CN102644790B - 一种电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁阀，具体地说是一种自带连接用螺纹部及固紧支撑部的法兰式电磁阀，包括带有容纳腔的阀体，设置于容纳腔中的阀芯部件，并且阀芯部件上设置有电磁阀的出口用阀口及介质流通通道，阀芯部件的阀芯与阀体采用不同材料制作加工，回避了现有结构是在阀体中加工介质流通通道这一难度大的钻孔工序，有效简化了加工难度具有加工效率高的优点，而且保证了加工质量，适合大批量生产。

Description

一种电磁阀

技术领域

本发明涉及一种控制流体通断的电磁阀，特别是一种不带进出口接管的法兰式电磁阀。

背景技术

目前，电磁阀作为一种模块化产品已广泛地应用于各个工业领域，而压缩机用电磁阀的应用更加普遍。图1为现有技术电磁阀的一种结构示意图(图中未画出线圈部件)，是电磁阀应用于压缩机的典型结构，图2为图1所示电磁阀中下阀座的结构示意图，图3为图1电磁阀中上阀座的结构示意图。如图1～图3所示，现有技术电磁阀的主体结构包括下阀座1、上阀座2、套管3、芯铁4和封头5，上阀座2安装在下阀座1的内腔内，套管3安装在上阀座2的内腔内，芯铁4和封头5设置在套管3内，位于上端部的封头5与芯铁4之间设置有回复弹簧6，下阀座1的下端面上开设有圆周布置的进口孔7和位于中心的出口孔8，进口孔7内设置有滤网9。现有技术电磁阀阀体采用下阀座和上阀座上下两部分结构的原因是为了解决圆周布置的进口孔无法加工的问题，使阀体进口孔的加工成为可能。在加工制造过程中，先分别加工下阀座和上阀座，然后将套管3、芯铁4、封头和回复弹簧6进行组装、焊接，压装滤网9后组成电磁阀阀体。

现有技术电磁阀阀体采用下阀座和上阀座分开加工的方法虽然解决了进口孔无法加工的问题，但实际生产制造表明，这种结构形式的电磁阀仍存在加工难度大、加工效率低等缺陷，具体体现在：

1、由于下阀座需要进行紧固固定，材料一般使用机械性能相对较好但切削性能相对要差的材料如不锈钢，这样进口孔的钻孔难度较大；

2、由于进口孔为圆周分布且数量较多，逐个钻孔的加工工艺效率低；

3、钻孔后很难采用大外径的钻头进行毛刺去除，难以保证加工质量；

4、为防止滤网压装后在运输中震动脱落，滤网需要在整机组装时才能压装，增加了客户的使用难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁阀，有效解决现有技术中存在的加工难度大、加工效率低等缺陷。特别是一种不带进出口接管的法兰式电磁阀，本说明书中的法兰式电磁阀指的是电磁阀本身带有用于与系统固接的螺纹部及用于将电磁阀的螺纹部与系统连接用工具的固紧支撑部，这样就不再需要其它固紧部件使电磁阀与系统联接。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电磁阀，包括阀体部件与线圈部件，所述阀体部件包括阀体、与阀体固定连接的套管，所述阀体包括固紧支撑部、及朝向所述套管的反向一侧的具有开口设置的容纳腔，所述容纳腔内设置有阀芯部件，阀芯部件包括阀芯，所述阀芯材料与所述阀体材料不同，所述阀芯包括相对偏向或靠近所述容纳腔的底部一侧用于与所述阀体配合固定的固定配合部、及相对偏向或靠近所述容纳腔开口一侧的中径部，所述中径部小于所述固定配合部，所述中径部在径向设置有作为介质流通通道的介质流通孔，在所述阀芯的轴向设置有作为电磁阀流体介质出口的阀口。由于所述阀芯与所述阀体两者是分别加工获得的，这样两者的材料可以不同，既满足了电磁阀要求阀体的机械性能的要求，又同时满足了阀芯上要加工介质流通通道的介质流通孔的要求。

