CN101929562B - 一种通电时关闭的电磁阀及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
一种通电时关闭的电磁阀，包括阀体部件与线圈部件，阀体部件内部有动铁芯部件、静铁芯组件，所述静铁芯组件包括静铁芯部件与密封部件，所述密封部件可轴向活动地固定于所述静铁芯部件上。本发明属于制冷控制技术领域，采用本发明的电磁阀后，使密封部件在轴向活动地固定于所述静铁芯上形成一个静铁芯组件，可以使整个静铁芯组件统一，在电磁阀的通流量不同时、需要调整电磁阀的开度即间距时，只要调整动铁芯部件与静铁芯组件的间距即位移即可，这样可使静铁芯组件实现标准化，装配更加方便，降低了加工难度，且动作时密封部件的导向性也更好且有利于改善关闭状态下的内泄漏控制。
Description
技术领域
本发明属于制冷控制技术领域，尤其适合于制冷设备、商用空调等制冷系统的管路的控制。具体涉及一种通电时关闭的电磁阀结构。
背景技术
作为管路开闭用的电磁阀广泛使用于制冷系统的回路中，一般的电磁阀为通电时开启，而有的管路采用通电时关闭而更加节能与合适。通电关闭的电磁阀一般有两种，一种是如专利申请号为03231177.X、专利名称为“具有节流降压的常开直流电磁阀”的中国实用新型专利所公开的电磁阀，这种电磁阀是采用直接开、闭的工作模式，一般电磁阀的通流量相对较小；而针对通流量相对较大的一种是采用先导式即间接开闭的工作方式，如专利申请号为200420108493.2的中国实用新型专利公开的名称为“一种消声减振先导常开型电磁阀”。
上述两种电磁阀中，均包括有电磁线圈部件、阀体部件。阀体部件内设置有阀口，相对于该阀口设置有密封部件，在靠近密封部件的一侧固定有静铁芯部件，而在阀体内在静铁芯部件的远离密封部件的一端还设置有一动铁芯部件，密封部件固定连接在动铁芯部件上；在电磁线圈部件通电时，动铁芯部件在电磁力的作用下向静铁芯部件方向移动从而带动所述密封部件向阀口方向移动从而关闭电磁阀；而在电磁线圈部件断电时，动铁芯部件在弹簧回复力的作用下向远离静铁芯部件的方向移动从而带动所述密封部件远离阀口方向从而打开电磁阀。
在上述方案的电磁阀中，密封部件是固定连接于动铁芯部件上的，而动铁芯部件与密封部件分别位于静铁芯部件的两端，另外由于密封部件是通过固定于动铁芯部件上的传动杆来带动动作，这样在装配时要求比较高，装配工艺也比较复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是设计一种新的在通电时关闭的电磁阀，能满足系统化要求不同流量的电磁阀，零部件可以减少，部分零件能实现标准化。
为此本发明采用以下技术方案：
一种通电时关闭的电磁阀，包括阀体部件与线圈部件，所述阀体部件内部有静铁芯组件、可在电磁力作用轴向动作的动铁芯部件，其特征在于：所述静铁芯组件包括静铁芯部件与密封部件，所述密封部件固定于所述静铁芯部件上。
优选的，所述密封部件是可轴向活动地固定于所述静铁芯部件上。
可选的，所述静铁芯组件还包括传动件，所述传动件可轴向活动地固定于所述静铁芯部件上，且所述传动件的一端伸出于所述静铁芯部件。
优选的，所述静铁芯部件在靠近所述动铁芯部件的一侧设置有轴向的通孔，所述电磁阀还包括部分伸入所述动铁芯部件、部分伸入所述静铁芯部件的传动杆，所述传动杆通过所述通孔而带动所述密封部件动作从而开、闭所述电磁阀或开、闭所述电磁阀的导阀。
优选的，所述静铁芯部件在靠近所述动铁芯部件侧的相反一侧设置有容纳腔，所述密封部件位于或部分位于所述容纳腔。
优选的，在所述容纳腔中还设置有与所述密封部件相接触并作用于所述密封部件的弹性元件。
优选的，所述静铁芯组件还包括在所述容纳腔的与所述静铁芯部件的固定的导向套。
优选的，所述导向套通过压接所述静铁芯部件的端部而固定。
优选的，所述动铁芯部件的行程大于所述密封部件的行程；
优选的，所述动铁芯部件的行程比所述密封部件的行程大0.05-1mm，更加合适的，动铁芯部件的行程比密封部件的行程大0.15-0.5mm。
