申请/专利权人：中国重型机械研究院股份公司

申请日：2019-07-09

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN110230620B

主分类号：F15B13/02

分类号：F15B13/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.10.15#实质审查的生效;2019.09.13#公开

摘要：本发明公开了一种低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，由电磁励磁单元、推力作动单元、液压通断单元及手动操作单元组成；电磁励磁单元环绕推力作动单元并通过紧定螺帽固定于推力作动单元，推力作动单元通过螺纹与液压通断单元连接并由开口弹簧垫背紧，手动操作单元设置于推力作动单元末端；本发明液压逻辑阀功耗低，能实现明显的节能效果；响应迅速，适用于高频作动液压领域，可实现精准的位置及力控制要求；同时具有内泄漏量细微、使用压力高及抗污染能力强等优点。

主权项：1.一种低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，其特征在于：具有双向截止功能，由电磁励磁单元、推力作动单元、液压通断单元及手动操作单元组成；其中，电磁励磁单元包括励磁线圈9和对称于励磁线圈9并沿轴向设置的第一永磁体3、第一轭铁6、第一固定圈2以及第二永磁体11、第二轭铁10、第二固定圈12，励磁线圈9置于线圈架7内；第一永磁体3与第一轭铁6被第一固定圈2环绕，并布置于左端盖1与线圈架7左端之间；第二永磁体11与第二轭铁10被第二固定圈12环绕，并布置于右端盖15与线圈架7右端之间；其中，左端盖1和右端盖15通过壳体8连接，并成整体结构形式；推力作动单元包括左端连接有推杆44的衔铁28，推杆44设置在左导磁体35内且右端通过螺纹与衔铁（28）连接，衔铁28上沿轴向设置有第一轴承31及第二轴承29，衔铁28左端与左导磁体35之间有第一工作气隙4，衔铁28右端与右导磁体16之间有第二气隙13；左导磁体35通过螺纹与外阀体37连接并由背紧螺套45固定，右导磁体16通过螺纹与第二导磁套23连接；沿轴向第一导磁套32左端与第一隔磁套34右端焊接，第一隔磁套34左端与外阀体37右端焊接，沿轴向第一导磁套32右端与第二隔磁套27左端焊接，第二隔磁套27右端与第二导磁套23左端焊接；其中，第二气隙13处的衔铁28与右导磁体16的磁极采用锥形结构，锥形结构与水平方向的夹角β为45º~60º；液压通断单元包括设置有A油口40和低摩擦密封组件47的内阀体39，弹簧套54与内阀体39端部通过螺纹连接并由背紧螺母42固定，弹簧套54外端部设置有P油口43，复位弹簧53设置于弹簧套54内；设置有阀芯衡压孔52及均压槽49的阀芯50设置于内阀体39内，阀芯50右端部接触推杆44，阀芯50由其锥面处与内阀体39构成锥面线性密封副51，阀芯50中心的阀芯衡压孔52连通P油口43并与推杆44左端连通，复位弹簧53右端作用于阀芯50的左端；电磁励磁单元沿轴向经右导磁体（16）的螺纹通过紧定螺帽17固定于推力作动单元；液压通断单元的内阀体39通过螺纹与推力作动单元的外阀体37连接并由内阀体39右端的开口弹簧垫46背紧；手动操作单元包括沿轴向设置于右导磁体16中的操作杆21，操作杆21右端设置有弹簧22及挡圈18，并经弹簧垫20由螺母19固定；第一永磁体和第二永磁体给衔铁提供了两个大小相等但方向相反的永磁偏置磁场，用于克服复位弹簧的复位力、阀芯的液动力及阀芯的差动偏置力，励磁线圈所产生的磁场起调节作用，用来加强第一工作气隙处的磁场同时减弱第二气隙处的磁场；永磁偏置磁路为：磁通从第一永磁体N极出发，通过壳体向左端盖、外阀体到左导磁体，然后经过第一工作气隙到第一导磁套回到永磁体S极，形成第一永磁偏置磁路；磁通从第二永磁体N极出发，通过壳体向右端盖、第二导磁套到右导磁体，然后经过第二气隙到第一导磁套回到永磁体S极，形成第二永磁偏置磁路；电励磁磁路路径为：电励磁磁通从壳体磁极出发，通过壳体向左端盖、外阀体到左导磁体，然后经过第一工作气隙经衔铁再经第二气隙进入右导磁体，最后经第二导磁套到右端盖回到壳体磁极。