可选的，所述阀芯上的介质流通孔为多个，在阀芯的径向均匀分布。

可选的，所述阀芯上的介质流通孔为多个，并沿阀芯的轴线对称分布。

优选的，所述阀芯上的介质流通孔的轴线与所述阀口的轴线相交。

优选的，所述阀芯上的介质流通孔的轴线与所述阀口的轴线相交所形成的夹角α在60-120°之间，更加优选的，夹角α在75-105°之间或者所述阀芯上的介质流通孔的轴线与所述阀口的轴线相垂直。

可选的，所述阀芯上的介质流通孔为2、3、4、6或8个。

优选的，所述阀芯部件还包括过滤部件，所述过滤部件可以为圆环形、或截面为“][”、 形。

优选的，所述阀芯部件还包括挡簧用于固定定位或阻挡所述过滤部件，这样过滤部件的固定比较可靠并且电磁阀方便运输与使用。

优选的，所述阀芯部件与所述阀体之间通过压接固定，所述阀芯部件的固定配合部与所述阀体的容纳腔之间为过渡配合或过盈配合。

优选的，所述阀芯为易切削材料，如铜合金，具体地如黄铜中的C3604、C3771等等，另外也可以采用一些易切削的不锈钢材料如SUS303，这样阀芯在加工中不会有毛刺残留，且加工效率高，本发明不仅具有加工难度低、加工效率高等优点，而且还保证了加工质量，适合大批量生产。

另外，阀芯还可以采用冲压加工来完成，这样加工效率就会更高，并且可以加工出不是呈对称设置的介质流通孔，如沿阀芯中径部均匀分布但介质流通孔的轴线不通过阀芯轴线而是偏离一定距离，这样，可以使从介质流通孔流入的流体介质不会发生碰撞从而使流体介质混合均匀且噪音相对较小。

优选的，阀体的容纳腔外侧的外端面不低于阀芯的外端面。

更加优选的，使阀体的外端面比阀芯的外端面32高出0.02-0.20mm之间。这样可以保证阀体部件的密封部件不低于阀芯上设置的密封部件，从而可以保证阀体部件的密封部件的可靠密封，从而杜绝电磁阀的外泄漏。

附图说明

图1为现有技术的一种电磁阀在关闭时的结构示意图(线圈部件未画出)；

图2为图1所示电磁阀中下阀座的结构示意图；

图3为图1所示电磁阀中上阀座的结构示意图；

图4为本发明的一种实施方式的电磁阀在关闭时的结构示意图；

图5为图4所示电磁阀中阀芯部件的结构示意图；

图6为图5所示电磁阀阀芯部件的A-A局部结构示意图；

图7为图4所示电磁阀的局部放大示意图。

具体实施方式

下面通过附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图4为本发明的一种实施方式的电磁阀在关闭时的结构示意图，图5为图4所示电磁阀中阀芯部件的结构示意图，图6为图5所示电磁阀阀芯部件的A-A局部结构示意图。

如图所示，本发明电磁阀包括阀体部件10与线圈部件102，两者通过螺钉101固定在一起。阀体部件10包括阀体11、与阀体11密封固定的套管3、与套管3相固定的封头5、位于所述套管3内部的芯铁4、芯铁4与封头5之间的回复弹簧6，其中封头5是位于或至少有局部位于所述套管3的内部，并且两者通过焊接固定在一起具体地如氩焊或激光焊接等等；阀体11与套管3同样采用焊接相密封固定如火焰钎焊或炉中钎焊等等。阀体11包括一个承受扭矩的固紧支撑部112及螺纹部111，本实施例中固紧支撑部112的外部形状为外六角状(图中未画出外形)，另外也可以是方形、八角形的外形，这样利用旋紧工具可以将电磁阀旋转紧固或反向旋转以松开；或者还可以采用在该部位加工一个通孔、或沉孔同样也可以达到本发明的目的，然后采用工具进入孔中也可以将电磁阀旋转紧固或反向旋转以松开电磁阀。