本发明还提供一种电磁阀的装配方法，所述电磁阀包括阀体部件与电磁线圈部件，所述阀体部件具有套管、堵头，阀体部件内部有动铁芯部件、包括静铁芯部件的静铁芯组件，所述静铁芯组件还包括一密封部件，所述密封部件可轴向活动地固定于所述静铁芯部件上，其特征在于：装配时，先将密封部件与所述静铁芯部件进行组装形成静铁芯组件，再将静铁芯组件与套管进行装配固定，再装入动铁芯部件，最后压入堵头并焊接所述堵头组装形成所述阀体部件。
采用本发明的电磁阀后，使密封部件在轴向活动地固定于所述静铁芯上形成一个静铁芯组件，可以使整个静铁芯组件统一，在电磁阀的通流量不同、需要调整电磁阀的开度即间距时，只要调整动铁芯部件与静铁芯组件的间距即位移即可，这样可使静铁芯组件实现标准化，在装配生产过程的控制环节可以大幅度的减少失误；且装配时密封部件无需固定在动铁芯部件上，装配更加方便，降低了加工难度，且动作时密封部件的导向性也更好。
同时，采用本发明结构的电磁阀还具有以下优点：静铁芯组件内设置的传动方式具有较好的导向性，有利于提高产品的可靠性，密封部件上设置的弹性元件，在动铁芯与静铁芯组件吸合后，该部分通过阀口或导阀口推动密封塞压缩设置的弹性元件达到平衡，也有利于改善关闭状态下的内泄漏控制。
附图说明
图1：本发明给出的电磁阀的一种实施例的示意图；图1a为图1电磁阀中静铁芯组件与传动杆部位的局部放大图；图1b为图1电磁阀中传动套的结构示意图；
图2：图1所示电磁阀在有压差情况下的不通电状态的示意图；
图3：图1所示电磁阀在有压差情况下的通电状态的示意图；
图4：图1所示电磁阀静铁芯组件的示意图；
图5：本发明给出的第二种实施方式的结构示意图；图5a为该实施方式的静铁芯组件的示意图；
图6：本发明给出的第三种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
本发明适用于通电时关闭的电磁阀，如适用于通电时直接关闭及通过先导式实现间接关闭的电磁阀，在电磁阀的通流量要求相对较小时一般采用直接开、闭的结构，而在电磁阀要求通流量相对较大时采用一种先导式的间接开、闭的结构；从两种结构来说，采用先导式的间接开、闭的结构相对较复杂，两者的工作原理相同，为此下面以一种采用先导式实现间接关闭的电磁阀来进行具体说明。
图1为本发明给出的一种先导式通电关闭的电磁阀的一种实施例，图2为图1所示电磁阀在有压差情况下的不通电状态的示意图，图3是图1所示电磁阀在有压差情况下的通电状态的示意图，图4为图1所示电磁阀中带密封部件的静铁芯组件的结构示意图，图1a为图1电磁阀中静铁芯组件与传动杆部位的局部放大图。
如图所示，该实施方式中电磁阀包括阀体部件2、下阀体3与电磁线圈部件1，阀体部件2包括套管24、堵头21，套管24与阀座26通过焊接而密封固定；在套管24的一端封堵有堵头21，靠近堵头21的一端有能在电磁力的作用下轴向活动的动铁芯部件22，在堵头21的另一端为与套管24固定的静铁芯组件25，静铁芯组件的静铁芯部件251与套管24通过焊接密封固定，也可以是通过滚压固定然后进行焊接密封。下阀体3在与阀体部件2的与堵头21相反的另一端，下阀体3与阀体部件2密封连接，本实施方式中是通过密封垫4实现密封的。在下阀体3上设置有用于开、闭密封用的阀口。在本实施方式中，是利用膜片部件5的膜片53与阀口接触密封的；膜片部件5上还有导阀芯51、挡片52。导阀芯51上设有与作为密封部件的密封件257相接触密封的导阀口51a。下阀体3该部分结构与本发明的联系并不是特别密切，因此不再进行详细描述。
