[发明专利]电磁铁及使用该电磁铁的开关阀

说明书

技术领域

本发明涉及机电液一体化领域，特别是涉及电磁铁及使用该电磁铁的开关阀。

背景技术

传统电磁铁由线圈、磁轭、衔铁组成，若线圈为浇注形式，还要有绝缘脂等填充，目前电磁铁的结构设计具有涡流损耗大、响应速度慢、发热量高的缺点。

常规数字阀以提高响应频率来实现微量控制，尽管减小阀芯质量和液动力可以提高响应频率，但是开关阀响应频率的提高主要依靠增加驱动器作用力及缩小响应时间。高速开关阀的驱动器主要是强力电磁铁，一般响应时间为几个毫秒；高电磁力需要较多的安匝数，导致电磁阀发热，而且结构复杂、体积较大。由于受安装空间、电磁力、运动惯性等因素影响，进一步提高电磁阀的响应能力遇到了限制，此外，由于开关阀受开关时间的限制，阀芯行程不能太大，因此数字阀的额定流量受到限制，在相同驱动力下，增加阀的额定流量，将降低开关阀的响应速度。

传统开关阀设计为一个电磁铁加复位弹簧的开关阀结构，在阀芯安装复位弹簧，开关时需要克服弹簧力，使得阀芯保持在开(或关)位置时，需要较大的保持电流，从而增加了电磁铁的能量消耗和发热量。

同时随着高速阀工作压力的增加，导致阀芯液动力的增加，也将降低开关阀的响应速度。因此，高速开关阀存在高速响应与高压、大流量之间的矛盾。目前国内外研制的高速电磁开关阀很难同时达到响应时间小于4ms、工作压力大于20Mpa、流量高于10L/Min；而使用先导阀控制的数字阀，尽管能够实现高压、大流量，其频率响应却又大大降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种电磁铁及使用该电磁铁的开关阀，通过对电磁铁结构及其阀结构设计的改进，提高了电磁铁的响应速度，减小了电磁铁的能量消耗和发热量，进而提高了开关阀的响应速度。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种电磁铁，安装在电磁铁壳体内，包括导磁轭铁片、带引出线孔导磁轭铁片、引出导线、线圈和铁芯，其中导磁轭铁片为5°～10°的楔形片，为若干片，带引出线孔导磁轭铁片为15°～25°的楔形片，为2片，线圈为两个，分别与两个引出导线连接，引出导线则分别从带引出线孔导磁轭铁片的孔中穿出，电磁铁壳体底部为圆形，若干片导磁轭铁片与2片带引出线孔导磁轭铁片沿电磁铁壳体底部圆周叠装在电磁铁壳体内，其中若干片导磁轭铁片的角度度数之和与2片带引出线孔导磁轭铁片(25)的角度度数之和为360°。

在上述电磁铁中，导磁轭铁片为10°的楔形片，带引出线孔导磁轭铁片为20°的楔形片，32片导磁轭铁片与2片带引出线孔导磁轭铁片沿电磁壳体底部圆周叠装在电磁铁壳体内。

在上述电磁铁中，导磁轭铁片与带引出线孔导磁轭铁片均为U形结构。

在上述电磁铁中，导磁轭铁片与带引出线孔导磁轭铁片通过每片表面浸有的绝缘漆叠装在电磁铁壳体内粘结为一个整体。

在上述电磁铁中，导磁轭铁片与带引出线孔导磁轭铁片采用高饱和磁感应强度软磁合金，为1J22。

在上述电磁铁中，电磁铁壳体采用黄铜材料，为H62。

一种开关阀，包括电磁铁、衔铁、先导级控制锥阀和液压主阀，先导级控制锥阀包括先导阀体、先导阀芯、密封端盖和密封环，密封环固定在密封端盖上，密封端盖固定在先导阀体上，先导阀芯与先导阀体密封连接，先导阀芯与衔铁连接；液压主阀包括主阀芯、主阀套和弹簧，主阀芯与主阀套连接，主阀芯的上腔设有弹簧，先导阀体的腔体与主阀芯的腔体连通，其特征在于：电磁铁为两个，分别在先导阀芯的两端对称分布，所述电磁铁安装在电磁铁壳体内，包括导磁轭铁片、带引出线孔导磁轭铁片、引出导线、线圈和铁芯，其中导磁轭铁片为5°～10°的楔形片，为若干片，带引出线孔导磁轭铁片为15°～25°的楔形片，为2片，线圈为两个，设置在电磁铁壳体的内部，并分别与两个引出导线连接，引出导线则分别从带引出线孔导磁轭铁片的孔中穿出，电磁铁壳体底部为圆形，若干片导磁轭铁片与2片带引出线孔导磁轭铁片沿电磁铁壳体底部圆周叠装在电磁铁壳体内，其中若干片导磁轭铁片的角度度数之和与2片带引出线孔导磁轭铁片的角度度数之和为360°，所述铁芯设置在电磁铁壳体顶端，与衔铁固定连接。

在上述开关阀中，导磁轭铁片为10°的楔形片，带引出线孔导磁轭铁片为20°的楔形片，32片导磁轭铁片与2片带引出线孔导磁轭铁片沿电磁壳体底部圆周叠装在电磁铁壳体内。

在上述开关阀中，先导级控制锥阀还包括压环和弹簧挡圈，压环将密封环固定在密封端盖上，密封环通过弹簧挡圈固定在密封端盖上。

在上述开关阀中，先导阀芯的轴分别穿过密封端盖和密封环上的孔与衔铁通过螺钉连接。