全文数据：一种低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀技术领域本发明涉及一种液压逻辑阀，特别是涉及一种低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，可作为液压领域的位置或者力闭环控制元件。背景技术连续铸钢领域的液压位置或者力闭环控制分伺服阀比例阀控制和开关阀控制两种方式，前者伺服阀比例阀的控制系统构成复杂、对油液清洁度敏感、故障率高、能耗大及投资维护成本高，开关阀控制采用电磁阀控制方式，电气控制系统简单且对油液敏感度大大降低，系统工作可靠。但目前的开关阀控制方式，是采用电磁阀对液压缸的位置或者力进行控制，由于电磁阀的滑阀式结构造成较大的内泄漏，为了实现液压缸的位置或者力闭环控制，必须在液压缸控制回路上设置其他具有通断功能的液压元件，这样造成液压系统复杂；同时，由于电磁阀的响应频率较低，通常为几十甚至上百毫秒，为了实现液压缸的位置或者力闭环的精准控制，还必须在液压缸控制回路上设置其他具有节流功能的液压元件，由于节流元件的差异性及负载的变化，容易导致位置及力控制系统的超调甚至震荡等现象；再者，电磁阀通过电磁线圈的励磁直接驱动衔铁的运行，控制电流大、温升高、功耗大。上述因素造成液压控制系统复杂、功耗大且影响电磁阀的使用寿命。发明内容为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种功耗低、适应高频作动、泄漏量小且加工制造方便的液压逻辑阀，以满足液压系统的位置或者力控制要求。为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：本发明提供的第一种低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，具有双向截止功能，由电磁励磁单元、推力作动单元、液压通断单元及手动操作单元组成；其中，电磁励磁单元包括励磁线圈和对称于励磁线圈并沿轴向设置的第一永磁体、第一轭铁、第一固定圈以及第二永磁体、第二轭铁、第二固定圈，励磁线圈置于线圈架内；第一永磁体与第一轭铁被第一固定圈环绕，并布置于左端盖与线圈架左端之间；第二永磁体与第二轭铁被第二固定圈环绕，并布置于右端盖与线圈架右端之间；其中，左端盖和右端盖通过壳体连接，并成整体结构形式；推力作动单元包括左端连接有推杆的衔铁，推杆设置在左导磁体内且右端通过螺纹与衔铁连接，衔铁上沿轴向设置有第一轴承及第二轴承，衔铁左端与左导磁体之间有第一工作气隙，衔铁右端与右导磁体之间有第二气隙；左导磁体通过螺纹与外阀体连接并由背紧螺套固定，右导磁体通过螺纹与第二导磁套连接；沿轴向第一导磁套左端与第一隔磁套右端焊接，第一隔磁套左端与外阀体右端焊接，沿轴向第一导磁套右端与第二隔磁套左端焊接，第二隔磁套右端与第二导磁套左端焊接。液压通断单元包括设置有A油口和低摩擦密封组件的内阀体，设置有阀芯衡压孔及均压槽的阀芯由其锥面处与内阀体构成锥面线性密封副；弹簧套与内阀体端部通过螺纹连接并由背紧螺母固定，弹簧套外端部设置有P油口，复位弹簧设置于弹簧套内并作用于阀芯的左端。手动操作单元包括沿轴向设置于右导磁体中的操作杆，操作杆右端设置有弹簧及挡圈，并经弹簧垫由螺母固定。所述电磁励磁单元沿轴向经右导磁体的螺纹通过紧定螺帽固定于推力作动单元，液压通断单元的内阀体通过螺纹与推力作动单元的外阀体连接并由内阀体右端的开口弹簧垫背紧。本发明的其他技术特征为：所述第一隔磁套为非导磁材料，其中，第一永磁体与推力作动单元配合处的第一隔磁套轴向长度大于第一工作气隙长度的两倍以上，以减小第一永磁体磁动势的损失。