静铁芯组件25包括有静铁芯部件251，静铁芯部件251的靠近动铁芯部件侧的上端部251a设有一通孔251d，静铁芯部件251在靠近所述动铁芯部件侧的相反一侧的下端部251b设置有容纳腔258，容纳腔258的内径大于通孔251d的内径从而形成一个定位面2511；静铁芯部件251最下端为一个薄壁部251c；在容纳腔258内固定有导向套255，导向套255与静铁芯部件251通过压接静铁芯部件251的薄壁部251c的顶端部使之变形而固定；在本实施方式中，容纳腔258内还设置有传动套252，传动套252位于所述容纳腔258内，所述密封件257可轴向活动地固定于传动套252中，这样作为密封部件的密封件257也位于所述容纳腔内。另外具体实施方式中并不限于此，传动套252的一端可以突出于所述容纳腔258，即部分位于所述容纳腔中，部分突出于容纳腔；同样，固定在传动套中的密封件也可以是部分位于容纳腔中，有一部分突出于静铁芯部件的容纳腔，这样，电磁阀的高度方向可以减短而更加合理。
传动套252的上部2521具有上平面252g，上部2521的外径大于中部2522的外径从而形成用于定位回复弹簧的第二定位面252e；上部2521的孔的内径大于中部2522的内径从而形成用于定位传动座的第一定位面252d；传动套252的底部252b具有孔252c，孔252c的内径小于中部2522的内径从而形成固定密封件的第三定位面252f，密封件通过孔252c与导阀口或阀口接触而实现开、闭。传动套252与导向套255之间设置有回复弹簧254，回复弹簧254一端抵接传动套252的第二定位面252e，另一端抵接导向套255的平面。这样在通电时，静铁芯部件251的上端部、动铁芯部件22与套管外的电磁线圈部件1形成一个磁路，而位于静铁芯部件251的下端部的容纳腔258中的回复弹簧则不在磁路中，这样一方面提高了电磁阀的吸合电磁力，且有助于回复弹簧的稳定性。另外，传动套252内还设置有传动座253，并在传动座253与密封件257之间设置有弹性部件，本实施方式中的弹性部件为密封弹簧256，在电磁阀通电关闭时密封弹簧256的弹簧力小于此时回复弹簧的弹簧力；更加合适的，密封弹簧256的弹簧力为此时回复弹簧的弹簧力的1/3至1/10。传动杆23通过静铁芯部件251的上端部的通孔251d一端与动铁芯部件22相接触，另一端与传动座253相抵接。传动杆23与传动座253、传动套252都是传动部件的组成部分。为了保证容纳腔258内的压力与腔外的压力平衡，在导向套255上还可设置平衡孔255a。同样为保证容纳腔与静铁芯部件与动铁芯部件之间部位的压力平衡，在传动套252上也设置有传动套平衡孔252a。同时，电磁阀在不通电情况下，使传动套252的上平面252g、传动座253的上平面2531与静铁芯部件251的容纳腔258的底部的定位面2511之间保持一定的间隙，如0.05-1.0mm之间，从而使电磁阀的内部保持压力平衡。更加合适的，传动套252的上平面252g、传动座253的上平面2531与静铁芯部件251的容纳腔258的底部的定位面2511之间的间隙为0.15-0.7mm之间。另外传动套252的上平面252g与传动座253的上平面2531之间不一定要相平，而可以略微有一定的高度差，如不大于0.25mm左右的高度差。
电磁阀的工作原理及工作情况基本如下：
在电磁线圈部件不通电的情况下，在回复弹簧254的弹簧力的作用下，通过传动套252带动传动座253、进一步传递给传动杆23，并使动铁芯部件22向堵头方向移动，从而使动铁芯部件22与静铁芯部件251分开而处于脱离状态。在电磁阀的两端没有压力差的情况下，这时膜片部件在自重作用下，与阀口接触，这时电磁阀处于关闭状态。
这时如果电磁阀的进气口31有气体/液体流入，这时进气口31部位的压力高于出气口32部位的压力，即高于与出气口32相通的膜片部件上方的腔的压力，这样膜片部件5的上下两边形成压力差，在压力差产生的压力的作用下，膜片部件5上移，并由挡片52及阀座26限位，这时密封件257与导阀芯51的导阀口51a处于脱离状态，阀口处于开启状态。为了减小膜片开启、关闭时的冲击力，保证膜片的使用寿命，在膜片上设有膜片平衡孔53a，膜片平衡孔53a的通径小于导阀芯51的导阀口51a的通径。
