CN102338239A - 一种色谱专用电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压流体介质精确控制的色谱专用电磁阀，用于色谱进行物质的精细分离。本发明提供的色谱专用电磁阀，其特征在于其结构包括：高压屏蔽套管、线圈组件、铁芯组件、弹簧组件、阀门组件、介质流入接口密封组件、介质流出接口密封组件。该电磁阀采用直动式轴流结构，流体阻力小，便于介质顺畅通过，有利于对电磁阀内腔的彻底清洗，可有效防止介质的微量残留；承受压力高，压力可达45MPa以上；静铁心采用内置式结构，便于电磁阀工作行程和流量的精准控制；采用双弹簧缓冲补偿密封结构确保了电磁阀在高压状态下的密封和动作可靠性；各零部件加工精度高，确保每台电磁阀产品均有相同的流量精度和阻力特性。

Description

一种色谱专用电磁阀
技术领域
本发明涉及高压流体介质精确控制的电磁阀，特别是一种用色谱进行精细物质分离时使用的色谱专用电磁阀。
背景技术
电磁阀是工业过程流体介质自动控制系统重要的管路部件，目前管路系统应用的高压电磁阀内部介质存留死体积大，不易迅速进行阀内部的充分清洗，介质流量控制精度低，且大多数电磁阀耐压最高不超过20Mpa，不适于高压色谱进行精细物质分离时使用。现在色谱液流切换常用的是旋转阀，如CN 101008455A、US 4,923,616公开的专利文献，Knauer公司开发的系列
Figure BSA00000194843700011
SMB，提供了不同旋转切换方式的旋转阀。但是大多数旋转阀耐压能力也不超过20Mpa，且存在结构复杂、运用不灵活、漏液、密封性差、维护困难的问题。
发明内容
本发明提供了一种高压流体介质精确控制的色谱专用电磁阀，用于色谱进行物质的精细分离。
本发明提供的色谱专用电磁阀，其特征在于其结构包括：高压屏蔽套管(1)、线圈组件、铁芯组件、弹簧组件、阀门组件、介质流入接口密封组件、介质流出接口密封组件，线圈组件由线圈(3)、线圈接线盒(21)、固定螺母(2)构成；铁芯组件由静铁芯(4)、动铁芯(5)构成；弹簧组件由弹簧柱(6)、复位弹簧(7)、缓冲补偿弹簧(8)构成；阀门组件由密封垫挡片(9)、高压密封垫(10)、导向罩帽(11)、阀体(12)、中口密封垫(20)构成；介质流入接口密封组件为入口卡套，由入口刃环(23)和入口螺丝(24)构成；介质流出接口密封组件为出口卡套，由出口刃环(15)和出口螺丝(14)构成。高压屏蔽套管(1)外侧通过固定螺母(2)与线圈(3)连接，线圈(3)与线圈接线盒(21)插拔式连接；高压屏蔽套管(1)腔体设置铁芯组件，铁芯组件的静铁芯(4)被固定于高压屏蔽套管腔体上部，动铁芯(5)通电受磁与静铁心吸合，断电与静铁心脱离，在高压屏蔽套管下部移动；动铁芯(5)分芯体、连接体和腔体三部分，腔体又分上、中、下三部分，上腔体和中腔体设置弹簧组件、下腔体和底部设置阀门组件，将复位弹簧(7)、弹簧柱(6)依次装入动铁芯上腔体，将缓冲补偿弹簧(8)装入动铁芯中腔体，弹簧组件中，上端复位弹簧(7)沿弹簧柱(6)微动，下端缓冲补偿弹簧(8)微弹，在动铁芯下腔体依次放置密封垫挡片(9)、高压密封垫(10)，动铁芯连接体与导向罩帽(11)过盈配合压实，导向罩帽上平面与高压屏蔽套管下端平面留有动作空间，导向罩帽(11)与动铁芯(5)受磁一起动作，导向罩帽(11)置于阀体(12)内腔，高压密封垫(10)位于阀体的阀座口(13)上方，导向罩帽下平面与阀体之间留有动作空间；阀体(12)与高压屏蔽套管(1)通过中口密封垫(20)螺纹连接；高压屏蔽套管内上端设有介质进口通道(22)，阀体内下端设有介质出口通道(16)，静铁芯内、弹簧柱内、动铁芯上腔体和中腔体内设有铁芯组件介质中心通道(19)，动铁芯芯体底部设有孔道(17)，导向罩帽侧面设有槽沟(18)；由高压屏蔽套管中的介质进口通道(22)、铁芯组件介质中心通道(19)、动铁芯芯体底部的孔道(17)、导向罩帽上平面与高压屏蔽套管下平面之间的动作空间、导向罩帽侧面的槽沟(18)、导向罩帽下平面与阀体之间的动作空间、阀座口(13)、阀体中的介质出口通道(16)形成轴流通道；高压屏蔽套管中的介质进口通道(22)通过介质流入接口密封入口卡套的入口刃环(23)和入口螺丝(24)与系统入口管路连接，阀体内的介质出口通道(16)通过介质流出接口密封出口卡套的出口刃环(15)和出口螺丝(14)与系统出口管路连接。
