CN101576173A - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁阀，包括具有内腔的阀座、可在该阀座的内腔中轴向运动的活塞，与所述阀座一端连接的导向套筒、与所述导向套筒配合的静铁芯、在所述导向套筒内可轴向往复运动的动铁芯以及位于所述导向套筒内的动铁芯和静铁芯之间的弹簧；所述阀座设有一个主阀口，所述静铁芯与所述导向套筒固定连接，其特征在于，所述导向套筒用于固定静铁芯的一端为开口结构，另一端具有使活塞定位的限位底面，该限位底面上具有用于所述动铁芯前端的下端部通过的通孔。由于所述导向套筒具有一个限位底面，本发明提供的电磁阀减少了一个部件，从而减小该电磁阀的轴向尺寸的累积公差，因而该电磁阀的动作性能好，并且装配简单，制造成本低。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及一种控制用电磁阀，尤其是涉及一种用于制冷系统中的电磁阀。

背景技术

在制冷系统中，电磁阀的应用已经非常普遍，通过电磁阀可以自动控制制冷系统中的换热介质(如冷媒)的通断或转换换热介质的流动方向。

参考图1，图1为现有技术中的电磁阀的结构示意图。

如图1所示，该电磁阀包括阀座1a、进口管2a、出口管3a、活塞4a、动铁芯5a、静铁芯8a、线圈7a、套管6a和止动环61a。

阀座1a为中空结构，其一端与套管6a连接，另一端与出口管3a连通，阀座1a的侧壁上具有进口管接口，通过进口管接口与进口管3a连接，动铁芯5a置于套管6a内，可在套管6a内滑动，静铁芯8a与套管6a的上端固定连接且与套管6a的内壁配合，在动铁芯5a和静铁芯8a之间安装有弹簧9a。

套管6a为圆筒状结构，套管6a与阀座1a相连接的端部之间安装有止动环61a，该止动环61a为环状结构。

当线圈7a通电时，在电磁力的作用下，动铁芯5a与静铁芯8a吸合，活塞4a向上运动，打开阀座1a的主阀口，从而将电磁阀开启，冷媒通过进口管2a进入阀座1a的内腔，再由出口管3a流出。

当线圈7a断电时，在弹簧9a的弹力作用下，动铁芯5a与静铁芯8a分离，活塞4a向下运动，关闭阀座1a的主阀口，从而将该电磁阀关闭。

在上述电磁阀中，套管6a和止动环61a为两个单独的部件，在电磁阀装配时，先将止动环61a安装在阀座1a内腔中，止动环61a卡接在阀座1a内腔中的台阶上，再安装套管6a，使得套管6a的下端面与止动环61a的上端面接触。

由于止动环61a为冲压成型的部件，因而止动环61a的厚度尺寸公差较大，造成套管6a的轴向尺寸的公差较大，再加上与套管6a的装配公差，进而影响到动铁芯5a的行程的一致性，从而影响该电磁阀的一致性，可能会出现动作性能较差的现象。

并且，由于现有技术中的电磁阀，在套管6a与阀座1a的之间安装有止动环61a，止动环61a具有一定的厚度，因而增大了阀座1a的轴向尺寸，通常阀座1a采用金属铜材料制成，可见，增大阀座1a的轴向尺寸会出现材料的浪费，并导致电磁阀的制造成本偏高。

发明内容

针对上述问题，本发明解决的技术问题在于，提供一种电磁阀，该电磁阀轴向累积公差小，动作性能一致性好且制造成本低。

本发明提供的电磁阀，包括具有内腔的阀座、可在该阀座的内腔中轴向运动的活塞，与所述阀座一端连接的导向套筒、与所述导向套筒配合的静铁芯、在所述导向套筒内可轴向往复运动的动铁芯以及位于所述导向套筒内的动铁芯和静铁芯之间的弹簧；

所述阀座设有一个主阀口，所述静铁芯与所述导向套筒固定连接，其特征在于，所述导向套筒为用于固定静铁芯的一端为开口结构，另一端具有使活塞定位的限位底面，该限位底面上具有用于所述动铁芯前端的下端部通过的通孔。

优选地，所述导向套筒为限位底面与导向套筒主体一体成形的一体结构。

可选地，所述导向套筒为限位底面与导向套筒主体采用焊接而成的一体结构。

优选地，所述阀座具体为具有回转体内腔的圆筒状结构，该阀座上端部具有套筒接口，其下端部具有出口管接口，其侧壁开设有进口管接口；所述套筒接口的内圆面上具有台阶，所述套筒接口与所述导向套筒的外壁配合，所述导向套筒的底部与所述台阶接触。

