一种可编程长寿命超高速电磁阀和安装方法与流程

本发明涉及液压控制系统所使用的液压开关控制类阀领域，尤其涉及一种可编程长寿命超高速电磁阀和安装方法。

背景技术：

1、电磁阀(solenoidvalve)是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，可用于液压系统以及气动系统。它主要用于调整介质的方向、流量、速度和其他参数。电磁阀内部含有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的油管。腔中间是阀体，两面是电磁铁。当电磁铁线圈通电时，阀体被吸引至通电电磁铁的方向，从而开启或关闭不同的排油孔。阀体的移动使液压油进入不同的排油管，通过油的压力推动油缸活塞，进而带动机械装置运动。通过控制电磁铁的电流通断，实现对机械运动的控制。

2、电磁阀可分为：(1)直动式电磁阀：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。适用于真空、负压、零压环境，但通径一般不超过25mm。(2)分步直动式电磁阀：结合直动和先导式原理，适用于零压差或真空、高压环境，但功率较大，需水平安装。(3)先导式电磁阀：通电时，电磁力打开先导孔，利用流体压差推动主阀开启；断电时，弹簧力关闭先导孔，流体压力推动关闭件关闭阀门。适用于高压环境，可任意安装(需定制)。

3、然而现有技术的电磁阀存在以下问题：传统高速电磁阀开、关响应时间大多数在2ms以上；寿命大多在3×108次以下；电磁阀的常开与常闭式结构，存在较大差别，且装配后不能通过程序进行修改；保持时需要维持电流等缺点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可编程长寿命超高速电磁阀和安装方法。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、本发明的第一方面，提供一种可编程长寿命超高速电磁阀，包括阀座、阀芯、外壳、衔铁、永磁体、止座、骨架、线圈、端盖、电路板罩壳、电路板、引出导线、复位弹簧和导磁垫片；

4、所述阀座与外壳焊接为一体，所述阀芯与衔铁焊接为一体；焊接后的阀芯安装在阀座的孔内，阀芯左端的锐边与阀座的β倒角接触，形成锐边阀口密封；阀芯与阀座通过一定的密封长度进行间隙密封；

5、复位弹簧安装在衔铁的孔内；

6、永磁体的左端与外壳接触，右端与止座接触，端盖通过螺纹与外壳连接，并通过导磁垫片压紧止座，从而压紧永磁体；永磁体的磁力线为轴向磁力线；

7、线圈缠绕在骨架上，并安装于外壳、止座、导磁垫片、端盖形成的安装空间内；

8、线圈还通过外壳上的出线孔，引出并焊接到电路板上；外壳远离阀座的一端与电路板罩壳连接，所述电路板安装于电路板罩壳内；电路板通过电路板罩壳上的出线孔连接引出导线；

9、在关闭状态时，永磁体的大部分磁力线主要通过外壳、端盖、导磁垫片和止座形成闭环；在打开状态时，永磁体的大部分磁力线主要通过衔铁和止座形成闭环。

10、进一步地，所述电磁阀还包括设置于衔铁的孔内的垫片，通过调整垫片的厚度或装配数量来调节复位弹簧的预紧力大小。

11、进一步地，所述永磁体的左端与外壳之间、永磁体的右端和止座之间，均通过第一密封圈进行软密封。

12、进一步地，电路板罩壳空腔内灌封环氧树脂，对电路板进行固定和密封。

13、进一步地，所述阀座与外壳通过激光焊焊接为一体，所述阀芯与衔铁通过激光焊焊接为一体；

14、阀座采用高硬度耐磨材料，用于承受阀芯的高频撞击，外壳采用高磁导率软磁合金，满足电磁阀对导磁性能的要求。

15、进一步地，所述阀芯外圆面上设置有均布的均压槽。

16、进一步地，所述阀芯左端有半径rx的圆弧过渡，过rx圆弧与阀芯外圆的交点且与rx圆弧相切线与阀座的β倒角形成一个角度α，以及阀芯左端距rx的圆弧与阀芯外圆的交点的距离l，通过匹配这四个参数之间的关系平衡掉阀芯所受到的稳态液动力。