阀体11内部设置有用于放置阀芯部件20的容纳腔，本实施例中容纳腔呈轴向设置在阀体11背向套管3的一侧，阀体11采用机械性能相对较好的材料如不锈钢材料具体地如SUS304，这样可承受较大的压力并且固紧支撑部112可承受较大的力矩，但这类材料一般机械加工性能要稍差一些，因此为了加工方便，本实施例中电磁阀的出口孔与作为介质流通通道的介质孔都设置在容纳腔的阀芯部件20上。如图所示，阀芯部件20压装在阀体11的容纳腔中，具体地两者可以是过渡配合或过盈配合。

阀芯部件20包括阀芯及套设在阀芯上的过滤部件12及用于固定过滤部件的挡簧15。阀芯包括靠近容纳腔底壁部的固定配合部28、靠近容纳腔出口的中径部27，中径部27小于固定配合部28从而形成台阶部24，在中径部27还设置有作为介质流通通道的介质流通孔22，在本实施例中介质流通孔22是设置了6个，其相对阀芯对称设置；另外介质流通孔的数量可以作相应变化，如为2个、3个、4个或8个均可以满足使用要求，介质流通孔对称设置主要是为加工时方便加工考虑，另外也是为了流体流动时相对均匀。另外，本实施例中作为介质流通通道的介质流通孔22是沿阀芯的径向设置的，即相对于阀芯轴线呈大致垂直状态，在阀芯的轴线位置还设置有作为电磁阀介质流体出口的阀口21，介质流通孔22的轴线相对于阀口21的轴线大致呈垂直状态。另外，介质流通孔22的轴线相对于阀口21的轴线还可以呈相交状态，即介质流通孔22的轴线与阀口21的轴线所形成的夹角α在60-120°之间，优先的，夹角α在75-105°之间，这样只是加工稍难一些，同样也可以实现本发明的目的。只是加工时，是介质流通孔22的轴线与阀口21的轴线大致呈垂直最容易实现。

另外，如图5、图6所示，阀芯的外形大致呈帽状，内部还有一个中空的空间29，阀口21突出于空间29的底面25设置，这样更容易实现电磁阀的开关动作特别是关闭时的密封性能。介质流通孔22与该空间导通。为了避免电磁阀使用过程是流体介质中混有的杂质，本实施例中在阀芯的中径部27上还套设有过滤部件12，过滤部件12呈圆环状；并且为了使过滤部件固定可靠，在中径部上设置有凹部，用于放置挡簧15以阻止过滤部件12脱落或掉出，具体地挡簧15是位于过滤部件12的外侧并可以是卡设在阀芯中径部27的凹部中的，挡簧15的截面形状也可以有多种形状如片状、圆形、方形等等。这样，不仅可以防止滤网在运输中震动脱落，降低了运输难度，而且方便客户使用。

阀芯部件20压装入阀体11的容纳腔后，如图4所示，阀芯部件20的阀芯的中径部27外壁部与阀体11的容纳腔的内壁部之间就形成了电磁阀的流体介质流入通道，为了减小流体介质流入时的流动阻力，并为使过滤部件与阀芯容易装配，在本实施例中在阀芯中径部的介质流入侧还设置有导向部26；在阀芯的流体介质流出口与流入口之间还设置有用于放置密封部件的凹槽部23。本实施例中，阀芯是使用了一些易切削的金属材料具体地如一些铜合金，如黄铜中的C3604、C3771等等，另外也可以采用一些易切削的不锈钢材料如SUS303，这样阀芯在加工中不会有毛刺残留，且加工效率高，本发明不仅具有加工难度低、加工效率高等优点，而且还保证了加工质量，适合大批量生产。另外，阀芯还可以采用冲压加工来完成，这样加工效率就会更高。

除了阀体与阀芯部件外，电磁阀还包括密封件13、用于将密封件13固定在芯铁4上的支撑件16、及为了减小电磁阀动作时的冲击影响的缓冲弹簧14，如图4所示。具体地，是将芯铁4的头部的部份压接变形从而将支撑件16固定并将密封件可轴向活动地固定在芯铁4的头部位置；芯铁4的头部与密封件13是位于阀芯朝向芯铁的空间内的且密封件13相对阀口21设置，在密封件与阀口接触时电磁阀关闭。

