CN101063497B - 隔热电磁头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隔热电磁头，包括隔磁管，所述隔磁管内设有冷却介质流通道。所述隔磁管可以采用由内管体和外管体构成的双层结构，所述内、外管体之间留有间隙，形成所述的冷却介质流通道。其隔磁管座设有一个通孔并连接有下接头，其封盖也设有一个通孔并连接有上接头，上接头通孔、封盖通孔、内外管体之间的间隙、隔热管座通孔和下接头通孔相互连通，形成穿过电磁头的冷却介质流通道，由上、下接头连接冷却介质管道，即可对电磁头进行高效的强制冷却。本发明大大改善了电磁头的散热效果，切断了阀门介质温度传递给线圈的途径，使得线圈工作温升低，避免了因温升过高导致的动、静线圈之间吸力下降的现象，提高了阀门的可靠性，扩大了阀门使用介质的温度范围，主要可用于电磁动阀门，特别是传输高温介质的电磁动阀门。

Description

隔热电磁头

技术领域

本发明涉及一种电磁头，主要可用于电磁动阀门。

技术背景

现有用于电磁动阀门的电磁头主要由隔磁管座、隔磁管、动铁芯、静铁芯、线圈、外壳和接线盒等组成，所述隔磁管的下端外径同所述隔磁管座内径相配合并加以焊接固定，上端内径同所述静铁芯外径相配合并加以焊接固定，其孔内装有所述的动铁芯，所述动铁芯在隔磁管引导下可以上下自如地移动，所述隔磁管外径周围是所述的线圈，所述线圈外面是所述的外壳，所述外壳上设有所述的接线盒，用于连接电源。这种电磁头可以通过所述隔磁管座安装在阀门的阀盖上，在开启阀门时接通电源，线圈通电后产生磁场，磁场的磁力线由线圈内孔产生，经过静铁芯、外壳和动铁芯后再流回到静铁芯，从而形成一个闭式磁回路，动、静铁芯在磁场作用下产生相互吸合的吸力，使动铁芯得以克服介质压差而向上移动，直至其上端的工作面同静铁芯下端的工作面吻合，由于动铁芯上移后其下端的密封面脱离阀门相应的密封面，介质得以从这两密封面之间的间隙流过，使阀门处于开启状态；在关闭阀门时切断电源，线圈产生的磁场以及动、静铁芯之间的吸力消失，动铁芯在自重的作用下向下移动，直至其下端的密封面同阀门相应的密封面吻合，切断阀门内的介质通道，使阀门处于关闭状态，同时由于两密封面吻合后密封副下游的介质压力下降，上游的介质压力上升，在这个压力差的作用下，介质把动铁芯下端的密封面紧紧地压在阀门相应的密封面上，保证了阀门密封的可靠性。在不同的阀门结构下，与动铁芯下端的密封面一起构成密封副的阀门密封面以及密封结构可能不尽相同，但动铁芯的动作过程以及电磁头的工作原理基本相同。

由于线圈通电后会产生热量，实践中往往在通电一小时后线圈温度就会明显升高。当线圈温升达到一定程度后，线圈外壳、隔磁管、动铁芯以及隔磁管中介质的温度都会升高至接近线圈温度，在线圈产热量和外壳散热量平衡后，线圈将保持较高的温度不变。由于线圈、外壳以及外部空气之间传递温度的速度比较慢，传热效果比较差，所以平衡时线圈的温度也就比较高，在这种温度下线圈电阻增大、电流减小，使得动、静铁芯之间的吸力下降，阀门开启压力降低，由此影响阀门的可靠性。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种隔热电磁头，这种电磁头通电工作后的温升低，不会因温升过高导致动、静线圈之间的吸力下降，不会影响阀门的可靠性。

本发明实现上述目的的技术方案是：一种隔热电磁头，包括隔磁管，所述隔磁管内设有冷却介质流通道，所述隔磁管采用由内管体和外管体构成的双层结构，所述内、外管体之间留有间隙，形成所述的冷却介质流通道。

由于本发明在隔磁管内设置了由内管体和外管体之间间隙构成的冷却介质流通道，可以将冷却介质流接入该通道，在电磁头通电工作时，冷却介质流过该通道，将线圈产生的热量带走，由此大大改善了电磁头的散热效果，避免了过高的温升。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，一种隔热电磁头，包括隔磁管，所述隔磁管内设有冷却介质流通道。

所述隔磁管可以采用由内管体9和外管体7构成的双层结构，所述内、外管体之间留有间隙8，形成所述的冷却介质流通道。这种双层结构有利于提供有效的通道截面面积，有利于各处的均匀散热，也有利于加工制造。所述内管体设有管孔，该管孔构成整个隔磁管的管孔，用于同动铁芯13和静铁芯4进行固定连接或活动连接。

所述内、外管体同轴，以保证各处间隙的均衡性。

本发明设有隔磁管座10，所述内管体的下端插接在所述隔磁管座中央的安装孔内，并通过焊接或过盈配合等方式同所述隔磁管座固定并密封连接在一起，所述外管体的下端套接在所述隔磁管座的上部，并通过焊接或过盈配合等方式同所述隔磁管座固定并密封连接在一起。

