CN101806366B - 一种电磁阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电磁阀，属于控制技术领域，电磁阀包括：在其管状的外周部固定有带有导磁体的电磁线圈部件的阀套、固定在所述阀套内一端的吸引件、置于所述阀套内的移动件、以及至少一根导入接管和至少一根导出接管，所述吸引件与所述阀套在轴向面焊接固接，所述吸引件具有与所述阀套的开口端焊接固接的连接端部，其特征在于，所述吸引件的连接端部在所述焊接前为平整面。本发明克服了在实施氩焊或激光焊接时，需在材料相对较厚的零件的焊接连接部开设槽口来避免受热不均而产生的热变形影响的技术偏见，在保证电磁阀焊接密闭可靠的基础上，简化了产品设计结构和工序，提高了生产率。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁阀，是通过电磁线圈产生的磁力，来控制电磁阀动作，具体是针对电磁阀的结构作了改进的一种电磁阀。
背景技术
电磁阀是一种电磁控制的元器件，用在工业控制系统中控制介质的通断，或调整介质的流向和流量等参数，从而实现预期的控制。常用电磁阀，如在冷冻和冷藏等制冷系统中使用的直动式交流电磁阀结构如图3所示；图3A为图3中吸引件和阀套零件等装配位置的结构示意图；图3B为图3中K向局部放大图。另外也涉及一种先导式的电磁阀的导阀。
下面以一种直动式电磁阀为例来进行说明。
参见如图3/图3A/图3B。电磁阀结构主要包括：带有阀孔61′的阀座6′固定在阀套2′的一端，在阀套2′的另一端的圆筒内密闭固接有吸引件1′，在阀套2′的圆筒外与吸引件1′相对的位置，设置有电磁线圈部件3′，电磁线圈部件3′套有导磁体31′，吸引件1′上有螺纹内孔11′，通过安装螺钉4′将电磁线圈部件3′固定在吸引件1′上，移动件5′可以滑动的设置在圆筒内的吸引件1′与阀座6′之间，移动件5′的杆体51′中靠近吸引件1′的内孔53′中还安置有弹簧9′，导出接管8′和导入接管7′密闭焊接在阀座6′的阀孔61′两边以形成制冷剂流路。
当电磁线圈部件(3′)不通电时，在弹簧(9′)的弹力的作用下，移动件(5′)被推向阀座(2′)一端，移动件(5′)的球型阀体(52′)抵接阀座(6′)的阀口(62′)，使导出接管(3′)和导入接管(1′)之间的制冷剂流路断开；当电磁线圈部件(3′)通电时，导磁体(31′)、吸引件(1′) 和杆体(51′)之间产生磁路(0′)，移动件(5′)的杆体(51′)与吸引件(1′)之间产生磁吸引力，移动件(5′)克服弹簧(9′)的弹力向阀座(6′)的反向一端移动，球型阀体(52′)离开阀座(6′)的阀口(62′)，使导出接管(3′)和导入接管(1′)之间的制冷剂流路通过内腔与阀座相通。上述操作可以控制制冷系统中制冷剂流路的开启和闭合。
现有技术中，吸引件1′从阀套2′的一端压装后通过氩焊将两个部件密闭连接，吸引件1′大体为圆柱体结构，吸引件1′朝向阀套2′的连接端部13′在压装后与阀套(2′)开口端平齐。由于吸引件1′的连接端部13′的材料厚度比阀套2′开口端的材料厚度厚，受现有技术思路：在实施氩焊或激光焊接时，需在材料相对较厚的零件的焊接连接部开设槽口来避免受热不均而产生的热变形影响的影响，在吸引件1′的连接端部13′上开有环形槽15′，以便于在焊接过程中消除吸引件1′与阀套2′在焊接位置材料厚度不均的工艺影响，但这种结构由于在吸引件的端部加工细小的环形槽，零件结构和工序比较复杂，另外，由于刀具在使用过程中会产生磨损，这样会进一步对环形槽的加工一致性产生影响，从而由于环形槽的深度的一致性而影响电磁阀的一致性。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服了现有的技术偏见，在保证电磁阀焊接密闭可靠的基础上，简化产品设计结构和工序，提高了生产率。
为此本发明采取以下技术方案：
一种电磁阀，包括在其管状的外周部固定有带有导磁体的电磁线圈部件的阀套、固定在所述阀套内一端的吸引件、置于所述阀套内的移动件、以及至少一根导入接管和至少一根导出接管，所述吸引件(1)与所述阀套(2)在轴向面焊接固接，所述吸引件具有与所述阀套的开口端焊接固结的连接端部，其特征在于，所述吸引件的连接端部在所 述焊接前为平整面，所述吸引件还具有中间部，所述连接端部相对于所述中间部为台阶面，所述吸引件的作为连接端部的台阶面的台阶轴向高度在0.05mm以上，径向宽度在0.3mm以上。