所述第二隔磁套为非导磁材料，其中，第二永磁体与推力作动单元配合处的第二隔磁套轴向长度大于第二气隙长度的两倍以上，以减小第二永磁体磁动势的损失。所述线圈架和固定圈为轻质非导磁材料。所述端盖、壳体、轭铁、衔铁、导磁体和导磁套均为软磁材料。所述第一永磁体和第二永磁体为钕铁硼稀土永磁材料。所述第一永磁体和第二永磁体为沿轴向平行充磁。所述励磁线圈采用脉宽调制信号控制。所述第一轴承和第二轴承为非导磁材料。所述操作杆为非导磁材料。所述第一导磁套和第二导磁套均为软磁材料，所述第一隔磁套和第二隔磁套均为非导磁材料，第一隔磁套、第一导磁套、第二隔磁套和第二导磁套依次焊接在一起，而非整体式结构，减小了永磁钢磁动势的损失，增强了永磁磁场的辅助磁力。所述推力作动单元中第二气隙处衔铁和右导磁体的磁极采用锥形结构，夹角β为45°～60°。所述电磁励磁单元、推力作动单元、液压通断单元及手动操作单元分体设置，通过更换不同结构的液压通断单元能实现不同控制特性的液压逻辑阀。上述发明的工作原理是：永磁体给衔铁提供了两个大小相等但方向相反的永磁偏置磁场，用于克服复位弹簧的复位力、阀芯的液动力及阀芯的差动偏置力，励磁线圈所产生的磁场起调节作用，用来加强第一工作气隙处的磁场同时减弱第二气隙处的磁场。本发明的永磁偏置磁路为：磁通从第一永磁体N极出发，通过壳体向左端盖、外阀体到左导磁体，然后经过第一工作气隙到第一导磁套回到永磁体S极，形成第一永磁偏置磁路；磁通从第二永磁体N极出发，通过壳体向右端盖、第二导磁套到右导磁体，然后经过第二气隙到第一导磁套回到永磁体S极，形成第二永磁偏置磁路。本发明的电励磁磁路路径为：电励磁磁通从壳体磁极出发，通过壳体向左端盖、外阀体到左导磁体，然后经过第一工作气隙经衔铁再经第二气隙进入右导磁体，最后经第二导磁套到右端盖回到壳体磁极。当励磁线圈通电时，由于磁场具有方向性，第一工作气隙处的永磁偏置磁场与电励磁磁场相叠加，同时第二气隙处的永磁偏置磁场与电励磁磁场相减，衔铁所受的电磁力发生改变，使衔铁通过推杆快速推动阀芯向左运动，实现压力油液由P油口到A油口或者由A油口到P油口的快速接通。P油口的压力油液经阀芯衡压孔流向阀芯的右腔从而保证阀芯左右两腔的液压力基本平衡，由于阀芯的差动结构，所以当励磁线圈断电时，在永磁偏置磁场的作用下衔铁快速向中位运动，阀芯在复位弹簧的复位力、阀芯的液动力及阀芯两端压差的偏置力作用下快速关闭，实现压力油液由P油口到A油口或者由A油口到P油口的快速截止。液压逻辑阀的最高工作频率取决于阀的开启时间和关闭时间之和，由于采用偏置磁场及低摩擦衔铁结构，驱动衔铁的快速响应，实现阀的快速开启；同时阀芯采用差动结构，能保证阀芯的快速关闭，且第二气隙处的磁极采用锥形结构，能实现衔铁断电后的快速回中位功能，实现阀的快速关闭。所以本发明的液压逻辑阀具有较高的工作频率，适应于高频作动场合。本发明提供的第二种低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，是具有压力油液从P油口到A油口之间并适应于更高频率、更高耐污染能力及无泄漏场合的单向截止功能低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，与第一种低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀相比，只是将设置于内阀体中的阀芯更换成相接触的顶杆和钢球，顶杆设置有均压槽，钢球与内阀体构成球面线性密封副，复位弹簧右端作用于钢球的左端，设置于内阀体中的阀体衡压孔连接P油口并与推杆左端连通；同样地，所述球面线性密封副的密封副面积大于顶杆与低摩擦密封组件密封处的密封副面积，即钢球与顶杆具有差动结构，能保证励磁线圈断电后，钢球不但施加复位弹簧的复位力和钢球的液动力，同时钢球与顶杆在两端差动结构的偏置力作用下快速关闭，实现压力油液由P油口到A油口的单向截止功能。本发明借助液压逻辑阀压力油液高频率的快速接通和快速截止功能，可以轻易实现液压领域位置及力的精准控制功能。