优选地，所述活塞为回转体结构，包括上端部和下端部，所述下端部的直径小于所述上端部的直径，所述下端部设有一与所述阀座的主阀口相接触密封的密封部；

所述上端部的直径与所述阀座的内腔的直径相匹配，所述上端部的上端具有一个凹槽，在该凹槽内开设有第一凸台，在所述第一凸台上设有活塞阀口，该活塞的中心位置为一个轴向通孔，在所述上端部的凹槽的底面上沿所述活塞的轴线方向开设至少一个平衡孔。

优选地，所述动铁芯的下端部的直径小于所述动铁芯主体的直径，所述下端部的前端具有一个容置部，在该容置部内卡接有一个与所述活塞阀口相配合密封的阀体。

优选地，所述容置部为类似球形的凹槽，所述阀体具体为钢球。

与现有技术的电磁阀相比，在本发明提供的电磁阀中，所述导向套筒具有一个限位底面，从而省去止动环或其它止动限位部件，并且致使该电磁阀的装配简单；由于本发明提供的电磁阀减少了一个部件，由于限位底面与导向套筒为一体结构，从而减小该电磁阀的轴向尺寸的累积公差，因而该电磁阀的动作性能的一致性相对较好。

并且，由于导向套筒的限位底面厚度可做成0.3～0.5mm，因而所述阀座的轴向尺寸可以缩短约2mm，相当于现有技术中止动环的厚度，而阀座一般是直径为15～20mm左右的黄铜棒做成，可以看出，减小阀座的轴向尺寸，可以减少原材料的使用量，因而降低该电磁阀的制造成本。

附图说明

图1为现有技术中的电磁阀的结构示意图；

图2为本发明所述电磁阀一种具体实施方式在活塞阀口关闭状态的结构示意图；

图3为图2所述电磁阀在活塞阀口开启状态的结构示意图；

图4为图2中的导向套筒一种具体实施方式在装配前的主视图；

图5为图4中的导向套筒的俯视图；

图6为图2中阀座在装配前的结构示意图；

图7为图2中活塞的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参考图2和图3，图2为本发明所述电磁阀一种具体实施方式在活塞阀口关闭状态的结构示意图；图3为图2所述电磁阀在活塞阀口开启状态的结构示意图。

如图2和图3所示，本实施例提供的电磁阀包括有阀座1、动铁芯5、静铁芯8、套筒6、活塞4、线圈7以及弹簧9。

在阀座1的一端焊接固定出口管3，阀座1的侧壁焊接固定有进口管2，阀座1内设置有一个主阀口15。导向套筒6密封固定在与出口管3相对的阀座1的另一端，静铁芯8密封固定在导向套筒6的开口端，电磁线圈7固定在导向套筒6的外部，动铁芯5安装在导向套筒6内，动铁芯5在电磁力作用下可轴向往复运动。弹簧9安装在导向套筒6内的动铁芯5和静铁芯8之间，弹簧9大部份置于动铁芯5的第二阶梯孔54内，并且其一端限位于第二阶梯孔54与第一阶梯孔53所形成的台阶，弹簧9的另一端限位于静铁芯8；活塞4安装在阀座1的内腔中，活塞4可以沿阀座1的轴向运动。

当活塞4的下端部42与阀座1的主阀口15接触时，该电磁阀处于关闭状态，当活塞4的下端部42与阀座1的主阀口15分离时，该电磁阀处于打开状态。

参考图4和图5，图4为图2中的导向套筒一种具体实施方式在装配前的主视图；图5为图4中的导向套筒的俯视图。

如图4和图5所示，在本实施例中，导向套筒6为限位底面61与导向套筒6主体一体成形的一体结构。

导向套筒6具体为一端开口的圆柱筒形结构，导向套筒6的另一端具有的限位底面61，该限位底面61上开设一个通孔62，该通孔62的孔径与动铁芯5的下端部的直径相适应，动铁芯5的下端部可通过该通孔62。

