CN102734539A - 先导式微阻力低功耗大通径电磁阀 - Google Patents

Abstract

先导式微阻力低功耗大通径电磁阀，包括阀体和阀体内左侧的泄压通道和右侧的增压通道及泄压增压通道上口的安装于被电磁磁吸块吸拉的泄压增压摆杆上的两个密封塞，以及被电磁磁吸块提拉的上拉梯形挤块挤推锁定卡块卡入锁定卡轴的卡口实现开阀卡锁密封阀芯板状态，其特征在于：利用牵拉弹簧提拉上拉梯形挤块往上移动，使锁定卡块向中间的锁定卡轴移动，在锁定卡轴的卡口移动到锁定卡块的水平位置时，锁定卡块卡入锁定卡轴的卡口，并由锁定卡块的上斜面抬挤锁定卡轴卡口的上边缘斜面，使锁定卡轴带动密封阀芯板有一个往上的提力而保持密封阀芯板的开启状态。

Description

先导式微阻力低功耗大通径电磁阀

技术领域

 本发明涉及先导式微阻力低功耗大通径电磁阀，适用于所有液体和气体介质，属于综合节能减排技术领域和电磁阀技术领域。

背景技术

电磁阀是在许多管道输送过程中，为开启或关闭管路流体而设置的快速电控阀门，但现有的电磁阀没有大通径的，可能是因为大通径的电磁阀要做到保持其开启，需要消耗很大的电源功率，在工业上应用不经济，所以多数都采用电动阀类，但有许多工艺要求在突然停电后能自动关闭阀门，以减少损失或以防止管道中的化工料出现问题，因此，发明一种功耗较小的大通径电磁阀在当今能源紧缺的环境势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够通过先导式开启后只需要极小的功率保持其电磁阀门开启的先导式微阻力低功耗大通径电磁阀。

先导式微阻力低功耗大通径电磁阀，包括阀体和阀体内左侧的泄压通道和右侧的增压通道及泄压增压通道上口的安装于被电磁磁吸块吸拉的泄压增压摆杆上的两个密封塞，以及被电磁磁吸块提拉的上拉梯形挤块挤推锁定卡块卡入锁定卡轴的卡口实现开阀卡锁密封阀芯板状态，其特征在于：

1、电磁阀上部的电磁线圈内的磁吸块下端有两个拉杆，一个拉杆与泄压增压摆杆的一侧中央相连，另一拉杆下端装有一个牵拉弹簧，牵拉弹簧的另一端与一对相对称的上拉梯形挤块相连，每个上拉梯形挤块可以在固定于电磁阀体上的上拉梯形挤块固定套内做上下移动，上拉梯形挤块固定套内为一个长方体空间，两个上拉梯形挤块的相背两面为垂直面，两个上拉梯形挤块的相对面为斜面，位于两个上拉梯形挤块中间有两个锁定卡块，其与两个上拉梯形挤块相接触的面为斜面，且其斜面斜率与两个上拉梯形挤块的斜面斜率一致，两个锁定卡块相对的端面为一垂直端面，它们上侧均有一个相同斜率的斜面，两个锁定卡块套在各自的一个固定于电磁阀体上的锁定卡块滑槽，锁定卡块在锁定卡块滑槽内只能做水平移动，两个锁定卡块滑槽之间是可以被电磁吸力拉动做上下移动的锁定卡轴，锁定卡轴离两个锁定卡块下侧的一定距离处有个收缩变径，收缩变径的收口即卡口上边缘为一个斜面，其斜率与两个锁定卡块相对的端面上侧的斜面斜率一致；随着牵拉弹簧提拉上拉梯形挤块往上移动，两个上拉梯形挤块的斜面推挤着锁定卡块的斜面，使锁定卡块向中间的锁定卡轴移动，在锁定卡轴的卡口还未移动到锁定卡块的水平位置时，两锁定卡块相对的垂直端面卡在锁定卡轴的外侧面，因为是垂直面与圆弧面相接触，接触面积较小，磨擦力也较小；当锁定卡轴的卡口移动到锁定卡块的水平位置时，锁定卡块卡入锁定卡轴的卡口，并由锁定卡块的上斜面抬挤锁定卡轴卡口的上边缘斜面，使锁定卡轴带动密封阀芯板有一个往上的提力，从而使密封阀芯板在被进口流体压力打开后，不再需要进口流体的压力顶住而保持密封阀芯板的打开状态。