本发明的有益技术效果是：内阀体与阀芯的间隙配合处设置有低密封摩擦组件，以及通过锥面线性密封副实现P油口和A油口的完全隔离，且摩擦力更小、响应更快，实现了P油口与A油口之间的无泄漏特性；左导磁体与外阀体采用分体式并通过螺纹连接，而非传统的整体式，左导磁体可以采用软铁保证良好的导磁性，外阀体可以采用高强度钢保证装置的刚度；内阀体与外阀体通过螺纹连接并由标准开口弹簧垫提供的弹簧力紧固，连接方式简单、易加工，同时标准型开口弹簧垫紧固力大且工作可靠，避免阀芯在高频、高速运动中造成冲击与外阀体出现松动的现象；右导磁体的磁极采用锥形结构，夹角β为45°～60°，保证激磁线圈断电后，较大的第二气隙能使右导磁体以较大的吸合力驱动衔铁高速向中位运动，实现快速阀芯快速关闭功能；外阀体、第一隔磁套、第一导磁套、第二隔磁套和第二导磁套依次焊接在一起，而非整体式结构，减小了永磁钢磁动势的损失，增强了永磁磁场的辅助磁力。由于采用了永磁磁场作为辅助磁场，与传统的电磁阀相比减少了绕组数量及减小了通电电流，减小了线圈电流中占主要分量的励磁电流，降低了绕组铜耗和控制功放损耗，线圈温升低，因此功耗较低，实现了节能效果；同时，衔铁采用低摩擦滚动轴承结构及阀芯采用低摩擦密封组件，衔铁及阀芯启动力小，反应灵敏，频响宽，因此液压回路中无需附加节流元件即可实现位置及力的精准控制；再者，液压通断控制采用了锥面线密封结构，使用压力高，内泄漏量细微，无需额外增加通断元件即可实现位置及力的长时间保持功能，系统抗污染能力强且简单可靠，同样也降低了电磁系统的功耗。附图说明图1为具有双向截止功能的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀的结构原理示意图。图2为具有单向截止功能的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀的结构原理示意图。具体实施方式下面是本发明的一个最佳实施例，通过该实施例的描述和附图1给出本发明的细节。如图1所示，一种低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，具有从P油口43到A油口40和从A油口40到P油口43之间的双向截止功能，主要由电磁励磁单元、推力作动单元、液压通断单元及手动操作单元组成。其中，电磁励磁单元包括励磁线圈9和对称于励磁线圈9并沿轴向设置的第一永磁体3、第一轭铁6、第一固定圈2以及第二永磁体11、第二轭铁10、第二固定圈12，励磁线圈9置于线圈架7内；第一永磁体3与第一轭铁6被第一固定圈2环绕，并布置于左端盖1与线圈架7左端之间；第二永磁体11与第二轭铁10被第二固定圈12环绕，并布置于右端盖15与线圈架7右端之间；其中，左端盖1和右端盖15通过壳体8连接，并成整体结构形式。推力作动单元包括左端连接有推杆44的衔铁28，推杆44设置在左导磁体35内且右端通过螺纹与衔铁28连接，衔铁28上沿轴向设置有第一轴承31及第二轴承29，衔铁28左端与左导磁体35之间有第一工作气隙4，衔铁28右端与右导磁体16之间有第二气隙13；左导磁体35通过螺纹与外阀体37连接并由背紧螺套45固定，右导磁体16通过螺纹与第二导磁套23连接；沿轴向第一导磁套32左端与第一隔磁套34右端焊接，第一隔磁套34左端与外阀体37右端焊接，沿轴向第一导磁套32右端与第二隔磁套27左端焊接，第二隔磁套27右端与第二导磁套23左端焊接。液压通断单元包括设置有A油口40和低摩擦密封组件47的内阀体39，弹簧套54与内阀体39端部通过螺纹连接并由背紧螺母42固定，弹簧套54设置有P油口43，复位弹簧53设置于弹簧套54内；设置有衡压孔52及均压槽49的阀芯50设置于内阀体39内，阀芯50右端部接触推杆44，阀芯50由其锥面处与内阀体39构成锥面线性密封副51，阀芯50中心的阀芯衡压孔52连通P油口43并与推杆44左端连通；复位弹簧53右端作用于阀芯50的左端。