CN102844599B - 电磁滑阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电磁滑阀。该电磁滑阀包括：滑阀，该滑阀具有设置有供给压力口、控制压力口、排出口的套筒和支撑在该套筒中用于在该套筒内轴向移动的轴；和用于沿着第一轴向方向为所述轴提供轴向驱动力的电磁致动器；其中该轴具有第一活塞和第二活塞，该第一活塞具有用于打开/关闭供给压力口的第一阀面；该第二活塞具有用于打开/关闭该排出口的第二阀面，其中第一活塞具有比第二活塞更大的与控制压力口流体连通的活塞面表面积。

Description

电磁滑阀

技术领域

本发明涉及电磁滑阀，更具体地涉及但不排他地涉及具有两阀面（land）的高流量电磁滑阀，该电磁滑阀能够使用较高的控制压力而不需要相应较大的电磁致动器。

背景技术

本申请人已经认识到，当前设计的高流量电磁阀具有相等面积的轴，这意味着该轴的阀面具有相同的外部尺寸，通常是相同的外径，这导致阀面具有相同的用于响应作用在该阀面的流体压力而驱动轴的表面面积。为了增加从当前设计的电磁滑阀得到的压力，需要增加轴的直径。随着轴上的每个阀面的直径增加，作用在该电磁滑阀上的膜片上的力增加，因此需要增加电磁致动器的磁铁（线圈）的尺寸。本发明人已经确定的是期望缓解随着电磁滑阀的压力容量而增加电磁铁（线圈）尺寸的必要性。

美国专利申请No.2003/0164193A1公开了一种螺线管操作的液压控制阀，其具有闭合通风通道32的相对大的控制阀面和闭合供应口28的相对小的控制阀面。还公开了反馈阻尼小孔，其将控制压力通过孔52与阀面48的左端沟通，由此对轴运动提供阻力或阻尼。

美国专利申请No.2006/0086396A1公开了一种具有短轴型阀的电磁液压控制阀。相对大的阀面直径用于密封通风口9。

而且，本申请人还认识到根据当前的实践增加轴上的所有阀面的直径通常增加电磁滑阀排出口的渗漏，因此需要更大的泵来补偿这种渗漏。

本发明的示例设法解决，或至少改进以前的电磁阀的一个或更多缺点。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种电磁滑阀，该电磁滑阀包括：滑阀，该滑阀具有设置有供给压力口、控制压力口、排出口的套筒和支撑在该套筒中用于在该套筒内轴向移动的轴；和用于沿着第一方轴向方向为所述滑阀提供轴向驱动力的电磁致动器；其中所述轴具有第一活塞和第二活塞，该第一活塞具有用于打开/关闭供给压力口的第一阀面；该第二活塞具有用于打开/关闭该排出口的第二阀面，其中第一活塞具有比第二活塞更大的与控制压力口流体连通的活塞面的表面积。

优选地，该第一活塞具有与控制压力口流体连通的一个活塞面（b），其被设置成使得作用在所述一个活塞面上的流体力沿着远离电磁致动器的轴向方向作用在该轴上，和与反馈小孔流体连通的相反的活塞面（a），其被设置成使得作用在所述相反活塞面上的流体力沿着朝向该电磁致动的轴向方向作用在该轴上。

更优选，反馈小孔以与该控制压力口相同的控制压力供给流体。甚至更优选，该反馈小孔与控制压力口流体连通。在一个示例中，该小孔形成为延伸通过第一活塞以与控制压力口连通的管道。

优选地，与控制压力口流体连通的第二活塞的面（c）被设置成使得作用的所述面上的流体的力沿着朝向该电磁致动器的轴向方向作用在轴上。

优选地，由于第一活塞的面的表面积相等并且相反，轴被设置成使得轴上来自作用于所述轴的活塞面上的流体的合力与第一活塞的横向尺寸无关。更优选，该第一活塞是圆柱形的，并且轴上来自作用于所述轴的活塞面上的流体的合力与第一活塞的直径无关。

优选地，该轴设置成使得轴上来自作用于所述轴的活塞面上的流体的合力由下述方程式给出：

合力=A+C-B，

其中A、B和C分别是作用在面a、b、c上的流体力。

在优选的形式中，该第一活塞具有比第二活塞大的直径。更优选，由于第一活塞的较大直径，该阀具有从供给压力口到控制压力口的较高流量，和从控制压力口到排出口的较低流量。

根据本发明的另一方面，提供一系列电磁滑阀，每种阀是如上面所描述的，其中每个电磁滑阀具有不同的第一活塞直径与第二活塞直径之比，以提供不同的压力容量，并且其中每种电磁滑阀具有相同的电磁致动器。