2、密封阀芯板上端面连接有阀芯板密封弹簧，阀芯板密封弹簧上端与泄压增压摆杆固定轴相连，左侧有与阀出口相连的阀出口泄压通道，右侧有与阀进口相连的阀进口增压通道，泄压增压摆杆固定轴上装有泄压增压摆杆，泄压增压摆杆的左端装有一个阀出口密封塞、右端装有一个阀进口密封塞，泄压增压摆杆固定轴上装有一个泄压增压摆杆回位旋片弹簧，泄压增压摆杆回位旋片弹簧使泄压增压摆杆在不受外力时左侧的阀出口密封塞盖住左侧的阀出口泄压通道，泄压增压摆杆在受到电磁力将泄压增压摆杆拉杆提起的外力作用时，泄压增压摆杆克服泄压增压摆杆回位旋片弹簧力的作用，做顺时针小角度旋转，使盖住阀出口泄压通道的阀出口密封塞打开，并且将阀进口密封塞盖入阀进口增压通道，从而完成关闭增压通道打开泄压通道使密封阀芯板上侧的压力快速降低，进而实现由管道自身压力顶开密封阀芯板；密封阀芯板的上侧面装有一个活塞封闭圆桶，活塞封闭圆桶的上缘与活塞圈完全连接并密封，使活塞圈、密封阀芯板和密封阀芯板上侧的活塞封闭圆桶组成一个盆状体，以使密封阀芯板上侧的压力减小时，密封阀芯板下侧的压力能将密封阀芯板往上顶开，而当密封阀芯板上侧的压力增大时，在阀芯板密封弹簧力作用下能恢复到阀芯板关闭状态。

3、因为上拉梯形挤块牵拉弹簧与锁定卡轴相连，在电磁线圈通电后，密封阀芯板未被流体压力顶开前，由于锁定卡轴的卡口与锁定卡块有一定的距离，所以锁定卡块无法卡入锁定卡轴的卡口，而使上拉梯形挤块也无法往上移动，因此，上拉梯形挤块牵拉弹簧拉伸形成的弹性力牵拉着锁定卡块保持随时向上移动的状态。

4、与密封阀芯板相连的可以是活塞式，也可以是膜片式，活塞式是以活塞与阀体相密封，活塞式有一定的流体渗透，膜片式是以膜片与阀体直接连接，而不会出现流体渗透，但膜片易被腐蚀。

5、本发明适用于水平安装的电磁阀，也适用于垂直安装的电磁阀，但水平安装的电磁阀较垂直安装的电磁阀其电磁线圈功率要稍大些，而水平安装的电磁阀其阀芯板密封弹簧、上拉梯形挤块牵拉弹簧、磁吸块回位弹簧设计时要加上重力因素，而锁定卡块回位弹簧设计时不需考虑重力因素；垂直安装的电磁阀其阀芯板密封弹簧、上拉梯形挤块牵拉弹簧、磁吸块回位弹簧设计时可以不考虑重力因素，而锁定卡块回位弹簧设计时需考虑重力因素。