进一步，所述吸引件的作为连接端部的台阶面的台阶轴向高度在0.08-0.25mm之间。
进一步，所述吸引件的作为连接端部的台阶面的径向宽度在0.3-2mm之间。
进一步，所述吸引件的作为连接端部的台阶面的径向宽度在0.5-1mm之间。
优选地，所述吸引件的连接端部与阀套的开口端通过氩焊或激光焊接固接。
本发明还提供一种电磁阀，包括在其管状的外周部固定有带有导磁体的电磁线圈部件的阀套、固定在所述阀套内一端的吸引件、置于所述阀套内的移动件、以及至少一根导入接管和至少一根导出接管，所述吸引件与所述阀套在轴向面焊接固接，所述吸引件具有与所述阀套的开口端焊接固接的连接端部，其特征在于，所述吸引件的连接端部在所述焊接前为平整面，所述吸引件还具有中间部，所述吸引件的作为连接端部的平整面具体为锥形面，所述吸引件的作为连接端部的锥形面的锥面轴向高度在0.08mm以上，径向宽度在0.3mm以上。
进一步，所述吸引件的作为连接端部的锥形面的锥面轴向高度在0.12-0.5mm之间。
进一步，所述吸引件的作为连接端部的锥形面的径向宽度在0.3-2mm之间。
进一步，所述吸引件的作为连接端部的锥形面的径向宽度在0.5-1mm之间。
优选地，所述吸引件的连接端部与阀套的开口端通过氩焊或激光焊接固接。
本发明打破了在电磁阀的阀套与吸引件在轴向面实施焊接固接时，尤其在实施氩焊或激光焊接时，需在材料相对较厚的零件的焊接连接部开设槽口来避免受热不均而产生的热变形影响这一技术偏见，在保证电磁阀焊接密闭可靠的基础上，简化了产品设计结构和减少了加工工序，提高了生产率，同时还提高了产品的一致性。
附图说明
图1：本发明给出的电磁阀优选例之一的结构示意图；
图1A：图1中吸引件和阀套零件等装配位置的结构示意图；
图1B：图1中K向局部放大图。
图2：本发明给出的电磁阀优选例之二的结构示意图；
图2A：图2中吸引件和阀套零件等装配位置的结构示意图；
图2B：图2中K向局部放大图。
图3：现有技术的电磁阀的结构示意图；
图3A：图3中吸引件和阀套零件等装配位置的结构示意图；
图3B：图3中K向局部放大图。
图中符号说明：
1/1A/1′-吸引件；
11/11′-螺纹内孔、12-中间部、13/13′-连接端部、14/14′-分磁环、15′环形槽；
2/2′-阀套；
21/21′-开口端、22/22′-外周部；
3/3′-电磁线圈部件；
31/31′-导磁体；
4/4′-安装螺钉
5/5′-阀杆部件；
51/51′-杆体、52/52′-阀体、53/53′-内孔；
6/6′-阀座；
61/61′-阀孔、62/62′-阀口；
7/7′-导入接管；
8/8′-导出接管；
9/9′-弹簧。
具体实施方式
图1为本发明的电磁阀作为直动式电磁阀使用的具体实施例之一
的结构示意图；图1A为图1中吸引件和阀套零件装配位置的结构示
意图；图1B为图1中K向局部放大图。
如图1所示。不锈钢或其他非磁性材料加工的阀套2呈圆筒状，呈圆柱状的阀座6加工有与阀套2的外周部22直径相当的内孔，阀孔61与内孔连通，阀座6的阀孔与内孔的连接处形成阀口62，阀套2插入阀座6内孔中密闭焊接，导出接管(8)和导入接管7密闭焊接在阀座6的阀孔(61)两边，在阀套2的另一端的圆筒内密闭固接有吸引件1，在阀套2的圆筒外与吸引件1相对的位置，设置有电磁线圈部件3，电磁线圈部件3套有导磁体31，吸引件1上有螺纹内孔11，通过安装螺钉4将电磁线圈部件3固定在阀套2的外周部22，这样由阀套2、阀座6以及导出接管8和导入接管7构成密闭的流路。移动件5由杆体51和固定安装在杆体51上的球型阀体52构成，可以滑动的设置在圆筒内的吸引件1与阀座6之间。杆体51靠近吸引件1的一端加工有内孔53，其中安置有弹簧9。吸引件1和杆体51为软磁材料加工而成，当电磁线圈部件3不通电时，在弹簧9的弹力的作用下，移动件5被推向阀座2一端，移动件5的球型阀体52抵接 阀座6的阀口62，使导出接管3和导入接管1之间的流路断开；当电磁线圈部件3通电时，移动件5的杆体51与吸引件1之间产生磁吸引力，移动件5克服弹簧9的弹力向阀座6的反向一端移动，球型阀体52离开阀座6的阀口62，使导出接管3和导入接管1之间的流路通过内腔与阀座相通。上述操作可以控制系统中流路的开启和闭合。