在电磁线圈部件1通电的情况下，电磁力大于回复弹簧254的弹簧力的作用，动铁芯部件22在电磁力的作用下向静铁芯部件251方向移动并带动作为传动部件的传动杆23、传动杆23带动传动座253、传动座253带动传动套252及作为密封部件的密封件257一起向导阀芯51的导阀口51a方向移动，直至密封件257接触导阀芯51的导阀口51a，这时动铁芯部件22继续移动一定的距离，如0.1-1mm，而密封件这时因抵接导阀芯51的导阀口51a而不再移动，这样密封弹簧256受压缩，其弹簧力使密封件257与导阀芯51的阀口51a维持良好接触而密封，而此时密封件257的底面与传动套252的第三定位面252f保持一定间隙。这时通过膜片部件53上设置的膜片平衡孔53a，使膜片部件53的上下两端的压力趋于平衡。这时不管电磁阀的两端是否有压力差，膜片部件53在动铁芯部件22与静铁芯部件251的电磁力的作用下下移关闭阀口；这时密封弹簧256受压缩，其弹簧力使密封件257与导阀芯51的阀口51a维持接触而密封。从上可以看出，密封件257是可以轴向活动地固定在静铁芯部件251上。
在电磁阀通电转向断电时，动铁芯部件22与静铁芯部件之间的电磁力消失，动铁芯部件22在回复弹簧254的弹簧力的作用下离开静铁芯部件，传动套上移一定距离后带动密封件257上移，这时回复弹簧254的弹簧力克服导阀芯51的导阀口51a的压差的作用力，开启导阀芯51的导阀口51a，这样，膜片部件5的上端的压力降低，从而在膜片部件5的上下端形成压力差，在压力差作用下，膜片部件5上移开启下阀体3的阀口。如果此时在电磁阀的两端没有压力差的情况下，这时膜片部件在自重作用下，与阀口接触，这时电磁阀处于关闭状态。而如果电磁阀的进气口31有气体/液体流入，这时进气口31的压力高于出气口32的压力，即高于与出气口32相通的膜片部件上方的腔的压力，这样膜片部件5的上下两边形成压力差，在压力差的压力的作用下，膜片部件5上移，并由挡片52及阀座26限位，这时密封件257与导阀芯51的导阀口51a处于脱离状态，主阀口处于开启状态。
在该电磁阀安装时，主要步骤如下：
1、组装静铁芯组件：加工或组装静铁芯部件251、将装有传动座253、密封弹簧256、密封件257的传动套252装入静铁芯部件251、再装入回复弹簧254及导向套255、然后压接静铁芯部件251的底部的薄壁部251c使导向套255与静铁芯部件251固定；
2、将阀座26与套管24焊接；
3、再在套管24内压入静铁芯组件25并通过电阻焊接方式定位固定静铁芯组件25，或者将静铁芯组件25装入套管24并压套管外部使两者定位然后进行焊接；
4、然后在套管24与静铁芯组件形成的腔中依次装入传动杆、动铁芯部件22、堵头22，堵头22与套管24采用氩焊密封固定后构成阀体部件；
在装配体中套管24端口压装堵头22与套管焊接固定，其初始状态由堵头22限位，使动铁芯部件传动推动静铁芯内密封部件产生0.05-1mm的位移，密封部件与静铁芯贴合部位分离形成流体压力平衡通道，同时回复弹簧力通过密封部件反作用动铁芯和堵头上。更加合适的，动铁芯部件传动推动静铁芯内密封部件产生0.15-0.50mm的位移。
其中，上述步骤中的步骤1与2可以同步进行或2先完成。
静铁芯组件中设置的导向套有效限制了密封塞径向偏移，有利于提高产品可靠性；另外一体化静铁芯组件的方案，使其可满足不同流量要求形成一个通用的部件，便于管理。
下面介绍本发明的第二种实施方式，如图5所示，图5为本发明给出的第二种实施方式的结构示意图，图5a为该实施方式的静铁芯组件的示意图。该实施方式与上述第一实施方式的主要区别在于：本实施方式中是将上述实施方式中的传动杆与传动座一体加工而成，由一个传动件23’替代上述的传动杆与传动座，这样可以减少零件数量。传动件23’分成两部分：部分伸出于静铁芯部件251的通孔251d的上端部分23’1与安装于静铁芯部件中的下端部分23’2；其中上端部分23’1的长度长于静铁芯部件的通孔的长度与动铁芯部件22的行程之和，传动件23’可轴向活动地固定于静铁芯部件251上。安装时，将传动件23’先安装在静铁芯部件251上，再装上带有密封弹簧或其它弹性部件、密封件的传动套、再装上回复弹簧254及导向套255，然后压接静铁芯部件251的顶端部使其与导向套255固定；其余装配过程、结构、工作原理及工作方式均同上述第一实施例，这里不再赘述。