所述的色谱专用电磁阀，其中的介质流入接口密封组件由入口刃环(23)和入口螺母(25)构成，高压屏蔽套管(1)上端锥形面的角度大于入口刃环锥形面的角度，角度差为10-30°，入口刃环锥形面的高度大于高压屏蔽套管上端锥形面的高度，高度差为2-3mm，入口刃环由入口螺母密封，入口螺母(25)与高压屏蔽套管(1)上端螺纹连接。使用入口螺母能增加接口密封性，不仅使高压屏蔽套管上端容易精加工而且容易维护。
所述的色谱专用电磁阀，其中的介质流出接口密封组件由出口刃环(15)和出口螺母(26)构成，阀体(12)下端锥形面的角度大于出口刃环锥形面的角度，角度差为10-30°，出口刃环锥形面的高度大于阀体下端锥形面的高度，高度差为2-3mm，出口刃环由出口螺母密封，出口螺母与阀体下端螺纹连接。使用出口螺母能增加接口密封性，不仅使阀体下端容易精加工而且容易维护。
所述的色谱专用电磁阀，其中的介质流出接口密封组件为止逆阀(29)，阀体(12)上设有阀座(28)，止逆阀(29)与阀体(12)通过出口密封垫(27)螺纹连接，止逆阀(29)与系统出口管路连接，使用止逆阀可以大幅度减小作用在电磁阀阀口的反压。
所述的色谱专用电磁阀，其中的阀口(13)直径为0.5-1.5mm，适于与1/16”及1/8”的系统管路连接，尤其适合与高压液相色谱分离的系统管路连接，所有零部件均采用高精度加工技术。
所述的色谱专用电磁阀，其中的静铁芯被固定于高压屏蔽套管腔体上部，固定的的方式是：采用预应力过盈配合，利用液压技术将静铁芯压至高压屏蔽套管上部，在高压屏蔽套管外部采用滚压技术，将静铁芯固定于高压屏蔽套管腔体上部。
所述的色谱专用电磁阀，其中的高压屏蔽套管(1)、阀体(12)用不锈钢整体加工而成，使电磁阀耐高压，提高电磁阀的安全性。
色谱专用电磁阀的工作原理是：当线圈组件通电时，动铁芯组件受磁与静铁心吸合，动铁芯下端密封部位与阀座口微动脱离，打开阀座口，高压介质流过本电磁阀。当线圈组件断电时，电磁力消失，在双复位弹簧和介质压差的共同作用下，动铁心密封部位与阀座关闭，切断介质流过本阀门。
色谱专用电磁阀与现有电磁阀相比，其显著的优点在于：
1.采用直动式轴流结构，流体阻力小，便于介质顺畅通过，有利于对电磁阀内腔的彻底清洗，可有效防止介质的微量残留；内部介质存留空间小(阀死体积小)，适于色谱分离。
2.高压屏蔽套管用优质不锈钢整体加工而成，承受压力高，压力可达45MPa以上。使电磁阀耐高压，提高电磁阀的安全性。
3.静铁心采用内置式结构，采用预应力过盈配合，利用液压技术将静铁芯压至高压屏蔽套管上部，在高压屏蔽套管外部采用滚压技术，将静铁芯固定于高压屏蔽套管腔体上部，可有效防止静铁心的脱落和微量位移，便于电磁阀工作行程和流量的精准控制。
4.采用双弹簧缓冲补偿密封结构有效减少了高压介质对密封面的冲击，并提高阀口的密封性，确保了电磁阀在高压状态下的密封和动作可靠性。
5.本电磁阀的各零部件加工精度高，并对介质流动通道(包括介质在阀腔内的存留空间)精确控制，保证了流量的准确性，同时，确保每台电磁阀产品均有相同的流量精度和阻力特性。
附图说明
图1为介质出入接口为卡套的色谱专用电磁阀的结构示意图；
图2为介质出入接口使用螺母的色谱专用电磁阀的结构示意图；
图3为带止逆阀的色谱专用电磁阀的结构示意图。
具体实施方式