6、电磁阀在关闭状态时，电磁阀通电，电磁线圈内的磁吸块被吸上移，通过泄压增压摆杆拉杆吸拉泄压增压摆杆，使泄压增压摆杆左侧提起右侧压下，即使阀出口密封塞打开、同时阀进口密封塞关闭，从而使密封阀芯板上部的区域压力快速下降，由于阀进口流体压力不变而使密封阀芯板被进口流体克服阀芯板密封弹簧力往上顶开，由此推动与密封阀芯板相连的锁定卡轴往上移动，因为在电磁线圈通电时，磁吸块上移拉动上拉梯形挤块牵拉弹簧，使与上拉梯形挤块牵拉弹簧相连的上拉梯形挤块保持有一个向上牵拉的作用力，但因为上拉梯形挤块被锁定卡块挤住而无法向上移动，在密封阀芯板被进口流体压力顶开后使锁定卡轴上移，至锁定卡轴上的卡口靠近锁定卡块时，锁定卡块被上拉梯形挤块推入锁定卡轴上的卡口，从而锁住锁定卡轴和密封阀芯板的位置状态，由于锁定卡块的上端面有个斜口，且与锁定卡轴上的卡口上边缘斜面斜率一致，所以被上拉梯形挤块牵拉弹簧牵拉的上拉梯形挤块推挤着锁定卡块，由于斜面的挤力作用使锁定卡轴有一个向上的提力，从而使密封阀芯板也受到一个保持的向上的提力作用，而使流体不再产生压力降而消耗泵的功率。

7、在电磁阀开启即在电磁线圈通电时，关闭电磁线圈的电源，电磁线圈内的磁吸块在磁吸块回位弹簧的作用下，将磁吸块往下推移，解除磁吸块对泄压增压摆杆拉杆的提拉力和磁吸块对上拉梯形挤块牵拉弹簧的牵拉力作用，使泄压增压摆杆因泄压增压摆杆回位旋片弹簧力作用而做反时针小角度旋转，从而使阀进口密封塞移离阀进口增压通道，并使阀出口密封塞关闭阀出口泄压通道，进而使密封阀芯板上侧的压力快速提高，在其压力与阀芯板密封弹簧力之和略大于阀进口压力时，密封阀芯板开始下移关闭电磁阀；在电磁线圈断电并解除磁吸块对上拉梯形挤块牵拉弹簧的牵拉力作用的同时，上拉梯形挤块因为重力下移，锁定卡块也因为锁定卡块回位弹簧力的作用，离开锁定卡轴的卡口，从而使锁定卡轴能够顺利下移，最终使密封阀芯板上的压力降低后，密封阀芯板也能够顺利回到关闭状态。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1．本发明的电磁阀在密封阀芯板被进口流体压力顶开后，阀进出口的压降极小，且只需要极小的电磁功率就能保持较大通径电磁阀的开启状态；而现有的先导式阀门的阀芯板在被进口流体顶开后，一直要靠进口流体的压力顶着阀芯板保持开启状态，因此现有的先导式阀门进出口压降很大。

2．由于本发明是通过打开阀出口泄压通道的同时，也关闭阀进口增压通道，而现有的先导式阀门大多只是打开阀出口泄压通道，而并不关闭阀进口增压通道，只是利用阀进口增压通道的口径小于阀出口泄压通道，形成进出速度不一样来实现泄压开启阀芯板的，因此本发明的开启速度要大于现有发明的开启速度。

3．现有的电磁阀常用的最大通径的只有DN65mm，所以本发明可以生产大通径的低功耗的电磁阀。

附图说明

图1是本发明实施例的活塞式结构剖面示意图；

图2是本发明实施例的膜片式结构剖面示意图；

图3是图1所示实施例中A-A剖面示意图；

图4是图1所示实施例中B-B剖面示意图；

图5是图1所示实施例中Q放大示意图。

图1——5中：1、电磁线圈    2、阀出口    3、阀体    4、阀出口密封塞   5、阀出口泄压通道    6、活塞圈    7、密封阀芯板    8、阀芯板密封弹簧    9、阀进口增压通道    10、活塞封闭圆桶    11、阀进口    12、泄压增压摆杆固定轴    13、泄压增压摆杆    14、阀进口密封塞    15、泄压增压摆杆拉杆    16、锁定卡轴    17、卡口    18、上拉梯形挤块    19、上拉梯形挤块固定套    20、上拉梯形挤块牵拉弹簧    21、磁吸块    22、磁吸块回位弹簧    23、锁定卡块    24、锁定卡块滑槽    25、锁定卡块回位弹簧    26、泄压增压摆杆回位旋片弹簧    27、膜片。

