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专利号: 2022115528166
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 流体压力执行机构;一般液压技术和气动技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种模块化开关磁阻式电磁换向阀,其特征在于:其包括壳体、螺钉、端盖、阀芯、直线轴承、初级齿、定子齿、第一定位块、第二定位块、第三定位块、第一弹簧、第二弹簧、限位块和主轴;所述壳体与所述端盖相连,所述主轴利用主轴两端的凸台做周向限位连接到所述端盖,所述阀芯的中心通孔与两个直线轴承连接,所述直线轴承套在所述主轴上,用于完成阀芯旋转和阀芯轴向移动,所述初级齿安装时将导线缠绕至所述初级齿上形成初级齿绕组,并将所述第一定位块沿所述壳体的第二圆弧槽轴向滑动以便于安装,再将所述初级齿和所述导线沿所述壳体的第二圆弧槽和第二走线槽轴向滑动,随后将所述第二定位块沿所述壳体的第二圆弧槽轴向滑动安装;所述定子齿安装时将所述导线缠绕至所述定子齿上形成定子齿绕组,并将所述定子齿和所述定子齿绕组沿所述壳体的第一圆弧槽和第一走线槽轴向滑动安装,随后将所述第三定位块沿所述壳体的第一圆弧槽轴向滑动安装;所述第一弹簧设置在所述阀芯的两端并与所述直线轴承的外端部接触,所述阀芯的两侧圆孔借助于弹簧销连接所述第二弹簧的第一端,所述第二弹簧的第二端连接所述限位块;

所述初级齿包括第一侧初级齿和第二侧初级齿;所述第一侧初级齿和第二侧初级齿上分别设置有第一初级齿绕组和第二初级齿绕组,所述阀芯上设有阀芯孔,所述弹簧销的第一端与所述阀芯孔过盈配合,所述弹簧销的第二端与弹簧的第一端之间采用螺纹连接,所述弹簧的第二端与所述限位块的第一端螺纹连接,所述限位块与所述弹簧销均设有一段螺纹,所述第一初级齿及第二初级齿上均设有凹槽,当所述第一初级齿绕组通电时,位于第一侧初级齿端部的限位块在电磁力的作用下与初级齿的凹槽接触,所述阀芯在电磁力的作用下朝所述第一初级齿绕组方向轴向移动,同时由于限位块的存在,避免阀芯发生周向旋转;

当所述第二初级齿绕组通电时,所述阀芯向所述第二初级齿绕组方向移动;当断电时,所述阀芯由第一弹簧推回中位状态,所述限位块由所述弹簧销连接的第二弹簧拉回;

所述阀芯的两侧设有凸极,所述定子齿上设有第三绕组,向所述第三绕组通入电流,所述阀芯通过控制各相电流的导通进行不同方向旋转,从而实现O型、P型和H型机能的切换。

2.根据权利要求1所述的模块化开关磁阻式电磁换向阀,其特征在于:所述阀芯由硅钢铁软磁合金材料制成,所述阀芯设有通孔,所述通孔与两个直线轴承同轴心配合,实现所述阀芯的轴向移动和周向旋转;所述定子齿和所述初级齿分别通过所述第一圆弧槽和所述第二圆弧槽轴向安装,安装后分别由所述第三定位块和所述第二定位块进行轴向定位,缠绕在所述定子齿和所述初级齿上的导线分别沿所述第三定位块的第二圆孔和所述第二定位块的第一圆孔引出。

3.根据权利要求1所述的模块化开关磁阻式电磁换向阀,其特征在于:所述初级齿设置为N个,其中N为大于等于3的正整数。

4.根据权利要求1所述的模块化开关磁阻式电磁换向阀,其特征在于:所述阀芯的两侧设置有2n个凸极,所述壳体上安装有2m个定子齿,其中n和m为正整数,2≤n

5.根据权利要求4所述的模块化开关磁阻式电磁换向阀,其特征在于:所述阀芯设置有第一阀芯凸台、第二阀芯凸台和第三阀芯凸台,所述第一阀芯凸台和第三阀芯凸台分别设置有第一凹槽和第四凹槽,所述第二阀芯凸台设置有第二凹槽和第三凹槽,且所述第二凹槽与第三凹槽之间的夹角为120°,所述第一凹槽和第四凹槽均与所述第二凹槽平行。

6.根据权利要求5所述的模块化开关磁阻式电磁换向阀,其特征在于:当所述第一凹槽、第二凹槽和第四凹槽均旋转至液压油口位置时,电磁换向阀具有H型机能;当所述第三凹槽单独旋转至液压油口位置时,电磁换向阀具有P型机能;当第一阀芯凸台、第二阀芯凸台和第三阀芯凸台均无凹槽旋转至液压油口位置时,电磁换向阀具有O型机能。

7.根据权利要求1所述的模块化开关磁阻式电磁换向阀,其特征在于:所述主轴两端设置的凸台为多边形凸台,所述端盖设有与所述多边形凸台过盈配合的凹台。

8.根据权利要求5所述的模块化开关磁阻式电磁换向阀,其特征在于:设所述第一阀芯凸台、第二阀芯凸台和第三阀芯凸台的厚度均为h,液压油口的直径为D,第一阀芯凸台、第二阀芯凸台和第三阀芯凸台上凹槽深度为l,使h‑2l

9.根据权利要求1所述的模块化开关磁阻式电磁换向阀,其特征在于:设所述限位块长度为l1 ,阀芯最外侧凸台与所述初级齿距离为l2,设液压油口之间的距离为l3,其中,l1>l2,h

10.根据权利要求1所述的模块化开关磁阻式电磁换向阀,其特征在于:所述初级齿上导线的缠绕方向相同,所述定子齿的对称定子齿为一相且用同一根导线缠绕并产生相同磁场方向。