图7为图4所示电磁阀的局部放大示意图，为了保证电磁阀的对外密封性能，在阀芯部件压装入阀体的容纳腔后，在与电磁阀对接的系统的连接面为平整面的情况下，使阀体的外端面31不低于阀芯的外端面32，更加优选的，使阀体的外端面31比阀芯的外端面32略微高出一点，如0.02-0.2mm之间；如图所示这样可以保证阀体部件的密封部件33不低于阀芯上设置的密封部件34，从而可以保证阀体部件的密封部件33的可靠密封，从而杜绝电磁阀的外泄漏。

电磁阀的装配工艺流程与本发明相关部份具体如下：

1、先进行各零部件的加工，加工后进行清洗；

2、将清洗后的阀体、套管进行压装固定；

3、将压装好的阀体与套管的组件通过炉中钎焊进行密封固定；

4、焊接完成后依次装入芯铁组件、回复弹簧、封头，然后使封头与套管通过氩焊或激光焊等方式焊接固定；

5、阀芯部件的装配；这道工序也可以在第2道工序前完成；

6、在上述工序完成后，将阀芯部件压装入阀体内；

7、然后，必要时装入阀体、阀芯的密封部件，并装上保护套。

电磁阀的工作过程简单介绍如下：电磁阀在通电时，线圈部件102通电后，芯铁4在电磁力的作用下向封头5方向运动并带动密封件13脱离阀口21，阀口开启从而电磁阀开启；电磁阀在断电时，线圈部件102不通电，芯铁4不再受电磁力的作用，这样芯铁4在回复弹簧6的弹簧力的作用下下向远离封头5方向运动并带动密封件13向阀口方向运动直至与阀口接触而关闭阀口21。

最后应说明的是：本发明说明书中提到的各种方位用词如上、下、内、外、左、右、前、后等只是为了说明方便，而不应是对本发明的限制。另外上述实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种电磁阀，包括阀体部件与线圈部件，所述阀体部件包括阀体、与阀体固定连接的套管，其特征在于所述阀体包括固紧支撑部、及朝向所述套管的反向一侧的具有开口设置的容纳腔，所述容纳腔内设置有阀芯部件，阀芯部件包括阀芯，所述阀芯材料与所述阀体材料不同，所述阀芯包括相对偏向或靠近所述容纳腔的底部一侧用于与所述阀体配合固定的固定配合部、及相对偏向或靠近所述容纳腔开口一侧的中径部，所述中径部小于所述固定配合部，所述中径部在径向设置有作为介质流通通道的介质流通孔，在所述阀芯的轴向设置有作为电磁阀流体介质出口的阀口。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯上的介质流通孔为多个，在阀芯的径向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯上的介质流通孔为多个，并沿阀芯的轴线呈对称设置分布。

4.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯上的介质流通孔的轴线与所述阀口的轴线相交。

5.根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯上的介质流通孔的轴线与所述阀口的轴线相交所形成的夹角(α)为60-120°之间。

6.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯上的介质流通孔的轴线与所述阀口的轴线相交所形成的夹角(α)为75-105°之间。

7.根据权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯上的介质流通孔的轴线与所述阀口的轴线相垂直。

8.根据权利要求2-7其中任一所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯上的介质流通孔为2、3、4、6或8个。

9.根据权利要求1-7其中任一所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯部件还包括过滤部件，所述过滤部件为圆环形或截面为“][”或“┘└”、“┐┌”形。

10.根据权利要求9所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯部件还包括挡簧用于固定定位或阻挡所述过滤部件。

11.根据权利要求1-7任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯部件与所述阀体之间通过压接固定，所述阀芯部件的固定配合部与所述阀体的容纳腔之间为过渡配合或过盈配合。

12.根据权利要求1-7任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯为易切削材料，且阀体的容纳腔外侧的外端面不低于阀芯的外端面，阀体的外端面比阀芯的外端面高出0.02-0.20mm之间。