如图1A和图1B所示。吸引件1大体为圆柱体结构，在朝向杆体51的一端的环形槽中设置有分磁环14，分磁环14的作用是在使用交流电源时，当线圈电流为零的时候，仍然存在电磁吸力。吸引件1朝向阀套2开口端21的端部具有一个圆形的端面作为中间部12，一个低于中间部12的台阶面作为连接端部13，在作为中间部12的端面上加工有螺纹内孔以便装配固定电磁线圈部件3(见图1)，吸引件1的圆柱体外径尺寸与阀套2的内径尺寸相当，便于在装配时将吸引件1压入到阀套2的内孔中，压装后，吸引件1的作为连接端部13的台阶面与阀套2的开口端21平齐，这样便于通过氩焊或激光焊接将两个部件密闭连接。
如图1B所示。装配后，吸引件1作为中间部12的端面与导磁体31贴合，在实施焊接工序时，吸引件1作为连接端部(13)的台阶面与阀套2的开口端21会受热形成热变形区，由于中间部12略微高出连接端部13一定距离H，所以避免了热变形区造成吸引件1与导磁体31贴合面出现的空隙，即电磁线圈部件3通电后，吸引件1与导磁体3之间基本没有间隙，且由于焊接引起的热变形区是不稳定的，因此产品的一致性也会相对较差，这样在设计时需要较大的设计安全余量，而本发明的电磁阀，则不存在该一致性问题。由于不需要在吸引件1的连接端部13上开槽口，也能够避免热变形区的影响，打破了现有技术的偏见，简化了产品设计结构和工序，提高了生产率。
由上述阐述可以知道，中间部12应该略微高出作为连接端部13 的台阶面一定的距离H(也可以使导磁体的中间部位略微向内凹进，也同样可以达到这一目的，但从加工上来说，采取将吸引件的中间部略微向外凸出加工更加方便)，经过试验发现，一般材料变形发生的高度在0.05mm以内，所以吸引件1的作为连接端部13的台阶面的台阶轴向高度在0.05mm以上可以避免材料热变形的影响(也就是中间部12到作为连接端部13的台阶面的轴向距离在0.05mm以上，即H≥0.05mm)。但是如果台阶面的台阶轴向高度过高，会影响磁路畅通使磁阻加大，优选的范围在：作为连接端部13的台阶面的台阶轴向高度在0.08-0.25mm之间(即0.25mm≥H≥0.08mm)。
另外，台阶面具有一定的宽度B才能避开材料焊接变形的影响。经过试验发现，材料焊接处受影响的宽度在0.3mm以内，所以吸引件1的作为连接端部13的台阶面的径向宽度应大于0.3mm，但距离设置过大会影响磁路畅通使磁阻加大，所以作为连接端部13的台阶面的径向宽度应控制在0.3-2mm之间(也就是中间部12到台阶面的外缘在径向的距离在0.3-2mm之间)，优选的范围为：作为连接端部13的台阶面的径向宽度应控制在0.5-1mm之间(即0.5≥B≥1mm)。
图2为本发明的电磁阀作为直动式电磁阀使用的具体实施例之二的结构示意图，图2A为图2中吸引件和阀套零件等装配位置的结构示意图，图2B为图2中K向局部放大图。
如图2/图2A所示。该结构与上述方案不同的是，吸引件1A大体为圆柱体结构，在朝向杆体51的一端的环形槽中设置有分磁环14，吸引件1A朝向阀套2的开口端21的端部结构为：一个作为中间部12的端面，和一个由中间部12延伸到周边的锥形面作为连接端部13，可以想到的是，在此实施例中的连接端部13页可以设计成球面结构。
同样在作为中间部12的端面上还加工有螺纹内孔以便装配固定电磁线圈部件3。吸引件1A的圆柱体外径尺寸与阀套2的内径尺寸 相当，便于在装配时将吸引件1压入到阀套2的内孔中，压装后，吸引件1A的锥形面的外缘与阀套2的开口端21对齐，通过氩焊将两个部件密闭连接。
如图2B所示。装配后，吸引件1A作为中间部12的端面与导磁体31贴合，在实施焊接工序时，吸引件1的锥形面与阀套2的开口端21会受热产生变形，由于中间部12到锥形面的外缘具有一定距离H1，所以避免了此变形造成吸引件1A与导磁体31贴合区出现空隙，即电磁线圈部件3通电后，引件1与导磁体3之间的磁路0是闭合的。
同样，中间部12必须高出作为连接端部13的锥形面的外缘一定的距离H1才能避开材料焊接变形的影响。经过试验发现，一般材料变形发生的高度在0.05mm以内，考虑到锥形面的影响，吸引件1的作为连接端部13的锥形面的锥面轴向高度在0.08mm以上可以避免材料热变形的影响(也就是中间部12到连接端部13的锥形面的外缘在轴向的距离在0.08mm以上，即H1≥0.08mm)。但是如果锥形面的锥面轴向高度过高，会影响磁路畅通使磁阻加大，优选的范围为：作为连接端部13的锥形面的锥面轴向高度在0.12-0.5mm之间(即0.5≥H1≥0.12mm)。