导向套筒6的内径与动铁芯5主体的外径相适应，动铁芯5可在导向套筒6的内腔中沿导向套筒6的轴向往复运动。

下面具体阐述一下本实施例中导向套筒6的一种加工工艺过程：

第一步，下料；下圆形板料，根据导向套筒的直径和高度尺寸要求计算圆形板料的直径尺寸；

第二步，拉伸；将圆形板料放入拉伸模具装置中进行拉伸，将圆形板料拉伸成杯状的零件；

第三步，冲底孔；通过冲压模具装置将零件的底面冲出一个圆孔；

第四步，对零件底部进行平整操作；

第五步，平零件的端面。

上述工艺过程可完成对导向套筒的加工操作。

此外，导向套筒6也可以采用挤压成形制成，同样，导向套筒6也可以为限位底面61与导向套筒6主体焊接而成的一体结构。

另外，限位底面61主要是起一个定位作用，其不局限于是一个平面，也可以是一个斜面或为组合面等其它定位面形式。参考图6，图6为图2中阀座在装配前的结构示意图。

如图6所示，在本实施例中，阀座1具体为具有回转体内腔的圆筒状结构，其外形也可为立方体、长方体或其他结构形式。

阀座1上端部内具有套筒接口11，中间具有内腔13，阀座1的下端部具有出口管接口16，该出口管接口16与出口管3配合连通，阀座1的侧壁开设有进口管接口14，该进口管接口14与进口管2配合连通。进口管接口14与出口管接口16可根据装配需要设置进口接管及出口接管定位用的台阶。套筒接口11的内壁上靠近端口的位置的内径略大于内腔13的内径而形成定位用的台阶12，套筒接口11的内壁与导向套筒6的外壁配合，导向套筒6的限位底面61的外端面与台阶12的端面接触，阀座1与套筒6之间通过焊接进行密封与固定。另外该电磁阀的进口与出口的连接方式也不局限于进口管2与出口管3的结构形式，也可以采用进口接头或出口接头等其它方式进行连接。

阀座1具有内腔13，该内腔13可与活塞4的外壁配合，且可容纳活塞4在该内腔13中轴向运动。阀座内靠近出口管接口16的位置，向阀座1内腔形成一个第二凸台17，在第二凸台17中具有一个通孔，在通孔的口部形成密封用的主阀口15，换热介质(如冷媒)可通过该主阀口15再经出口管3流出。当然，主阀口15也可以是直接在凸台的平面部位密封，另外主阀口也可以不需要凸台在通孔的口部，在本实施例中，只是提出一种实施方案而不是对本发明的限制。

参考图7，图7为图2中活塞的结构示意图。

如图7所示，在本实施例中，活塞4为回转体结构，包括上端部41和下端部42，上端部41的最大部位的外径与阀座1的内腔13的直径相匹配，上端部41的上端具有一个凹槽43，在该凹槽43内开设有第一凸台44，活塞4的下端部42的直径小于上端部41的直径。

沿活塞4的中心线开设一个轴向的阶梯通孔45，第一凸台44的上端面上设有密封用的活塞阀口47，在本实施例中，活塞阀口47为阶梯通孔45与第一凸台44端面的交汇处，在活塞4的下端部设有与阀座的主阀口15相配合而进行密封的密封部。

活塞4安装在阀座1的内腔中，如图2所示，活塞4分别具有：上端部41上设置的与钢球51密封的活塞阀口47，在下端部42设置的与主阀口15密封的密封部48，同时还设置有连通这两个密封部位的平衡孔46。

参考图2，在本实施例中，动铁芯5的下端部52的直径小于动铁芯5主体的直径，在下端部52的前端具有一个容置部，在该容置部内卡接有一个与活塞阀口47相配合密封的阀体。

在本实施例中，容置部具体为一个类似球形的凹槽，阀体具体为一个钢球51。将钢球51放入容置部后，再将容置部的外边沿缩口，从而将钢球51卡接在动铁芯5的下端部52的容置部内，在密封时，钢球51与活塞4的凸台42的活塞阀口47相配合密封。当然阀体并不局限于钢球，也可以是其它形状、材料，同样，容置部也相应地随阀体形状而改变。

动铁芯5的另一端安装有弹簧9，在本实施例中，动铁芯5具有轴向的阶梯孔，具体包括第一阶梯孔53和第二阶梯孔54，第一阶梯孔53的直径大于第二阶梯孔54的直径，弹簧9安装在第一阶梯孔53内，弹簧9的自然长度大于第一阶梯孔53的深度，因而弹簧9的一段凸出于动铁芯5的上端面，并与静铁芯8的下端面接触。

