一种挡铁与极靴一体球型活塞结构的反比例减压电磁阀

技术领域

本发明专利涉及一种比例减压电磁阀，尤其是用于车辆液压系统的精确压力控制的一种挡铁与极靴一体球型活塞结构的反比例减压电磁阀。

背景技术

反比例减压阀在车辆液压系统中大量使用，用于控制液体压力驱动机械机构工作，尤其是齿轮箱内驱动高压离合器的啮合。

中国专利申请号“200880005948.9”给出了一种典型的两位三通反比例减压电磁阀结构。采用极靴（该专利附图中序号35）、挡铁（该专利附图中序号34）和衔铁（该专利附图中序号36）组合形成磁分路器结构，实现电磁铁输出电磁力与输入到线圈的电流之间一一对应的关系。其采用了台阶式主阀结构，实现调压阀功能。但是，台阶式主阀加工难度较大，对加工设备和质量管理都有严格要求，批产难度较大。其采用的传统的磁分路器结构，衔铁（该专利附图中序号36）与极靴（该专利附图中序号35）以及挡铁（该专利附图中序号34）与衔铁（该专利附图中序号36）之间间隙较大，磁阻较大，导致电磁阀的能量利用率不好。由于结构的限制及工作环境的恶劣，该产品长期存在使用后，污染物进入电磁铁内部，导致电磁铁工作卡滞电磁阀失效的问题。

中国专利申请号“201210539934.3”给出了另外一种两位三通反比例减压电磁阀结构。其采用了双支撑结构的衔铁衔铁（该专利附图中序号8）安装方式，不仅零部件制造难度较大（尤其是批量生产时），而且产品装配过程有较高要求，存在产品合格率不高的隐患。其主阀采用了圆柱形活塞结构，对阀芯（该专利附图中序号2）上的内孔（该专利附图中序号2g）加工要求较高，不仅零部件加工生产节拍较慢，并且零件的一次直通率偏低。该结构虽然抗污染能力高于中国专利申请号“200880005948.9”中的结构，但仍需解决加工难度大，抗污染能力不够高的问题。

由上述，现有结构存在加工难度大，质量不稳定，抗污染能力不高容易出现机械结构卡死电磁阀失效，以及使用范围受限等缺点。

发明内容

为了解决现有反比例减压电磁阀存在的加工难度大，质量不稳定，抗污染能力不高容易出现机械结构卡死电磁阀失效等缺点，本发明专利目的是提供一种加工难度较低，压力调节特性好，抗污染能力强的挡铁与极靴一体球型活塞结构的反比例减压电磁阀。

为实现本发明的技术目的，本发明采用的技术方案是：(详见权利要求书)

本发明专利所具有的优点：

1、本发明专利采用挡铁与极靴一体式的比例电磁铁结构，磁能利用率高，电磁阀结构紧凑，体积小。

2、本发明专利采用挡铁与极靴一体式的比例电磁铁结构，采用薄膜和衔铁组成摩擦副，摩擦系数小，电磁阀调压性能优良。

3、本发明专利采用挡铁与极靴一体式的比例电磁铁结构，采用薄膜和衔铁组成摩擦副，电磁阀本身具有清理污染物的功能，抗污染能力好。

4、本发明专利采用挡铁与极靴一体式的比例电磁铁结构，电磁阀组装稳定性好，批量生产质量稳定性好。

5、本发明专利采用球型活塞的压力调节主阀结构，抗污染性能好，加工难度低，批量生产质量稳定性好。

附图说明

图1为本发明专利一种挡铁与极靴一体球型活塞结构的反比例减压电磁阀的结构原理图；

图2为本发明专利一种挡铁与极靴一体球型活塞结构的反比例减压电磁阀工作时的原理图。

其中附图标记为：1-轭铁，2-垫片，3-主弹簧，4-衔铁，5-接插件，6-薄膜，7-下磁路板，8-阀体，8a-回油口，8b-出口，8c-进油口，9-阀芯，9a-压力反馈腔，9b-大引压孔，9c-小引压孔，10-活塞，11-复位弹簧，12-阀座，13-线圈，14-挡铁，14a-上锥面，14b-圆柱段，14c-下锥面，14d-磁断路器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

