[发明专利]一种无摩擦比例阀磁路结构

说明书

本发明公开了一种无摩擦比例阀磁路结构，该微型比例电磁阀利用磁性材料B‑H(磁通量密度‑磁感应强度)曲线在低磁通量密度区时斜率小，即电磁力随电流增长速率较低的特点，提出了一种基于大漏磁技术的新型比例阀磁路。不同与传统的比例电磁阀磁路结构，利用大漏磁磁路，该阀不仅完全实现了阀门的无摩擦运动、提高了比例精度、增加了阀门的可靠性，还降低了比例阀对靴状部分加工精度的依耐性，使得比例阀有更好的批次一致性。该结构可用于微流体的比例流量控制，也可提供比例位移输出。

技术领域

本发明涉及一种比例阀磁路结构。

背景技术

在微流量比例控制领域，比例电磁阀磁路作为一种比例致动执行器，具有操作方便、控制简单等优点，是一种有着广泛应用的驱动方式。比例阀的本质是使电磁力对位移不敏感，而仅与驱动电压或电流成比例关系，从而使得其与作用在阀芯上的弹簧力平衡。但传统的比例电磁磁路，都是利用旁路漏磁的方法降低电磁力随电流或电压增加的增加速度，达到可以与弹簧力平衡从而比例控制的目的，这种结构使得运动的衔铁阀芯和磁路旁路的间隙较小，其缺点主要包括：电磁阀的性能对极靴形状要求较高。对加工精度有较高要求，在生产中不易保持一致性、不易装配；由于阀芯在运动过程中需通过壁面漏磁，因此阀芯与壁面的间距较小，虽然有些结构通过片形弹簧悬浮了阀芯，但仍有摩擦的风险，容易受环境影响产生摩擦，从而影响产品比例性能；同样是由于漏磁磁路较小，磁路易受变形影响，如一旦由于温度或者操作引起微变形，则整个比例磁路性能会产生较大改变。

申请号为CN201420652237.3的专利公开了用于挖掘机系统的PC-EPC的电磁比例阀改良结构，解决了电磁比例阀输出不正常，经常性的卡滞，引起液压泵功率偏大或偏小，使得挖掘机出现经常性的憋车和动作慢的问题。通过对该电磁比例阀阀芯的中间位置设置平衡槽；阀芯的底部设置导向部提高了电磁比例阀工作稳定，灵敏度大大增加，解决了原来易卡滞的问题，使得挖掘机出现经常性的憋车和动作慢的问题得以解决。但是，该结构的电磁阀仍属于有摩擦的比例电磁阀磁路，虽然改善了卡滞现象，但是没有从根本上解决摩擦的问题，但遇到温度、外界力的影响仍存在卡滞风险。

申请号为CN201610044647.3的中国专利公开了一种比例电磁气阀，该阀的螺纹连接件的一端与阀套固定连接；阀嘴连接在阀套的一端；螺纹连接件、阀嘴均位于阀套的同一端；阀嘴上设有径向通孔和与阀套连通的轴向通孔，径向通孔与轴向通孔连通；衔铁滑动配合在阀套内；衔铁的一端能与轴向通孔的内端部相抵以进行密封，衔铁的另一端与电磁挡铁之间设有弹性复位装置；电磁挡铁连接在阀套的另一端；壳体套接在阀套外且壳体与阀套固定连接；电磁线圈设在阀套与壳体之间。如专利中所述，该结构的电磁阀衔铁通过滑动配合，是一种有摩擦电磁阀结构；此外，磁路部分有三角形状，加工的一致性对磁性能影响较大，对加工要求较高。

2013年3期《液压与气动》上，文章《比例电磁阀的特性分析与试验研究》(补充作者)介绍了一种用于变推力液体火箭发动机流量调节的比例阀，对比例电磁铁静态吸力特性、电磁阀阀口流量特性和比例电磁铁动态响应特性进行了研究。该比例阀的不足之处仍然是利用旁路进行磁力调节，衔铁前部有倒角用于极靴结构；不容易加工，且倒角加工一致性对产品批次一致性有较大影响；衔铁仍容易受外界影响与阀体产生摩擦，从而降低比例阀性能。

发明内容

本发明的技术解决问题是：为克服现有技术的不足，提出一种基于大漏磁技术的无摩擦比例阀磁路结构，结构简单、紧凑、可扩展性强，适用于低功耗、高精度、无摩擦、高可靠、微流量流体控制系统，也可作为微小比例致动器提供比例位移输出。