CN102359600A - 先导式电磁阀 - Google Patents

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杨亚青
段学忠
屈宝丰
刘宝林
张启明
陈丹燕
胡兆华
丁继杰
刘刚
窦玉强
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Abstract

本发明公开了一种先导式电磁阀，该先导式电磁阀是在先导阀芯与主阀芯之间设置储压腔，在主阀芯中轴向开设与主气道相通的贯通孔，通过主阀芯外周面与安装孔内壁之间的气隙构成与储压腔连通的先导进气道，利用气隙间隙小、气流速度比先导出气道慢的特点在主阀芯的两端产生压力差从而驱动主阀芯动作实现主气道的通断，其与现有技术相比，阀体的整体结构大为简化，先导气道的结构更加简单，使得该先导式电磁阀的安装和制造更加方便，从而降低了先导式电磁阀的制造成本，提高了生产效率。

Description

先导式电磁阀
技术领域
本发明涉及一种先导式电磁阀。
背景技术
中国专利公开文件CN2918908Y公开了一种天然气用的直角式防爆电磁阀，其主要由壳体、出口接管、主活门部件、电磁铁、先导活门部件、连接螺母组成，主活门部件安装在壳体与出口接管之间形成的空间中，用于封闭主气道，在主活门部件及壳体中设有连通于进出气口的辅助气道，该辅助气道主要由轴向设于主活门部件中的轴向不通孔、径向设于主活门部件上连通轴向不通孔与进气口的径向小孔、主活门部件上端与壳体之间形成的下空间、电磁铁衔铁下端与壳体之间形成的中空间、连通下空间与中空间的长小通孔、衔铁上开设的连通中空间的轴向进气孔、衔铁内轴向开设的阶梯轴向孔、连接在进气孔与阶梯轴向孔之间的横孔、壳体内与出口接管连通的连通孔及连接在中空间与连通孔之间的控制孔，先导活门部件与电磁铁的衔铁连接用于封闭和打开控制孔。其利用电磁铁打开和关闭辅助气道，利用控制孔的孔径大于径向小孔的孔径形成的气压差使主活门部件动作，从而打开和关闭主气道。但该先导式电磁阀中由于辅助气道的结构较为复杂，使得该先导式电磁阀的制造较为麻烦，因而其制造成本较高、生产效率较低。
发明内容
本发明的目的是：提供一种先导式电磁阀，以解决现有先导式电磁阀结构复杂、制造成本高的问题。
本发明的技术方案是：一种先导式电磁阀，主要由电磁铁组件和阀门组件组成，阀门组件包括主阀和先导阀，主阀包括内设主气道的阀体和导向滑动安装于阀体安装孔内用于启闭主气道的主阀芯，所述先导阀包括设于阀体内与主气道进口相通的先导进气道和与主气道出口相通先导出气道以及安装于先导进气道与先导出气道之间用于控制两者通断的先导阀芯，所述的先导进气道为设于主阀芯外周面与安装孔内壁之间的气隙，该气隙在气流通过方向上的横截面积小于所述先导出气道的横截面积。
在所述主阀芯外周面与安装孔内壁之间还设有至少一道用于减缓气流通过速度的阻尼环。
所述的阻尼环套装于主阀芯外周面上对应开设的环槽中，该阻尼环由位于环槽内圈的阻尼圈和位于环槽外圈并伸入气隙中的阻尼带构成。
在所述阀体内位于先导进气道与先导出气道之间设有储压腔，所述的先导出气道为设于主阀芯内连通储压腔与主气道出口的贯通孔，所述的先导阀芯导向滑动安装于储压腔内，该先导阀芯的一端与电磁铁组件传动连接，另一端与所述贯通孔在主阀芯上的进口通过密封结构启闭配合。
所述的主气道中设有与主阀芯启闭配合的阀口，在主阀芯朝向阀口的端面上通过旋接在主阀芯上的螺套限位卡装有与阀口密封配合的密封垫，在该密封垫上凸设有穿过所述阀口的凸台，并在该密封垫中设有与所述贯通孔连通的通气孔，该通气孔的出口设于所述凸台远离主阀芯的末端。
在所述主阀芯与密封垫之间位于所述贯通孔与通气孔的结合处围设有至少一道O型密封圈。
所述的电磁铁组件包括与主阀芯同轴设置并固定安装在阀体上的中心套筒，所述的先导阀芯与主阀芯同心设置，该先导阀芯导向滑动装配于储压腔内对应设置的导向套中，该导向套的两端分别被所述阀体及中心套筒轴向限位固定。
本发明的先导式电磁阀是在阀体中位于先导阀芯与主阀芯之间设置储压腔，在主阀芯中开设由先导阀芯启闭、与主气道相通的贯通孔，通过主阀芯外周面与安装孔内壁之间的气隙及储压腔和贯通孔共同构成先导气道，利用气隙间隙小、气流速度慢的特点在主阀芯的两端产生压力差从而驱动主阀芯动作实现主气道的通断，其与现有技术相比，阀体的整体结构大为简化，先导气道的结构更加简单，使得该先导式电磁阀的安装和制造更加方便，从而降低了先导式电磁阀的制造成本，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明先导式电磁阀具体实施例中闭阀状态的结构示意图；
图2为本发明电磁铁开阀状态的结构示意图。
图中箭头所示为气流方向。
具体实施方式