参阅附图1，本发明提供一种挡铁与极靴一体球型活塞结构的反比例减压电磁阀，由轭铁1，垫片2，主弹簧3，衔铁4，接插件5，薄膜6，下磁路板7，阀体8，阀芯9，活塞10，复位弹簧11，阀座12，线圈13、和挡铁14组成。

轭铁1为圆柱形，内设有平底盲孔，由软磁金属材料构成，与下磁路板7铆接成一体。垫片2为为圆环型薄片，由非软磁金属材料构成，紧贴在挡铁14内部的盲孔底部。主弹簧3为圆柱压缩弹簧，由金属构成，端面位于挡铁14内的孔底，下端与衔铁4内设置的大孔底部紧贴。

衔铁4为圆柱形，内设通孔，由软磁材料构成，套接在薄膜6内部，可在薄膜6内部往复滑动。接插件5根据安装要求而确定形状，由塑料和金属构成，外露于轭铁1，与线圈13连接成一体。薄膜6为薄壁圆筒形，由耐磨、耐高温塑料构成，套接在挡铁14内孔中，与挡铁14内孔等长。

下磁路板7为圆环型薄片，由软磁金属材料构成，放置于轭铁1内孔中，内孔套接在阀体8上端外圆上，与阀体8连接成一体，通过铆接与轭铁1连接成一体。阀体8为圆柱形，表面设置有矩形横截面的环状沟槽，内设通孔，侧面设置有回油口8a，出口8b和进口8C和回油口8d，套接在阀芯9外圆上。阀芯9为多段圆柱结构，右端及下端设置有连通的大引压孔9b、小引压口9c和压力反馈孔9a，由金属材料构成，采用特殊处理提高耐磨性能，压力反馈孔9a内放置有活塞10，套接在阀体8内孔中，下端压紧复位弹簧11，上端与衔铁4贴紧。

活塞10为球形，由耐磨金属材料构成。复位弹簧11为圆柱压缩弹簧，由金属材料构成。上端与阀芯9下端压紧，下端与阀座12最大圆柱的上平面压紧。阀座12为多段圆柱形，下端大圆柱面设置有回油口12a，与阀体8连接成一体。线圈13为圆柱形，内设通孔，由塑料和漆包线构成，套接在挡铁14外圆上。挡铁14为圆柱形，设置有开口朝下的盲孔，外圆柱面上设置有上锥面14a，圆柱段14b和下锥面14c，圆柱段14b上设置有磁断路器14d，由软磁材料构成。

主弹簧3上端面位于挡铁14内的孔底，下端与衔铁4内设置的大孔底部紧贴。挡铁14设置的上锥面14a、圆柱面14b和下锥面14c，圆柱面14b上设置的磁断路器14d，上述特征与衔铁4一起组成比例电磁铁中的磁分路器结构。其中，上锥面14a起到传统比例电磁铁结构中的挡铁作用，下锥面14c起到极靴作用，圆柱面14b和磁断路器14d起到挡铁和极靴中间的空气隙作用。

薄膜6与衔铁4组成摩擦副结构，薄膜6起到滑动轴承的作用，衔铁4可在薄膜6内往复运动，活塞10可在阀芯9内的压力反馈腔9c内往复运动，活塞10起到密封压力反馈腔9c内压力的作用。

结合图2对本发明进行进一步描述。所述的一种挡铁与极靴一体球型活塞结构的反比例减压电磁阀不供电状态工作时，主弹簧3提供安装预紧力通过衔铁4传递给阀芯9，阀芯被挤压靠近阀座12，出口8b与进口8c之间连通，出口8b与回油口8a之间通道关闭。液体从进口8经处口8b进入阀体8内孔与阀芯9之间的空腔，从出口8b流出阀体8，对外供给液体以建立压力。同时，经小引压孔9c流向大引压孔9b并达到压力反馈腔9a，压力反馈腔9a内建立压力，压力反馈腔9a内压力作用在阀芯9上的液压反馈面积上，形成液压反馈力

当电磁阀通电时，上述阀芯9，衔铁4的往复过程相同，电磁吸力

当进口8c处的压力高于电磁阀设定的额定工作压力时，电磁阀工作过程与上述相同。当液压反馈腔压力

电磁阀平衡方程为：

上式中，K为比例电磁铁系数，I为输入等效电流。

从而得到：

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围内的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。