实施例1  如图1所示，介质出入接口为卡套的色谱专用电磁阀，其结构包括：高压屏蔽套管1、线圈组件、铁芯组件、弹簧组件、阀门组件、介质流入接口密封组件、介质流出接口密封组件。线圈组件由线圈3、线圈接线盒21、固定螺母2构成；铁芯组件由静铁芯4、动铁芯5构成；弹簧组件由弹簧柱6、复位弹簧7、缓冲补偿弹簧8构成；阀门组件由密封垫挡片9、高压密封垫10、导向罩帽11构成、阀体12、中口密封垫20；介质流入接口密封组件为卡套，由入口刃环23和入口螺丝24构成；介质流出接口密封组件为卡套，由出口刃环15和出口螺丝14构成。高压屏蔽套管1外侧通过固定螺母2与线圈3连接，线圈3与线圈接线盒21插拔式连接；高压屏蔽套管1腔体设置铁芯组件，铁芯组件的静铁芯4被固定于高压屏蔽套管腔体上部，动铁芯5通电受磁与静铁心吸合，断电与静铁心脱离，在高压屏蔽套管下部移动；动铁芯5分芯体、连接体和腔体三部分，腔体又分上、中、下三部分，上腔体和中腔体设置弹簧组件、下腔体和底部设置阀门组件，将复位弹簧7、弹簧柱6依次装入动铁芯上腔体，将缓冲补偿弹簧8装入动铁芯中腔体，弹簧组件中，上端复位弹簧7沿弹簧柱6微动，下端缓冲补偿弹簧8微弹，在动铁芯下腔体依次放置密封垫挡片9、高压密封垫10，动铁芯连接体与导向罩帽11过盈配合压实，导向罩帽上平面与高压屏蔽套管下端平面留有动作空间，导向罩帽11与动铁芯5受磁一起动作，导向罩帽置于阀体12内腔，高压密封垫10位于阀体的阀座口13上方，导向罩帽下平面与阀体之间留有动作空间；阀体12与高压屏蔽套管1通过中口密封垫20螺纹连接；高压屏蔽套管内上端设有介质进口通道22，阀体内下端设有介质出口通道16，静铁芯内、弹簧柱内、动铁芯上腔体和中腔体内设有铁芯组件介质中心通道19，动铁芯芯体底部设有孔道17，导向罩帽侧面设有槽沟18；由高压屏蔽套管中的介质进口通道22、铁芯组件介质中心通道19、动铁芯芯体底部的孔道17、导向罩帽上平面与高压屏蔽套管下平面之间的动作空间、导向罩帽侧面的槽沟18、导向罩帽下平面与阀体之间的动作空间、阀座口(13)、阀体中的介质出口通道16形成轴流通道；高压屏蔽套管中的介质进口通道22通过介质流入接口密封卡套的入口刃环23和入口螺丝24与系统入口管路连接，阀体内的介质出口通道16通过介质流出接口密封卡套的出口刃环15和出口螺丝14与系统出口管路连接。
实施例2如图2所示，介质出入接口使用螺母的色谱专用电磁阀，介质流入接口密封组件由入口刃环23和入口螺母25构成，高压屏蔽套管1上端锥形面的角度大于入口刃环锥形面的角度，角度差为20°，入口刃环锥形面的高度大于高压屏蔽套管上端锥形面的高度，高度差为2mm，入口刃环由入口螺母密封，入口螺母与高压屏蔽套管上端螺纹连接。介质流出接口密封组件由出口刃环15和出口螺母26构成，阀体下端锥形面的角度大于出口刃环锥形面的角度，角度差为20°，出口刃环锥形面的高度大于阀体下端锥形面的高度，高度差为2mm，出口刃环由出口螺母密封，出口螺母与阀体下端螺纹连接。色谱专用电磁阀其它结构同实施例1。
实施例3如图3所示，带止逆阀的色谱专用电磁阀，介质流入接口密封组件由入口刃环23和入口螺母25构成，高压屏蔽套管1上端锥形面的角度大于入口刃环锥形面的角度，角度差为20°，入口刃环锥形面的高度大于高压屏蔽套管上端锥形面的高度，高度差为2mm，入口刃环由入口螺母密封，入口螺母与高压屏蔽套管上端螺纹连接。介质流出接口密封组件为止逆阀29，阀体12上设有阀座28，止逆阀29与阀体12通过出口密封垫27螺纹连接，止逆阀29与系统出口管路连接。色谱专用电磁阀其它结构同实施例1。

Claims (7)