所述电磁励磁单元由设置在外阀体37和左端盖1间的第三密封圈36提供一定的补偿力并沿轴向经右导磁体16的螺纹通过紧定螺帽17固定于推力作动单元；液压通断单元的内阀体39通过螺纹与推力作动单元的外阀体37连接并由内阀体39右端的开口弹簧垫46背紧。手动操作单元包括沿轴向设置于右导磁体16中的操作杆21，操作杆21右端设置有弹簧22及挡圈18，并经弹簧垫20由螺母19固定。本发明的其他技术特征为：所述推力作动单元中第二气隙13处的衔铁28和右导磁体16的磁极采用锥形结构，夹角β为45°～60°，保证励磁线圈9断电后，较大的第二气隙13仍能使右导磁体16以较大的吸合力驱动衔铁28快速向中位运动。所述衔铁28置于油液中，消除了内阀体39与衔铁28之间的密封，实现第一轴承31及第二轴承29的良好润滑，具有较小的静、动摩擦力，且使用寿命长，工作可靠性高。所述衔铁28内设置有连通第一工作气隙4和第二气隙13的通油孔30，并沿轴向设置有第一轴承31及第二轴承29，其中第一轴承31及第二轴承29可以更换成低摩擦滑动支撑环。所述左导磁体35临近衔铁28的一端设置有隔磁环33用于减弱剩磁，在励磁线圈9断电后，保证衔铁28能被快速释放；同时防止衔铁28吸合时撞击左导磁体35，缓冲衔铁28的撞击力，消除阀的工作噪音。所述均压槽49避免阀芯50在运动过程中，承受不平衡的径向力而产生卡紧现象。所述压力油液由P油口经阀芯衡压孔52进入推杆44左端，并经推杆44与左导磁体35之间的间隙进入第一气隙4处，经通油孔30与第二气隙13相连通。所述锥面线性密封51的密封副面积稍大于阀芯50与低摩擦密封组件47密封处的密封副面积，即阀芯具有差动结构，能保证励磁线圈9断电后，阀芯50不但施加复位弹簧53的复位力和阀芯50的液动力，同时阀芯50在两端差动结构的偏置力作用下快速关闭，实现压力油液由P油口43到A油口40或者由A油口40到P油口43的快速截止功能。所述手动操作单元在事故状态下，能通过操作杆21手动驱动阀芯50的开启和关闭；借助弹簧22的作用，又能实现操作杆21的自动复位；操作杆21上第一密封圈24用于油液的密封；非磁性减震垫片26内嵌于临近衔铁28的操作杆21端部，缓冲衔铁28的撞击力，消除阀的工作噪音。设置在第二隔磁套27与右导磁体16间的第二密封圈25、设置在外阀体37上的第四密封圈38用于防止压力油液的外泄漏。设置在内阀体39与外阀体37间的第四密封圈48、设置在内阀体39上的密封组件41用于防止P油口43和A油口40之间压力油液的内泄漏。其工作原理是：第一永磁体3和第二永磁体11给衔铁28提供了两个大小相等但方向相反的第一永磁偏置磁场5和第二永磁偏置磁场14，用于克服复位弹簧53的复位力、阀芯50的液动力及阀芯50的差动偏置力，励磁线圈9所产生的电励磁磁场8起调节作用，用来加强第一工作气隙处4的磁场同时减弱第二气隙处13的磁场。当励磁线圈9通电时，由于磁场的方向性，第一工作气隙处4的第一永磁偏置磁场5与电励磁磁场8相叠加，同时第二气隙处13的第二永磁偏置磁场14与电励磁磁场8相减，衔铁28所受的电磁力发生改变，使衔铁28通过推杆44快速推动阀芯50向左运动，实现压力油液由P油口43经锥面线性密封51进入A油口40或者由A油口40经锥面线性密封51进入P油口43的快速接通。P油口43的压力油液经阀芯衡压孔52流向阀芯50的右腔从而保证阀芯50左右两腔的液压力基本平衡，由于阀芯50的差动结构，所以当励磁线圈9断电时，在第一永磁偏置磁场5和第二永磁偏置磁场14的作用下衔铁28快速向中位运动，阀芯50在复位弹簧53的复位力、阀芯50的液动力及阀芯50两端压差的偏置力作用下快速关闭，实现压力油液P油口43与A油口40之间和A油口40与P油口43之间的快速截止功能。本发明的另一个最佳实施例图2，第一个实施例是具有双向截止功能的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，实现压力油液P油口43与A油口40之间和A油口40与P油口43之间的双向快速截止功能。