同样，锥形面具有一定的宽度B1才能避开材料焊接变形的影响。经过试验发现，材料焊接处受影响的宽度在0.3mm以内，所以吸引件1的作为连接端部13的锥形面的径向宽度应大于0.3mm，但宽度设置过大会影响磁路畅通使磁阻加大。所以作为连接端部13的锥形面的径向宽度应控制在0.3-2mm之间(也就是中间部12到锥形面的外缘的径向距离在0.3-2mm之间)，优选的范围为：作为连接端部13的锥形面的径向宽度在0.5-1mm之间(即0.5≥B1≥1mm)。
以上仅是为能更好的阐述本发明的技术方案，所例举的作为直动式电磁阀使用的具体实施方式，本发明同样也可以应用于作为导阀使 用的电磁阀(如空调器中换向阀的先导阀等)；在本发明给出的具体实施例中，电磁阀为常闭型结构，当然本发明的技术构思也适用于常开型电磁阀结构。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，所有这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电磁阀，包括在其管状的外周部固定有带有导磁体(31)的电磁线圈部件(3)的阀套(2)、固定在所述阀套(2)内一端的吸引件(1)、置于所述阀套(2)内的移动件(5)、以及至少一根导入接管(7)和至少一根导出接管(8)，所述吸引件(1)与所述阀套(2)在轴向面焊接固接，所述吸引件(1)具有与所述阀套(2)的开口端(21)焊接固接的连接端部(13)，其特征在于，所述吸引件(1)的连接端部(13)在所述焊接前为平整面，所述吸引件(1)还具有中间部(12)，所述连接端部(13)相对于所述中间部(12)为台阶面，所述吸引件(1)的作为连接端部(13)的台阶面的台阶轴向高度在0.05mm以上，径向宽度在0.3mm以上。
2.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述吸引件(1)的作为连接端部(13)的台阶面的台阶轴向高度在0.08-0.25mm之间。
3.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述吸引件(1)的作为连接端部(13)的台阶面的径向宽度在0.3-2mm之间。
4.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述吸引件(1)的作为连接端部(13)的台阶面的径向宽度在0.5-1mm之间。
5.如权利要求1-3任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述吸引件(1)的连接端部(13)与阀套(2)的开口端(21)通过氩焊或激光焊接固接。
6.一种电磁阀，包括在其管状的外周部固定有带有导磁体(31)的电磁线圈部件(3)的阀套(2)、固定在所述阀套(2)内一端的吸引件(1)、置于所述阀套(2)内的移动件(5)、以及至少一根导入接管(7)和至少一根导出接管(8)，所述吸引件(1)与所述阀套(2)在轴向面焊接固接，所述吸引件(1)具有与所述阀套(2)的开口端(21)焊接固接的连接端部(13)，其特征在于，所述吸引件(1)的连接端部(13)在所述焊接前为平整面，所述吸引件(1)还具有中间部(12)，所述吸引件(1)的作为连接端部(13)的平整面具体为锥形面，所述吸引件(1)的作为连接端部(13)的锥形面的锥面轴向高度在0.08mm以上，径向宽度在0.3mm以上。
7.如权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，所述吸引件(1)的作为连接端部(13)的锥形面的锥面轴向高度在0.12-0.5mm之间。
8.如权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，所述吸引件(1)的作为连接端部(13)的锥形面的径向宽度在0.3-2mm之间。
9.如权利要求7所述的电磁阀，其特征在于，所述吸引件(1)的作为连接端部(13)的锥形面的径向宽度在0.5-1mm之间。
10.如权利要求6-9任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述吸引件(1)的连接端部(13)与阀套(2)的开口端(21)通过氩焊或激光焊接固接。
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