具体实施方式

在图1—5所示的水平安装止回阀的实施例中：先导式微阻力低功耗大通径电磁阀，在关闭状态时，电磁阀通电，电磁线圈1内的磁吸块21被吸上移，通过泄压增压摆杆拉杆15吸拉泄压增压摆杆13，使泄压增压摆杆13左侧提起右侧压下，即使阀出口密封塞4打开、同时阀进口密封塞14关闭，从而使密封阀芯板7上部的区域压力快速下降，由于阀进口流体压力不变而使密封阀芯板7被进口流体克服阀芯板密封弹簧8力往上顶开，由此推动与密封阀芯板7相连的锁定卡轴16往上移动，因为在电磁线圈1通电时，磁吸块21上移拉动上拉梯形挤块牵拉弹簧20，使与上拉梯形挤块牵拉弹簧20相连的上拉梯形挤块18保持有一个向上牵拉的作用力，但因为上拉梯形挤块18被锁定卡块23挤住而无法向上移动，在密封阀芯板7被进口流体压力顶开后使锁定卡轴16上移，至锁定卡轴16上的卡口17靠近锁定卡块23时，锁定卡块23被上拉梯形挤块18推入锁定卡轴16上的卡口17，从而锁住锁定卡轴16和密封阀芯板7的位置状态，由于锁定卡块23的上端面有个斜口，且与锁定卡轴16上的卡口17上边缘斜面斜率一致，所以被上拉梯形挤块牵拉弹簧20牵拉的上拉梯形挤块18推挤着锁定卡块23，由于斜面的挤力作用使锁定卡轴16有一个向上的提力，从而使密封阀芯板7也受到一个保持的向上的提力作用，而使流体不再产生压力降而消耗泵的功率。

在电磁阀开启即在电磁线圈1通电时，关闭电磁线圈1的电源，电磁线圈1内的磁吸块21在磁吸块回位弹簧22的作用下，将磁吸块21往下推移，解除磁吸块21对泄压增压摆杆拉杆15的提拉力和磁吸块21对上拉梯形挤块牵拉弹簧20的牵拉力作用，使泄压增压摆杆13因泄压增压摆杆回位旋片弹簧26力作用而做反时针小角度旋转，从而使阀进口密封塞14移离阀进口增压通道9，并使阀出口密封塞4关闭阀出口泄压通道5，进而使密封阀芯板7上侧的压力快速提高，在其压力与阀芯板密封弹簧8力之和略大于阀进口压力时，密封阀芯板7开始下移关闭电磁阀；在电磁线圈1断电并解除磁吸块21对上拉梯形挤块牵拉弹簧20的牵拉力作用的同时，上拉梯形挤块18因为重力下移，锁定卡块23也因为锁定卡块回位弹簧25力的作用，离开锁定卡轴16的卡口17，从而使锁定卡轴16能够顺利下移，最终使密封阀芯板7上的压力降低后，密封阀芯板7也能够顺利回到关闭状态。

Claims (5)