17、本发明的第二方面，提供如第一方面所述的一种可编程长寿命超高速电磁阀的安装方法，包括以下步骤：

18、把焊接成一体的阀芯与衔铁装入焊接成一体的阀座与外壳的相应孔内；

19、依次装入复位弹簧、永磁体、止座、缠绕在骨架上的线圈、导磁垫片、端盖；

20、安装电路板和电路板罩壳并完成线路连接。

21、本发明的有益效果是：

22、在本发明的一示例性实施例中，通过采用永磁体以及线圈的优化组合，可实现阀芯的超高速开、关，且不需要维持电流，来保持打开(常闭式)或关闭(常开式)。

技术特征：

1.一种可编程长寿命超高速电磁阀，其特征在于：包括阀座(1)、阀芯(2)、外壳(3)、衔铁(4)、永磁体(5)、止座(6)、骨架(7)、线圈(8)、端盖(9)、电路板罩壳(10)、电路板(11)、引出导线(12)、复位弹簧(16)和导磁垫片(18)；

2.根据权利要求1所述的一种可编程长寿命超高速电磁阀，其特征在于：所述电磁阀还包括设置于衔铁(4)的孔内的垫片(14)，通过调整垫片(14)的厚度或装配数量来调节复位弹簧(16)的预紧力大小。

3.根据权利要求1所述的一种可编程长寿命超高速电磁阀，其特征在于：所述永磁体(5)的左端与外壳(3)之间、永磁体(5)的右端和止座(6)之间，均通过第一密封圈(17)进行软密封。

4.根据权利要求1所述的一种可编程长寿命超高速电磁阀，其特征在于：电路板罩壳(10)空腔内灌封环氧树脂，对电路板(11)进行固定和密封。

5.根据权利要求1所述的一种可编程长寿命超高速电磁阀，其特征在于：所述阀座(1)与外壳(3)通过激光焊焊接为一体，所述阀芯(2)与衔铁(4)通过激光焊焊接为一体；

6.根据权利要求1所述的一种可编程长寿命超高速电磁阀，其特征在于：所述阀芯(2)外圆面上设置有均布的均压槽。

7.根据权利要求1所述的一种可编程长寿命超高速电磁阀，其特征在于：所述阀芯(2)左端有半径rx的圆弧过渡，过rx圆弧与阀芯(2)外圆的交点且与rx圆弧相切线与阀座(1)的β倒角形成一个角度α，以及阀芯(2)左端距rx的圆弧与阀芯(2)外圆的交点的距离l，通过匹配这四个参数之间的关系平衡掉阀芯(2)所受到的稳态液动力。

8.如权利要求1～7中任意一项所述的一种可编程长寿命超高速电磁阀的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种可编程长寿命超高速电磁阀和安装方法，电磁阀包括阀座、阀芯、外壳、衔铁、永磁体、止座、骨架、线圈、端盖、电路板罩壳、电路板、引出导线、复位弹簧和导磁垫片；永磁体的左端与外壳接触，右端与止座接触，端盖通过螺纹与外壳连接，并通过导磁垫片压紧止座，从而压紧永磁体；永磁体的磁力线为轴向磁力线；在关闭状态时，永磁体的大部分磁力线主要通过外壳、端盖、导磁垫片和止座形成闭环；在打开状态时，永磁体的大部分磁力线主要通过衔铁和止座形成闭环。本发明通过采用永磁体以及线圈的优化组合，可实现阀芯的超高速开、关，且不需要维持电流，来保持打开(常闭式)或关闭(常开式)。

技术研发人员：唐兵,周安玉,闫雨潇,郭大勇,司国雷
受保护的技术使用者：四川航天烽火伺服控制技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23