图2的第二实施例是具有单向截止功能的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，实现从P油口43到A油口40的单向截止功能，其原理和上述相同。只是将设置于内阀体39中的阀芯50更换成相接触的顶杆56和钢球58，顶杆56上设置有均压槽55，钢球58与内阀体39构成球面线性密封副59，复位弹簧53右端作用于钢球58的左端，设置于内阀体39中的阀体衡压孔57连接P油口43并与推杆44左端连通。同样地，所述球面线性密封副59的密封副面积稍大于顶杆56与低摩擦密封组件47密封处的密封副面积，即钢球58与顶杆56具有差动结构，能保证励磁线圈9断电后，钢球58不但施加复位弹簧53的复位力和钢球58的液动力，同时钢球58与顶杆56在两端差动结构的偏置力作用下快速关闭，实现压力油液由P油口43到A油口40的单向截止功能。图2第二实施例所述液压通断单元的阀芯结构为钢珠式，特点是：结构简单紧凑，便于加工；反应速度更快，易实现更高速响应，有利于提高阀的工作频率；由于阀的液压密封是依靠钢球58与内阀体39来实现球面线性密封副59，易实现无泄漏密封，密封性好，容易实现压力油液从P油口43到A油口40的无泄漏功能；同时由于主要密封部分是钢球58，不会因杂质引起卡死，受油液清洁度影响小，因此具有更强的抗污染能力。图2第二实施例工作原理是：第一永磁体3和第二永磁体11给衔铁28提供了两个大小相等但方向相反的第一永磁偏置磁场5和第二永磁偏置磁场14，用于克服复位弹簧53的复位力、阀芯50的液动力及阀芯50的差动偏置力，励磁线圈9所产生的电励磁磁场8起调节作用，用来加强第一工作气隙处4的磁场同时减弱第二气隙处13的磁场。当励磁线圈9通电时，由于磁场的方向性，第一工作气隙处4的第一永磁偏置磁场5与电励磁磁场8相叠加，同时第二气隙处13的第二永磁偏置磁场14与电励磁磁场8相减，使衔铁28通过推杆44快速推动顶杆56和钢球58向左运动，实现压力油液由P油口43经球面线性密封副59进入A油口40的快速接通。P油口43的压力油液经阀体衡压孔57流向顶杆56的右腔从而保证钢球58左腔和顶杆56右腔的液压力基本平衡，由于钢球58左腔和顶杆56右腔的差动结构，所以当励磁线圈9断电时，在第一永磁偏置磁场5和第二永磁偏置磁场14的作用下衔铁28快速向中位运动，钢球58和顶杆56在复位弹簧53的复位力、钢球58的液动力、钢球58左腔和顶杆56右腔两端压差的偏置力作用下快速关闭，实现压力油液从P油口43到A油口40的快速关闭功能。所述电磁励磁单元、推力作动单元、液压通断单元及手动操作单元分体设置，通过更换不同结构的液压通断单元能实现不同控制特性的液压逻辑阀。以上两种实施例是液压领域位置及力精准控制的核心元件，主要特点如下：液压逻辑阀的最高工作频率取决于阀的开启时间和关闭时间之和，由于采用永磁偏置磁场及低摩擦衔铁结构，驱动衔铁的快速响应，实现阀的快速开启；同时阀芯采用差动结构，能保证阀芯的快速关闭，且第二气隙处的磁极采用锥形结构，能实现衔铁断电后的快速回中位功能，实现阀的快速关闭。所以本发明的液压逻辑阀具有较高的工作频率，适应于高频作动场合。内阀体与阀芯的间隙配合处设置有低密封摩擦组件，以及通过锥面线性密封副实现P油口和A油口的完全隔离，且摩擦力更小、响应更快，实现了P油口与A油口之间的无泄漏特性；左导磁体与外阀体采用分体式并通过螺纹连接，而非传统的整体式，左导磁体可以采用软铁保证良好的导磁性，外阀体可以采用高强度钢保证装置的刚度；内阀体与外阀体通过螺纹连接并由标准开口弹簧垫提供的弹簧力紧固，连接方式简单、易加工，同时标准型开口弹簧垫紧固力大且工作可靠，避免阀芯在高频、高速运动中造成冲击与外阀体出现松动的现象；右导磁体的磁极采用锥形结构，夹角β为45°～60°，保证激磁线圈断电后，较大的第二气隙能使右导磁体以较大的吸合力驱动衔铁高速向中位运动，实现快速阀芯快速关闭功能；外阀体、第一隔磁套、第一导磁套、第二隔磁套和第二导磁套依次焊接在一起，而非整体式结构，减小了永磁钢磁动势的损失，增强了永磁磁场的辅助磁力。借助液压逻辑阀压力油液在P油口和A油口的高频率快速接通和快速关闭功能，可以实现液压领域位置及力的精准控制功能。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