本发明的先导式电磁阀的具体实施例如图1、图2所示，其主要由电磁铁组件1和阀门组件2组成。其中，电磁铁组件1包括竖向设置的中心套筒10、径向围设于中心套筒10外围的线圈11、包围在线圈11外的防爆外壳16、旋装在中心套筒10上端与防爆外壳16挡止配合的螺帽17、轴向滑动装配在中心套筒10内的衔铁12及安装在中心套筒10内上端用于与衔铁12上行时挡止配合的挡块13，在衔铁12朝向挡块13的上端面中心轴向开设有盲孔14，盲孔14内设有与挡块13顶压配合的弹簧15。
阀门组件2包括通过连接螺帽3连接在中心套筒10下端的阀体2-1，阀体2-1中分别安装有主阀及与电磁阀组件1传动连接用于控制主阀通断的先导阀。主阀包括设置于阀体2-1内的主气道及对应设置于阀体安装孔中用于打开或关闭该主气道的主阀芯24，先导阀包括与主气道进口连接的先导进气道和先导出气道及设于该先导进气道与先导出气道之间控制两者通断的先导阀芯，本实施例中，主气道由开设于阀体2-1相对两侧的进气口21和出气口23及连接在进气口21与出气口23之间、相互连通的进口段气道20和出口段气道22组成，在主气道中位于进口段气道20和出口段气道22之间设有与主阀芯24启闭配合的阀口2-2；先导进气道为设置于主阀芯24外周面与阀体安装孔内壁之间的气隙，先导出气道为设于阀芯24中与阀体2-1的出口段气道22相通的贯通孔26，并在主阀芯24远离阀口2-2一端的阀体2-1内设有一个分别连通先导进气道与先导出气道的储压腔31，先导阀芯29导向滑动装配于储压腔31内设置的导向套30中并与主阀芯24上贯通孔26位于储压腔31内的进口启闭配合，该导向套30被阀体2-1与中心套筒10轴向限位固定。本实施例中，电磁铁组件1中的中心套筒10、衔铁12与先导阀芯29、主阀芯24和阀体安装孔均同轴设置。在储压腔31内位于主阀芯24上的贯通孔26的进口处凸设有凸台，该凸台构成与先导阀芯29对应启闭配合的先导阀口，先导阀芯29通过端面上嵌装的密封垫与主阀芯24上的先导阀口启闭配合，
在闭阀状态下，如图1所示，电磁铁组件1的线圈11不通电，衔铁12在弹簧15作用下下行推动先导阀芯29关闭贯通孔26在主阀芯24上的阀口，此时的由阀体2-1上进气口21进入的高压气在主气道相应进口段20内分为两路，一路作用在主阀芯24的下端面上对主阀芯24施加轴向向上的力，另一路通过由主阀芯24外周面与安装孔内壁面之间气隙构成的先导进气道进入储压腔31内，由于主阀芯24上由贯通孔26构成的先导出气道被先导阀芯29关闭，由进气口21流入的高压气在储压腔31内聚集产生压力并作用在主阀芯24的上端面上，由于主阀芯24位于储压腔31内的上端面的承压面积大于其位于阀口2-2处的下端面的承压面积，再加上经衔铁12和先导阀芯29传递过来的由弹簧15产生的弹力，从而使主阀芯24上受到的作用力的合力向下，使主阀芯24压紧在主气道内相应设置的阀口2-2上，保持关闭状态。当电磁铁组件1通电后，如图2所示，线圈11得电产生吸力吸动衔铁12在克服弹簧15的弹力后带动先导阀芯29上行，主阀芯24中的贯通孔26被打开，积聚在储压腔31内的高压气迅速通过该贯通孔26流入主气道的相应出口段22中，从而使储压腔31泄压，由于流过主阀芯24外周面与安装孔内壁面之间气隙的横截面积要小于主阀芯24中由贯通孔26构成的先导出气道的横截面积，因此先导进气道中气流的流入速度要小于先导出气道中气流的流出速度，从而减缓了储压腔31内气体的补充，此时气压作用在主阀芯24上端面上的压力要小于其作用在主阀芯24下端面的压力，因此主阀芯24上下端面上受到的气压压力的作用力的合力轴向向上，从而推动主阀芯24上行打开主气道。电磁铁组件1断电后，线圈11失电吸力消失，衔铁12在弹簧15的弹力的作用下迅速推动先导阀芯29下行关闭主阀芯24中的贯通孔26，使气压重新在储压腔31内积聚，从而使主阀芯24下行关闭主气道。
为进一步减缓主阀芯24外周面与安装孔内壁面之间气隙中气流的速度，提高该分别电磁阀的使用可靠性，本实施例中，其在主阀芯24的外周面上沿轴向间隔布设有四道径向环槽，每道径向环槽内分别环设有由位于内圈的阻尼圈和位于外圈的阻尼带组成、用于减缓气流速度的阻尼环27，通过阻尼环27对气流的阻挡作用，进一步的保证了先导进气道中气流的速度小于先导出气道的气流速度，从而进一步的提高了该先导式电磁阀的使用可靠性。
为进一步的提高该先导式电磁阀的密封性和稳定性，其在主阀芯24伸入主气道内的下端面上通过旋装在其外周面上的螺套28轴向限位卡装有与主气道内的阀口2-2启闭配合的密封垫25，并在该密封垫25中开设有与主阀芯24内贯通孔26相通的通气孔。为防止气流从该密封垫25与主阀芯24相结合的端面之间渗漏，其在该密封垫25与主阀芯24的接触面之间围绕贯通孔和通气孔的结合处设有两道O形密封圈，以避免气流渗漏对先导阀的正常工作产生影响。同时，为保证储压腔31内的高压气在开阀时能迅速从先导出气道中流出，同时防止流出到出口段气道22中的高压气流对主阀芯24产生影响，本实施例中，其在密封垫25的下端面还设有轴向向下穿过阀口2-2延伸到主气道相应出口段22内的凸台25-1，先导出气道的出口及密封垫25中的通气孔的出口设置在该凸台25-1的下端面上。

