生電流，無法形成磁場，不能對銜鐵2產(chǎn)生吸引力，則銜鐵2在彈簧5的彈力作用下，回到初始位置，阻斷進(jìn)油口 111與出油口 112之間的連通，關(guān)閉該數(shù)字閥，工作介質(zhì)無法流通。當(dāng)該數(shù)字閥完全關(guān)閉后，銜鐵2運(yùn)動到閉合狀態(tài)的極限位置處，此時銜鐵2與設(shè)置在第二級閥體102的內(nèi)壁上的另一橡皮墊3相接觸，避免了銜鐵2與第二級閥體102的內(nèi)壁直接接觸并發(fā)生碰撞的情況，消除了碰撞產(chǎn)生的噪音，同時延長了銜鐵2的使用壽命。且該數(shù)字閥在連續(xù)通斷的情況下，銜鐵2做高速往復(fù)運(yùn)動，會產(chǎn)生較大慣性力，當(dāng)銜鐵2與橡皮墊3相碰撞時，橡皮墊3能夠產(chǎn)生一定的回彈力，加快該數(shù)字閥的頻響速度。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字閥，其特征在于，該數(shù)字閥包括閥體、銜鐵、兩個橡皮墊、靜鐵芯、彈簧、擋鐵以及兩個接線螺釘； 所述閥體為三級中空式結(jié)構(gòu)，其中，第一級閥體寬度最小，第二級閥體寬度最大，且第一級閥體與第二級閥體為一體式結(jié)構(gòu)，第一級閥體的底面上開設(shè)有進(jìn)油口，兩對稱側(cè)面上靠近所述進(jìn)油口的位置上均開設(shè)有出油口； 所述靜鐵芯為柱狀結(jié)構(gòu)，其上纏繞有導(dǎo)線形成線圈，且所述靜鐵芯設(shè)置在第二級閥體內(nèi)中部，所述靜鐵芯中部設(shè)置有通孔以放置所述彈簧，所述擋鐵設(shè)置在第二級閥體內(nèi)且一側(cè)端面與第三級閥體相接觸，所述擋鐵和第三級閥體的對應(yīng)位置上對稱開設(shè)有兩個通孔以設(shè)置兩個所述接線螺釘； 所述銜鐵為階梯式柱狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在第一級閥體和第二級閥體內(nèi)，所述銜鐵的一端直徑與第一級閥體內(nèi)徑相同，設(shè)置在第一級閥體內(nèi)且將設(shè)置在第一級閥體兩側(cè)的出油口封堵起來；所述銜鐵另一端的直徑與第二級閥體內(nèi)徑相同，設(shè)置在第二級閥體內(nèi)；所述銜鐵與所述靜鐵芯的接觸部分之間設(shè)置一個所述橡皮墊，所述位于第二級閥體內(nèi)的銜鐵的頂部與所述第二級閥體內(nèi)壁的接觸部分之間也設(shè)置有一個所述橡皮墊，所述位于第二級閥體內(nèi)的銜鐵的底部與所述靜鐵芯內(nèi)的彈簧相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字閥，其特征在于，所述靜鐵芯上設(shè)置有凹槽，所述導(dǎo)線纏繞在所述凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字閥，其特征在于，所述靜鐵芯的凹槽內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)線框架，所述導(dǎo)線纏繞在所述導(dǎo)線框架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的數(shù)字閥，其特征在于，所述靜鐵芯上設(shè)置有兩個接線通道，所述導(dǎo)線從一個接線螺釘上引出穿過對應(yīng)位置處的接線通道纏繞成線圈后從另一接線通道內(nèi)穿出連接在另一接線螺釘上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字閥，其特征在于，所述銜鐵為中空結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字閥，其特征在于，兩個所述橡皮墊分別被粘貼在所述第二級閥體的內(nèi)壁和所述靜鐵芯上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字閥，其特征在于，所述靜鐵芯的材料為鐵基非晶材料。
【文檔編號】F15B13/02GK204082734SQ201420394320
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】隆躍進(jìn), 韓智慧, 朱小明, 吳振亞, 方彪, 張磊, 王勇, 許仰曾 申請人:上海豪高機(jī)電科技有限公司