在一个具体的示例中，每种电磁滑阀具有不同的第一活塞直径和相同的第二活塞直径。

附图说明

下面参考附图以非限制性示例的方式描述本发明，其中：

图1（a）是根据本发明第一实施例的电磁滑阀的示意截面图；

图1（b）是根据本发明第二实施例的电磁滑阀的示意截面图；

图1（c）是根据本发明第三实施例的电磁滑阀的示意截面图；

图1（d）是根据本发明第四实施例的电磁滑阀的示意截面图；

图2示出与图1（a）至图1（d）所示的电磁滑阀相同或相似的电磁滑阀的滑阀轴的细节。

具体实施方式

参考图1（a），图1（a）示出用于从系统供给压力供给变化的压力到物体（诸如，例如摩擦式离合器）的电磁滑阀10。所示的电磁滑阀10具有增大的供给压力直径的轴，同时保持轴的调节压力端为原始直径。借助于这种结构，在阀10的膜片上的合力与增大的供给压力直径无关。

更具体地，电磁滑阀10包括具有套筒14的滑阀12，该套筒被设置有供给压力口16、控制压力口18、排出口20和轴22，轴22被支撑在套筒14中用于在套筒14内轴向移动。电磁滑阀10还包括电磁致动器24，电磁致动器24用于沿着远离该电磁致动器的第一轴向方向为轴22提供轴向驱动力，以便运行滑阀12。轴22具有第一活塞26和第二活塞30，第一活塞26具有用于打开/关闭供给压力口16的第一阀面28，第二活塞具有用于打开/关闭排出口20的第二阀面32。第一活塞26具有比第二活塞30大的与控制压力口18流体连通的活塞面表面积34。

第一活塞26具有与控制压力口18流体连通的一个活塞面（b），活塞面（b）设置成使得作用在该面（b）上的流体的力沿着远离电磁致动器24的轴向方向作用在轴22上。第一活塞26还具有与反馈小孔36流体连通的相反的活塞面（a），该相对的活塞面（a）设置成使得作用在该相对的活塞面（a）上的流体的力沿着朝向该电磁致动器24的轴向方向作用在轴22上。反馈小孔36以与该控制压力口18相同的控制压力供给流体。在图1（a）所示的示例中，反馈小孔36形成在套筒14中，以便以控制压力向第一活塞26的活塞面（a）提供流体。

图1（b）至1（d）示出根据本发明其他示例的电磁滑阀10的可选的结构。更具体地，参考图1（b），在这个示例中，除了反馈小孔设置在滑阀12的端部而不是在套筒14的侧壁内之外，所示的电磁滑阀10类似于图1（a）中所示的示例。参考图1（c）所示的示例，反馈小孔36设置在套筒14的侧壁中（以类似于图1（a）的方式），但是这个示例不同于图1（a）、1（b）和1（d）之处在于套筒14是非圆形的。这通过图1（c）中的套筒14的截面图是很明显的，其中套筒14在轴22的下面比在轴22的上面延伸更大的程度。

图1（d）所示的电磁滑阀10具有反馈小孔36，反馈小孔36形成为延伸通过第一活塞26与控制压力口18连通的管道38。而且，图1（d）所示的示例包括作为电磁阀10的一部分的阻尼器40。正如能够看到的，由于所有四种电磁滑阀利用相同的电磁致动器24，磁铁42的尺寸对于图1（a）至1（d）所示的所有四种电磁滑阀10是公用的。

在图1（a）至1（d）所示的每种电磁滑阀10中，第二活塞30与控制压力口18流体连通的面（c）设置成使得作用在面（c）上的流体的力沿着远离电磁致动器24的轴向方向作用在轴22上。

参考图2，轴22设置成使得，对于滑阀的任何静止位置（包括如图所示当电磁滑阀10的压力供给口16关闭时），轴22上来自作用于轴22的活塞面上的流体的合力与该第一活塞26的横向尺寸无关。这种无关是由于第一活塞26的相等并且相反面的表面积有效地相互抵消。在第一活塞26是圆柱形的情况下，轴22上来自作用于轴22的活塞面上的流体的合力与第一活塞26的外径无关。关于图2所示的标记，轴22上来自作用于轴22的活塞面上的流体的合力由下面的方程式给出：

合力=A+C-B，其中A、B和C分别是作用在面（a）、（b）、（c）上的流体力。

以这种方式，由最外面的六个箭头A表示的表面（a）的环形部分上的力抵消由六个箭头B表示的表面（b）上的力，因此合力确实与第一活塞26的外直径无关。

在轴是圆柱形的情况下，第一活塞26具有大于第二活塞30的直径，因此第一活塞26具有比第二活塞30大的与控制压力口18流体连通的活塞面表面积。由于第一活塞26的较大的直径，阀10具有从供给压力口16到控制压力口18的较高的流量，并且具有从控制压力口18到排出口20的较低的流量。这是希望的，因为从控制压力口18到排出口20的较低的流量使渗漏最小化，因此可以用较小的泵。

有利的是，增加第一活塞26直径的能力能够利用较高的控制压力，这样有助于调节较高的压力并且便于电磁滑阀快速动作。而且，由于磁铁42的尺寸与流动面积设计无关，压力可以通过改变第一活塞26的直径来调节同时保持在压力/流量变量之间公用的线圈/铁芯尺寸。与其他的高流量电磁阀相比这能够有助于保持短的总长度，并且便于利用公用的磁铁线圈/铁芯和主体提供电磁阀系列结构。