权利要求：1.一种低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，其特征在于：具有双向截止功能，由电磁励磁单元、推力作动单元、液压通断单元及手动操作单元组成；其中，电磁励磁单元包括励磁线圈9和对称于励磁线圈9并沿轴向设置的第一永磁体3、第一轭铁6、第一固定圈2以及第二永磁体11、第二轭铁10、第二固定圈12，励磁线圈9置于线圈架7内；第一永磁体3与第一轭铁6被第一固定圈2环绕，并布置于左端盖1与线圈架7左端之间；第二永磁体11与第二轭铁10被第二固定圈12环绕，并布置于右端盖15与线圈架7右端之间；其中，左端盖1和右端盖15通过壳体8连接，并成整体结构形式；推力作动单元包括左端连接有推杆44的衔铁28，推杆44设置在左导磁体35内且右端通过螺纹与衔铁28连接，衔铁28上沿轴向设置有第一轴承31及第二轴承29，衔铁28左端与左导磁体35之间有第一工作气隙4，衔铁28右端与右导磁体16之间有第二气隙13；左导磁体35通过螺纹与外阀体37连接并由背紧螺套45固定，右导磁体16通过螺纹与第二导磁套23连接；沿轴向第一导磁套32左端与第一隔磁套34右端焊接，第一隔磁套34左端与外阀体37右端焊接，沿轴向第一导磁套32右端与第二隔磁套27左端焊接，第二隔磁套27右端与第二导磁套23左端焊接；其中，第二气隙13处的衔铁28与右导磁体16的磁极采用锥形结构，锥形结构与水平方向的夹角β为45°～60°；液压通断单元包括设置有A油口40和低摩擦密封组件47的内阀体39，弹簧套54与内阀体39端部通过螺纹连接并由背紧螺母42固定，弹簧套54外端部设置有P油口43，复位弹簧53设置于弹簧套54内；设置有阀芯衡压孔52及均压槽49的阀芯50设置于内阀体39内，阀芯50右端部接触推杆44，阀芯50由其锥面处与内阀体39构成锥面线性密封副51，阀芯50中心的阀芯衡压孔52连通P油口43并与推杆44左端连通，复位弹簧53右端作用于阀芯50的左端；电磁励磁单元沿轴向经右导磁体16的螺纹通过紧定螺帽17固定于推力作动单元；液压通断单元的内阀体39通过螺纹与推力作动单元的外阀体37连接并由内阀体39右端的开口弹簧垫46背紧；手动操作单元包括沿轴向设置于右导磁体16中的操作杆21，操作杆21右端设置有弹簧22及挡圈18，并经弹簧垫20由螺母19固定。2.根据权利要求1所述的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，其特征在于：所述第一隔磁套34为非导磁材料，其中，第一永磁体3与推力作动单元配合处的第一隔磁套34轴向长度大于第一工作气隙4长度的两倍以上，以减小第一永磁体3磁动势的损失；所述第二隔磁套27为非导磁材料，其中，第二永磁体11与推力作动单元配合处的第二隔磁套轴向长度大于第二气隙13长度的两倍以上，以减小第二永磁体11磁动势的损失。所述第一导磁套32和第二导磁套23均为软磁材料，所述第一隔磁套34和第二隔磁套27均为非导磁材料，第一隔磁套34、第一导磁套32、第二隔磁套27和第二导磁套23依次焊接在一起，而非整体式结构，减小了第一永磁体3、第二永磁体11磁动势的损失，增强了第一永磁偏置磁场5和第二永磁偏置磁场14的辅助磁力。3.根据权利要求1所述的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，其特征在于：所述第一永磁体3和第二永磁体11的材料为钕铁硼稀土永磁材料；所述励磁线圈9采用脉宽调制信号控制。。4.