为便于实现所述内、外管体同所述隔磁管座之间的插接和套接，所述隔磁管座中部向上延伸出一个管状安装部，所述安装孔位于该管状安装部的中央，可以是穿透整个隔磁管座的通孔，也可以是足以使所述内管体的下端插入的半孔，所述外管体的下端的内径同所述管状安装部上部的外径配合，由此实现同隔磁管座之间的套接。

所述隔磁管座的安装部呈阶台状，其插接在所述外管体内的部分采用与所述外管体的内径相配合的外径尺寸，位于所述外管体下方的部分采用与所述外管体的外径相同的外径尺寸，以便与所述外管体形成等径的整体结构，变径处的阶台构成对所述外管体的精确定位。

所述隔磁管座上还可以设有一个围在所述安装部外侧周围的筒体，该筒体的上端同电磁头的外壳相接，以形成对所述外管体和所述安装部的保护。

所述隔磁管座上设有一个通孔，该通孔的一端设有连通所述内、外管体之间间隙(或其他形式的冷却介质流通道)的开口，另一端由位于隔磁管座一侧的径向孔11构成，所述隔磁管座通孔上连通所述内、外管体之间间隙(或其他形式的冷却介质流通道)的开口可以设置在所述隔磁管座安装部顶端端面上。

所述隔磁管座连接有下接头12，所述下接头也设有通孔，该通孔与所述隔磁管座上的径向孔连通。

所述隔磁管座同所述下接头的连接方式可以是所述径向孔设有内螺纹，所述下接头设有外螺纹并旋接该径向孔上。

本发明设有静铁芯，所述静铁芯位于所述内管体管孔的上部，并通过焊接或过盈配合等方式与所述内管体固定并密封连接，以避免阀门内的介质从静铁芯与内管体之间的间隙流出。

本发明设有动铁芯，所述动铁芯位于所述静铁芯下方并与所述内管体管孔间隙配合，以便在内管体的引导下上下移动。其上移的最大限度是其上端的工作面同静铁芯下端的工作面相吻合，其下移的最大限度是其下端的密封面与阀门的相应密封面吻合。

本发明设有带通孔2的封盖3，所述封盖同所述外管体固定连接，其通孔2上下延伸，位于封盖中央，并与所述内、外管体之间的间隙(或其他形式的冷却介质流通道)相连通。

所述封盖同所述外管体连接的方式可以是所述封盖下端插接在所述外管体的上端，其外径同所述外管体的内径相配合，并通过焊接或过盈配合等方式与所述外管体固定并密封连接，以避免外管体内的冷却介质从两者之间的缝隙中流出。

所述封盖的下端面与所述内管体的顶端之间留有间隙，由此形成所述内、外管体之间的间隙同所述封盖的通孔之间的连接。

所述封盖连接有带通孔的上接头1，其通孔与所述上接头的通孔连通。

所述封盖同所述上接头的连接方式是所述封盖上的通孔设有内螺纹，所述上接头设有外螺纹并旋接所述封盖的通孔上。

在上述结构下，由上接头通孔、封盖通孔、隔磁管冷却介质流通道(内、外管体之间的间隙)、隔磁管座通孔和下接头通孔相互连通，形成穿过电磁头的冷却介质流通道，所述上、下接头用于连接冷却介质管道，以便对电磁头进行高效的强制冷却。通常，所述冷却介质可以是水。

所述内、外管体之间可以设有若干支撑块，所述各支撑块通常分别位于内、外管体之间间隙的上端和下端(所述内、外管体之间间隙的上端和下端均设有若干支撑块)，并通过焊接或过盈配合等方式与所述内、外管体固定连接，由此使内、外管体连接成一个牢固的整体，保证了各处间隙的均匀性，并有利于提高整个隔磁管的强度。

本发明可以设有线圈6和外壳5，所述线圈围绕在所述隔磁管的外侧，所述外壳将线圈包围在其中，形成对线圈的遮避和保护。

所述外壳上可以安装有接线盒14，所述接线盒内设有连接线圈的接线端子，用于同电源线连接。

本发明的使用方式是(以用于阀门的副阀密封副为例)：先电源线连接在接线盒的接线端子上，将隔磁管座安装在阀门的阀盖上，将下接头连接冷却介质管道的进口管，将上接头连接冷却介质管道的出口管。打开冷却介质阀门，冷却介质在其管道压力的作用下通过下接头通孔流向隔磁管座的通孔，再经过内、外管体之间的间隙流向封盖，并经封盖通孔流入上接头通孔，最后经上接头进入冷却介质管道的出口管。开启阀门时，接通电源使线圈通电，线圈周围产生磁场，磁场的磁力线由线圈内孔发出，经过静铁芯、外壳和动铁芯后通向动铁芯和静铁芯之间的工作气隙，再穿过该工作气隙流回到静铁芯，由此形成一个闭式磁回路。动、静铁芯在磁场的作用下产生相互吸合的吸力，在这个吸力的作用下，动铁芯克服由阀门介质压差产生的向下的压力，上移至与静铁芯吻合，动、静铁芯之间的工作气隙消失，动铁芯下端的密封面同阀门副阀密封面相脱离，使阀门处于开启状态。关闭阀门时，断开电源使线圈周围的磁场消失，动铁芯在自重作用下下移，直至动铁芯下端的密封面与阀门副阀密封面再次吻合，当动铁芯密封面和阀门副阀密封面吻合后，位于该密封副下游的介质压力下降，上游的介质压力上升，在这个压力差的作用下介质把动铁芯下端的密封面紧紧地压在副阀密封面上，实现可靠的密封。