下面介绍本发明的第三种实施方式，如图6所示，图6为本发明给出的第三种实施方式的结构示意图。该实施方式与上述第一实施方式的主要区别在于：本实施方式中开启、关闭主阀的不是膜片部件，而是一活塞部件6：活塞部件6包括能轴向活动的活塞件63、与下阀体的阀口接触关闭的主密封件62、固定件64，其中活塞件63上设有与与密封件接触密封的阀口61。在该实施方式中，必要时也可以在活塞部件上设置平衡孔63a。该实施方式的工作原理及工作方式同上述第一实施方式，这里不再赘述。
上面的实施方式中，电磁阀都为先导式，本发明并不限于此，在要求电磁阀的通流量相对较小的情况下，就无须采用先导式，而只要采用直接开闭式就可以了，即只要使电磁阀的密封件直接对电磁阀的主阀口开闭动作即可；相应的工作原理、工作方式更加简单，这里不再复述。
以上仅是为能更好的阐述本发明的技术方案所例举的几种优选实施方式，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，所有这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种通电时关闭的电磁阀，包括阀体部件与线圈部件，所述阀体部件内部有静铁芯组件、可在电磁力作用轴向动作的动铁芯部件，其特征在于：所述静铁芯组件包括静铁芯部件与密封部件，所述密封部件是可轴向活动地固定于所述静铁芯部件上；所述静铁芯部件在靠近所述动铁芯部件侧的相反一侧设置有容纳腔，所述密封部件位于或部分位于所述容纳腔。
2.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述静铁芯组件还包括传动件，所述传动件可轴向活动地固定于所述静铁芯部件上，且所述传动件的一端伸出于所述静铁芯部件。
3.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述静铁芯部件在靠近所述动铁芯部件的一侧设置有轴向的通孔，所述电磁阀还包括部分伸入所述动铁芯部件、部分伸入所述静铁芯部件的传动杆，所述传动杆通过所述通孔而带动所述密封部件动作从而开、闭所述电磁阀或开、闭所述电磁阀的导阀。
4.如权利要求1其中所述的电磁阀，其特征在于，在所述容纳腔中还设置有与所述密封部件相接触并作用于所述密封部件的弹性元件。
5.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述静铁芯组件还包括在所述容纳腔内并与所述静铁芯部件固定的导向套。
6.如权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，所述导向套通过压接所述静铁芯部件的端部而固定。
7.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述动铁芯部件的行程大于所述密封部件的行程。
8.一种电磁阀的装配方法，所述电磁阀包括阀体部件与电磁线圈部件，所述阀体部件具有套管、堵头，套管的一端封堵有堵头，阀体部件内部有动铁芯部件、包括静铁芯部件的静铁芯组件，所述静铁芯组件还包括一密封部件，所述密封部件可轴向活动地固定于所述静铁芯部件上，所述静铁芯部件在靠近所述动铁芯部件侧的相反一侧设置有容纳腔，所述密封部件位于或部分位于所述容纳腔，其特征在于：装配时，先将密封部件与所述静铁芯部件进行组装形成静铁芯组件，再将静铁芯组件与套管进行装配固定，再装入动铁芯部件，最后压入堵头并焊接所述堵头组装形成所述阀体部件。
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