根据权利要求1所述的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，其特征在于：所述衔铁28内设置有连通第一工作气隙4和第二气隙13的通油孔30；所述内阀体39与衔铁28之间的未设置密封，使得衔铁28置于液压油液中，实现第一轴承31及第二轴承29的良好润滑，具有较小的静、动摩擦力，且使用寿命长，工作可靠性高；其中所述第一轴承31及第二轴承29能够更换成低摩擦滑动支撑环。5.根据权利要求1所述的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，其特征在于：所述左导磁体35临近衔铁28的一端设置有隔磁环33用于减弱剩磁，在励磁线圈9断电后，保证衔铁28能被快速释放；同时防止衔铁28吸合时撞击左导磁体35，缓冲衔铁28的撞击力，消除阀的工作噪音。6.根据权利要求1所述的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，其特征在于：所述手动操作单元在事故状态下，能通过操作杆21手动驱动液压通断单元的阀芯50的开启和关闭；借助弹簧22的作用，能实现操作杆21的自动复位；非磁性减震垫片26内嵌于临近衔铁28的操作杆21端部，缓冲衔铁28的撞击力，消除阀的工作噪音。7.根据利要求1所述的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，其特征在于：当励磁线圈9通电时，励磁线圈9所产生的磁场用来加强第一气隙处4的磁场同时减弱第二气隙处13的磁场，使衔铁28通过推杆44快速推动阀芯50向左运动，实现液压通断单元中压力油液由P油口43进入A油口40或者由A油口40进入P油口43的快速接通功能。8.根据利要求1所述的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，其特征在于：所述锥面线性密封副51的密封副面积大于阀芯50与低摩擦密封组件47密封处的密封副面积，即阀芯50具有差动结构，能保证励磁线圈9断电后，阀芯50不但施加复位弹簧53的复位力和阀芯50的液动力，同时阀芯50在两端差动结构的偏置力作用下快速关闭，实现压力油液由P油口43进入A油口40或者由A油口40进入P油口43的快速截止功能。9.一种低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，其特征在于：是具有压力油液从P油口43到A油口40之间并适应于更高频率、更高耐污染能力及无泄漏场合的单向截止功能低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，与权利要求1至8任一项所述低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀相比，只是将设置于内阀体39中的阀芯50更换成相接触的顶杆56和钢球58，顶杆56上设置有均压槽55，钢球58与内阀体39构成球面线性密封副59，复位弹簧53右端作用于钢球58的左端，设置于内阀体39中的阀体衡压孔57连接P油口43并与推杆44左端连通；同样地，所述球面线性密封副59的密封副面积大于顶杆56与低摩擦密封组件47密封处的密封副面积，即钢球58与顶杆56具有差动结构，能保证励磁线圈9断电后，钢球58不但施加复位弹簧53的复位力和钢球58的液动力，同时钢球58与顶杆56在两端差动结构的偏置力作用下快速关闭，实现压力油液由P油口43到A油口40的单向截止功能。10.根据权利要求1至9任一项所述的低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀，其特征在于：借助液压逻辑阀压力油液在P油口43和A油口40之间的高频率快速接通和快速关闭，实现液压领域位置及力的精准控制功能。

百度查询： 中国重型机械研究院股份公司 一种低功耗高频作动微泄漏液压逻辑阀

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