在阀门长时间开启的情况下，由于通电后线圈会产生热量，会使线圈温度升高，当线圈温度升高到一定程度后，一方面线圈加热了外壳温度，外壳和周围空气接触，将热量散发到大气中，另一方面线圈也加热了外管体，外管体同位于内、外管体之间间隙里的冷却介质接触，将热量传递给冷却介质，由冷却介质带到电磁头外面散发掉，当这两条途径散发的热量同线圈产生的热量平衡时，线圈的温度就不再上升了。由于冷却介质的散热作用很强，可以大大地降低线圈温度，使线圈电阻始终接近于常温电阻，保证了动、静铁芯之间吸力的稳定，极大地提高了阀门的可靠性。

当阀门通过的介质是高温介质时，高温介质会流过内管体和动铁芯之间的间隙，将热量不断地传递给内管体。由于本发明的内、外管体之间有冷却介质流，内管体的高温将传递给冷却介质，由冷却介质把热量带出，基本上隔断了介质温度传递给外管体、再由外管体传递给线圈的热量传递路线，避免了介质高温对线圈温度的影响，因此，本发明在高温介质的场合将具有更为明显的优势。

Claims (9)

1.一种隔热电磁头，包括隔磁管，所述隔磁管内设有冷却介质流通道，其特征在于所述隔磁管采用由内管体和外管体构成的双层结构，所述内、外管体之间留有间隙，形成所述的冷却介质流通道。

2.如权利要求1所述的隔热电磁头，其特征在于其设有隔磁管座，所述隔磁管座上设有一个通孔，并连接有下接头，所述隔磁管座通孔的一端设有连通所述内、外管体之间间隙的开口，另一端由位于隔磁管座一侧的径向孔构成，所述下接头设有通孔，所述下接头通孔与所述隔磁管座上的径向孔连通。

3.如权利要求2所述的隔热电磁头，其特征在于所述内管体的下端插接在所述隔磁管座中央的安装孔内，同所述隔磁管座固定并密封连接，所述外管体的下端套接在所述隔磁管座的上部，同所述隔磁管座固定并密封连接。

4.如权利要求3所述的隔热电磁头，其特征在于所述隔磁管座中部向上延伸出一个管状安装部，所述安装孔位于该管状安装部的中央，所述外管体同隔磁管座之间套接方式是所述外管体的下端的内径同所述管状安装部上部的外径配合，所述安装部呈阶台状，其插接在所述外管体内的部分采用与所述外管体的内径相配合的外径尺寸，其位于所述外管体下方的部分采用与所述外管体的外径相同的外径尺寸。

5.如权利要求4所述的隔热电磁头，其特征在于所述隔磁管座上设有一个围在所述安装部外侧周围的筒体，所述隔磁管座同所述下接头的连接方式是所述径向孔设有内螺纹，所述下接头设有外螺纹并旋接该径向孔上。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的隔热电磁头，其特征在于其设有带通孔的封盖，所述封盖同所述外管体固定连接，并连接有带通孔的上接头，所述封盖通孔与所述内、外管体之间的间隙相连通，并与所述上接头的通孔连通。

7.如权利要求6所述的隔热电磁头，其特征在于所述封盖的通孔上下延伸并位于封盖中央，所述封盖的下端面与所述内管体的顶端之间留有间隙，封盖与所述外管体连接的方式是封盖的下端插接在所述外管体的上端，下端的外径同所述外管体的内径相配合并与所述外管体固定并密封连接，封盖同所述上接头的连接方式是封盖的通孔设有内螺纹，所述上接头设有外螺纹并旋接所述封盖的通孔上。

8.如权利要求7所述的隔热电磁头，其特征在于所述内、外管体同轴，所述内、外管体之间间隙的上端和下端分别设有若干支撑块，所述各支撑块与所述内、外管体固定连接。

9.如权利要求8所述的隔热电磁头，其特征在于其设有静铁芯、动铁芯、线圈、外壳和接线盒，所述内管体设有管孔，所述静铁芯位于所述内管体的管孔的上部，与所述内管体固定并密封连接，所述动铁芯位于所述静铁芯下方并与所述内管体的管孔间隙配合，所述线圈围绕在所述隔磁管的外侧，所述外壳将线圈包围在其中，所述接线盒安装在所述外壳上，所述接线盒内设有连接线圈的接线端子。

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