Claims (7)

1.一种先导式电磁阀，主要由电磁铁组件和阀门组件组成，阀门组件包括主阀和先导阀，主阀包括内设主气道的阀体和导向滑动安装于阀体安装孔内用于启闭主气道的主阀芯，所述先导阀包括设于阀体内与主气道进口相通的先导进气道和与主气道出口相通先导出气道以及安装于先导进气道与先导出气道之间用于控制两者通断的先导阀芯，其特征在于，所述的先导进气道为设于主阀芯外周面与安装孔内壁之间的气隙，该气隙在气流通过方向上的横截面积小于所述先导出气道的横截面积。
2.根据权利要求1所述的先导式电磁阀，其特征在于，在所述主阀芯外周面与安装孔内壁之间还设有至少一道用于减缓气流通过速度的阻尼环。
3.根据权利要求2所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述的阻尼环套装于主阀芯外周面上对应开设的环槽中，该阻尼环由位于环槽内圈的阻尼圈和位于环槽外圈并伸入气隙中的阻尼带构成。
4.根据权利要求1或2或3所述的先导式电磁阀，其特征在于，在所述阀体内位于先导进气道与先导出气道之间设有储压腔，所述的先导出气道为设于主阀芯内连通储压腔与主气道出口的贯通孔，所述的先导阀芯导向滑动安装于储压腔内，该先导阀芯的一端与电磁铁组件传动连接，另一端与所述贯通孔在主阀芯上的进口通过密封结构启闭配合。
5.根据权利要求4所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述的主气道中设有与主阀芯启闭配合的阀口，在主阀芯朝向阀口的端面上通过旋接在主阀芯上的螺套限位卡装有与阀口密封配合的密封垫，在该密封垫上凸设有穿过所述阀口的凸台，并在该密封垫中设有与所述贯通孔连通的通气孔，该通气孔的出口设于所述凸台远离主阀芯的末端。
6.根据权利要求4所述的先导式电磁阀，其特征在于，在所述主阀芯与密封垫之间位于所述贯通孔与通气孔的结合处围设有至少一道O型密封圈。
7.根据权利要求4所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述的电磁铁组件包括与主阀芯同轴设置并固定安装在阀体上的中心套筒，所述的先导阀芯与主阀芯同心设置，该先导阀芯导向滑动装配于储压腔内对应设置的导向套中，该导向套的两端分别被所述阀体及中心套筒轴向限位固定。
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