1.一种色谱专用电磁阀，其特征在于其结构包括：高压屏蔽套管(1)、线圈组件、铁芯组件、弹簧组件、阀门组件、介质流入接口密封组件、介质流出接口密封组件，线圈组件由线圈(3)、线圈接线盒(21)、固定螺母(2)构成；铁芯组件由静铁芯(4)、动铁芯(5)构成；弹簧组件由弹簧柱(6)、复位弹簧(7)、缓冲补偿弹簧(8)构成；阀门组件由密封垫挡片(9)、高压密封垫(10)、导向罩帽(11)、阀体(12)、中口密封垫(20)构成；介质流入接口密封组件为入口卡套，由入口刃环(23)和入口螺丝(24)构成；介质流出接口密封组件为出口卡套，由出口刃环(15)和出口螺丝(14)构成，高压屏蔽套管(1)外侧通过固定螺母(2)与线圈(3)连接，线圈(3)与线圈接线盒(21)插拔式连接；高压屏蔽套管(1)腔体设置铁芯组件，铁芯组件的静铁芯(4)被固定于高压屏蔽套管腔体上部，动铁芯(5)通电受磁与静铁心吸合，断电与静铁心脱离，在高压屏蔽套管下部移动；动铁芯(5)分芯体、连接体和腔体三部分，腔体又分上、中、下三部分，上腔体和中腔体设置弹簧组件、下腔体和底部设置阀门组件，将复位弹簧(7)、弹簧柱(6)依次装入动铁芯上腔体，将缓冲补偿弹簧(8)装入动铁芯中腔体，弹簧组件中，上端复位弹簧(7)沿弹簧柱(6)微动，下端缓冲补偿弹簧(8)微弹，在动铁芯下腔体依次放置密封垫挡片(9)、高压密封垫(10)，动铁芯连接体与导向罩帽(11)过盈配合压实，导向罩帽上平面与高压屏蔽套管下端平面留有动作空间，导向罩帽(11)与动铁芯(5)受磁一起动作，导向罩帽(11)置于阀体(12)内腔，高压密封垫(10)位于阀体的阀座口(13)上方，导向罩帽下平面与阀体之间留有动作空间；阀体(12)与高压屏蔽套管(1)通过中口密封垫(20)螺纹连接；高压屏蔽套管内上端设有介质进口通道(22)，阀体内下端设有介质出口通道(16)，静铁芯内、弹簧柱内、动铁芯上腔体和中腔体内设有铁芯组件介质中心通道(19)，动铁芯芯体底部设有孔道(17)，导向罩帽侧面设有槽沟(18)；由高压屏蔽套管中的介质进口通道(22)、铁芯组件介质中心通道(19)、动铁芯芯体底部的孔道(17)、导向罩帽上平面与高压屏蔽套管下平面之间的动作空间、导向罩帽侧面的槽沟(18)、导向罩帽下平面与阀体之间的动作空间、阀座口(13)、阀体中的介质出口通道(16)形成轴流通道；高压屏蔽套管中的介质进口通道(22)通过介质流入接口密封入口卡套的入口刃环(23)和入口螺丝(24)与系统入口管路连接，阀体内的介质出口通道(16)通过介质流出接口密封出口卡套的出口刃环(15)和出口螺丝(14)与系统出口管路连接。
2.根据权利要求1所述的色谱专用电磁阀，其特征在于：其中的介质流入接口密封组件由入口刃环(23)和入口螺母(25)构成，高压屏蔽套管(1)上端锥形面的角度大于入口刃环(23)锥形面的角度，角度差为10-30°，入口刃环锥形面的高度大于高压屏蔽套管(1)上端锥形面的高度，高度差为2-3mm，入口刃环由入口螺母密封，入口螺母与高压屏蔽套管(1)上端螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的色谱专用电磁阀，其特征在于：其中的介质流出接口密封组件由出口刃环(15)和出口螺母(26)构成，阀体(12)下端锥形面的角度大于出口刃环锥形面的角度，角度差为10-30°，出口刃环锥形面的高度大于阀体下端锥形面的高度，高度差为2-3mm，出口刃环(15)由出口螺母(26)密封，出口螺母与阀体下端螺纹连接。
4.根据权利要求1或2所述的色谱专用电磁阀，其特征在于：介质流出接口密封组件为止逆阀(29)，阀体(12)上设有阀座(28)，止逆阀(29)与阀体通过出口密封垫(27)螺纹连接，止逆阀(29)与系统出口管路连接。
5.根据权利要求1所述的色谱专用电磁阀，其特征在于：阀座口(13)直径为0.5-1.5mm。
6.根据权利要求1所述的色谱专用电磁阀，其特征在于：其中的静铁芯(4)被固定于高压屏蔽套管(1)腔体上部，固定的方式是：采用预应力过盈配合，利用液压技术将静铁芯(4)压至高压屏蔽套管(1)上部，在高压屏蔽套管外部采用滚压技术，将静铁芯固定于高压屏蔽套管腔体上部。
7.根据权利要求1所述的色谱专用电磁阀，其特征在于：其中的高压屏蔽套管(1)、阀体(12)用不锈钢整体加工而成。
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