根据上述实施例提供电磁阀的结构特征，结合附图2-7具体描述该电磁阀的工作原理：

如图2所示，在电磁阀关闭状态下，当线圈7通电后，线圈7会产生电磁力，动铁芯5在电磁力作用下，使得动铁芯5克服进口管2与出口管3之间的压差力和弹簧9的弹力，沿导向套筒6的轴向方向朝静铁芯8的方向运动，进而与静铁芯8的下端面吸合。

在上述过程中，动铁芯5带动其下端部的钢球51脱离活塞阀口47，活塞4上部的凹槽43内的冷媒从活塞阀口47流入活塞4的阶梯通孔45内，再从出口管3流出。

由于活塞4的平衡孔46的截面积小于活塞阀口47的截面积，因此从活塞4下侧流向活塞4上部的凹槽43内的冷媒较少，而从活塞4上部的凹槽43流入出口管3的冷媒较多，导致活塞4上部的凹槽43内冷媒压力小，而活塞4下侧腔室的冷媒压力大。

由于上述原因，活塞4在其上下侧的压力差的作用下，向上运动，主阀口15开启(图3所示)。

线圈7断电，电磁力消失，动铁芯5在弹簧9的弹力作用下，向活塞阀口47方向运动。当动铁芯5的钢球51与活塞阀口47贴合后，活塞阀口47被封闭。

从平衡孔46流入的冷媒不断增加，直至活塞4上下侧的压力平衡为止。当活塞4上下侧的压力平衡后，活塞4在其自身重力及弹簧力的作用下，活塞4向下运动，与阀座1上的主阀口15贴合，电磁阀关闭。

在本发明实施例提供的电磁阀中，导向套筒6具有一个限位底面61，从而省去止动环61a，从而该电磁阀装配简单；本发明实施例提供的电磁阀减少了一个止动环部件，由于限位底面与导向套筒为一体结构，从而减小该电磁阀的轴向尺寸的累积公差，该电磁阀的动作性能的一致性相对较好。

并且，由于导向套筒6的限位底面61厚度可做成0.3～0.5mm，因而所述阀座1的轴向尺寸可以缩短约2mm，相当于现有技术中止动环61a的厚度，而阀座1一般是直径为15～20mm的黄铜棒做成，可以看出，减小阀座1的轴向尺寸，可以减少原材料的使用量，因而降低该电磁阀的制造成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电磁阀，包括具有内腔的阀座、可在该阀座的内腔中轴向运动的活塞，与所述阀座一端连接的导向套筒、与所述导向套筒配合的静铁芯、在所述导向套筒内可轴向往复运动的动铁芯以及位于所述导向套筒内的动铁芯和静铁芯之间的弹簧；

所述阀座设有一个主阀口，所述静铁芯与所述导向套筒固定连接，其特征在于，所述导向套筒用于固定静铁芯的一端为开口结构，另一端具有使活塞定位的限位底面，该限位底面上具有用于所述动铁芯前端的下端部通过的通孔。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述导向套筒为限位底面与导向套筒主体一体成形的一体结构。

3.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述导向套筒为限位底面与导向套筒主体焊接而成的一体结构。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述阀座具体为具有回转体内腔的圆筒状结构，该阀座上端部具有套筒接口，其下端部具有出口管接口，其侧壁开设有进口管接口；所述套筒接口的内圆面上具有台阶，所述套筒接口与所述导向套筒的外壁配合，所述导向套筒的底部与所述台阶接触。

5.根据权利要求1-3任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述活塞为回转体结构，包括上端部和下端部，所述下端部的直径小于所述上端部的直径，所述下端部设有一与所述阀座的主阀口相接触密封的密封部；

所述上端部的直径与所述阀座的内腔的直径相匹配，所述上端部的上端具有一个凹槽，在该凹槽内开设有第一凸台，在所述第一凸台上设有活塞阀口，该活塞的中心位置为一个轴向通孔，在所述上端部的凹槽的底面上沿所述活塞的轴线方向开设至少一个平衡孔。

6.根据权利要求1-3任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述动铁芯的下端部的直径小于所述动铁芯主体的直径，所述下端部的前端具有一个容置部，在该容置部内卡接有一个与所述活塞阀口相配合密封的阀体。

7.根据权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，所述容置部为类似球形的凹槽，所述阀体具体为钢球。

Images