可调的反馈小孔36通过被定位成与轴22的最大的面积合作可以具有最大化的效果。

电磁滑阀10可以具有填充的容器，因此在电磁致动器的内侧提供油以改变电磁滑阀10的固有频率。而且如图1（a）至1（d）所示，可以安装调节螺钉44。

虽然上面已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，它们仅仅是以举例的方式而不是限制的方式提出。对于相关领域的技术人员明显的是，可在其中做出形式和细节上的各种而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不应当由上面描述的任何示例实施例限制。

本说明书对任何在先公开（或从其推导的信息）或任何已知的事物的参考不被也不应当被当作认可或承认或者先前公开（或从其推导的信息）或已知事物形成本说明书致力涉及领域的公知知识的一部分的任何形式的暗示。

在整个说明书和权利要求中，除非上下文另外要求，词语“包括”理解为意指包括所述的整体或组或整体或步骤的组，但不排除任何其它整体或组或整体或步骤的组。

Claims (13)

1.一种电磁滑阀(10)，包括：滑阀(12)，所述滑阀具有套筒(14)，所述套筒(14)设置有供给压力口(16)、控制压力口(18)、排出口(20)和支撑在所述套筒(14)中用于在所述套筒(14)内轴向移动的轴(22)；和用于沿着第一轴向方向为所述轴(22)提供轴向驱动力的电磁致动器(24)；其特征在于所述轴(22)具有第一活塞(26)和第二活塞(30)，所述第一活塞(26)具有用于打开/关闭所述供给压力口(16)的第一阀面(28)；所述第二活塞(30)具有用于打开/关闭所述排出口(20)的第二阀面(32)，其中所述第一活塞具有比所述第二活塞(30)更大的与所述控制压力口(18)流体连通的活塞面表面积(34)，和用以减小相对于所述第一活塞(26)的活塞面b的相反活塞面a上的压力差的反馈小孔。

2.根据权利要求1所述的电磁滑阀，其中所述第一活塞(26)具有所述活塞面b和所述相反活塞面a，所述活塞面b与所述控制压力口(18)流体连通并且被设置成使得作用在所述一个活塞面上的流体力沿着远离所述电磁致动器(24)的轴向方向作用在所述轴(22)上，所述相反活塞面a与反馈小孔(36)流体连通并且被设置成使得作用在所述相反活塞面上的流体力沿着朝向所述电磁致动器(24)的轴向方向作用在所述轴(22)上。

3.根据权利要求2所述的电磁滑阀，其中所述反馈小孔以与所述控制压力口相同的控制压力供给流体。

4.根据权利要求3所述的电磁滑阀，其中所述反馈小孔(36)与所述控制压力口(18)流体连通。

5.根据权利要求1至4任何一项所述的电磁滑阀，其中与所述控制压力口(18)流体连通的所述第二活塞(30)的面c被设置成使得作用在该面上的流体的力沿着朝向所述电磁致动器(24)的轴向方向作用在所述轴(22)上。

6.根据权利要求1至4任何一项所述的电磁滑阀，其中所述轴(22)被设置成由于所述第一活塞(26)的面的表面积相等并且相反，所以所述轴(22)上来自作用于所述轴(22)的活塞面上的流体的合力与所述第一活塞(26)的横向尺寸无关。

7.根据权利要求6所述的电磁滑阀，其中所述第一活塞(26)是圆柱形的，并且所述轴(22)上来自作用于所述轴(22)的活塞面上的流体的合力与所述第一活塞(26)的外直径无关。

8.根据权利要求6所述的电磁滑阀，其中所述轴(22)被设置成使得所述轴(22)上来自作用于所述轴(22)的活塞面上的流体的合力由下述方程给出：

合力＝A+C-B

其中A、B和C分别是作用在面a、b、c上的流体力。

9.根据权利要求1至4任何一项所述的电磁滑阀，其中所述第一活塞(26)具有比所述第二活塞(30)大的直径。

10.根据权利要求9所述的电磁滑阀，其中由于所述第一活塞(26)的较大直径，所以所述电磁滑阀(10)具有从所述供给压力口(16)到所述控制压力口(18)的相对高流量，和从所述控制压力口(18)到所述排出口(20)的相对低流量。

11.根据权利要求4所述的电磁滑阀，其中所述反馈小孔(36)形成为延伸通过所述第一活塞(26)以与所述控制压力口(18)连通的管道。

12.一系列电磁滑阀，每个阀如权利要求1至11任何一项所述，其中每种电磁滑阀具有不同的第一活塞直径与第二活塞直径之比，以提供不同的压力容量，并且其中每个电磁滑阀具有相同的电磁致动器(24)。

13.根据权利要求12所述的一系列电磁滑阀，其中每个电磁滑阀具有不同的第一活塞直径但具有相同的第二活塞直径。