1.先导式微阻力低功耗大通径电磁阀，包括阀体（3）和阀体（3）内左侧的泄压通道和右侧的增压通道及泄压增压通道上口的安装于被电磁磁吸块（21）吸拉的泄压增压摆杆（13）上的两个密封塞，以及被电磁磁吸块（21）提拉的上拉梯形挤块（18）挤推锁定卡块（23）卡入锁定卡轴（16）的卡口（17）实现开阀卡锁密封阀芯板（7）状态，其特征在于：电磁阀上部的电磁线圈（1）内的磁吸块（21）下端有两个拉杆，一个拉杆与泄压增压摆杆（13）的一侧中央相连，另一拉杆下端装有一个牵拉弹簧，牵拉弹簧的另一端与一对相对称的上拉梯形挤块（18）相连，每个上拉梯形挤块（18）可以在固定于电磁阀体（3）上的上拉梯形挤块固定套（19）内做上下移动，上拉梯形挤块固定套（19）内为一个长方体空间，两个上拉梯形挤块（18）的相背两面为垂直面，两个上拉梯形挤块（18）的相对面为斜面，位于两个上拉梯形挤块（18）中间有两个锁定卡块（23），其与两个上拉梯形挤块（18）相接触的面为斜面，且其斜面斜率与两个上拉梯形挤块（18）的斜面斜率一致，两个锁定卡块（23）相对的端面为一垂直端面，它们上侧均有一个相同斜率的斜面，两个锁定卡块（23）套在各自的一个固定于电磁阀体（3）上的锁定卡块滑槽（24），锁定卡块（23）在锁定卡块滑槽（24）内只能做水平移动，两个锁定卡块滑槽（24）之间是可以被电磁吸力拉动做上下移动的锁定卡轴（16），锁定卡轴（16）离两个锁定卡块下侧的一定距离处有个收缩变径，收缩变径的收口即卡口（17）上边缘为一个斜面，其斜率与两个锁定卡块（23）相对的端面上侧的斜面斜率一致；随着牵拉弹簧提拉上拉梯形挤块（18）往上移动，两个上拉梯形挤块（18）的斜面推挤着锁定卡块（23）的斜面，使锁定卡块（23）向中间的锁定卡轴（16）移动，在锁定卡轴（16）的卡口（17）还未移动到锁定卡块（23）的水平位置时，两锁定卡块（23）相对的垂直端面卡在锁定卡轴（16）的外侧面，因为是垂直面与圆弧面相接触，接触面积较小，磨擦力也较小；当锁定卡轴（16）的卡口（17）移动到锁定卡块（23）的水平位置时，锁定卡块（23）卡入锁定卡轴（16）的卡口（17），并由锁定卡块（23）的上斜面抬挤锁定卡轴（16）卡口（17）的上边缘斜面，使锁定卡轴（16）带动密封阀芯板（7）有一个往上的提力，从而使密封阀芯板（7）在被进口流体压力打开后，不再需要进口流体的压力顶住而保持密封阀芯板（7）的打开状态。

2.如权利要求1所述的先导式微阻力低功耗大通径电磁阀，其特征在于：密封阀芯板（7）上端面连接有阀芯板密封弹簧（8），阀芯板密封弹簧（8）上端与泄压增压摆杆固定轴（12）相连，左侧有与阀出口（2）相连的阀出口泄压通道（5），右侧有与阀进口（11）相连的阀进口增压通道（9），泄压增压摆杆固定轴（12）上装有泄压增压摆杆（13），泄压增压摆杆（13）的左端装有一个阀出口密封塞（4）、右端装有一个阀进口密封塞（14），泄压增压摆杆固定轴（12）上装有一个泄压增压摆杆回位旋片弹簧（26），泄压增压摆杆回位旋片弹簧（26）使泄压增压摆杆（13）在不受外力时左侧的阀出口密封塞（4）盖住左侧的阀出口泄压通道（5），泄压增压摆杆（13）在受到电磁力将泄压增压摆杆拉杆（15）提起的外力作用时，泄压增压摆杆（13）克服泄压增压摆杆回位旋片弹簧（26）力的作用，做顺时针小角度旋转，使盖住阀出口泄压通道（5）的阀出口密封塞（4）打开，并且将阀进口密封塞（14）盖入阀进口增压通道（9），从而完成关闭增压通道打开泄压通道使密封阀芯板（7）上侧的压力快速降低，进而实现由管道自身压力顶开密封阀芯板（7）；密封阀芯板（7）的上侧面装有一个活塞封闭圆桶（10），活塞封闭圆桶（10）的上缘与活塞圈（6）完全连接并密封，使活塞圈（6）、密封阀芯板（7）和密封阀芯板（7）上侧的活塞封闭圆桶（10）组成一个盆状体，以使密封阀芯板（7）上侧的压力减小时，密封阀芯板（7）下侧的压力能将密封阀芯板（7）往上顶开，而当密封阀芯板（7）上侧的压力增大时，在阀芯板密封弹簧（8）力作用下能恢复到阀芯板关闭状态。

3.如权利要求1所述的先导式微阻力低功耗大通径电磁阀，其特征在于：因为上拉梯形挤块牵拉弹簧（20）与锁定卡轴（16）相连，在电磁线圈（1）通电后，密封阀芯板（7）未被流体压力顶开前，由于锁定卡轴（16）的卡口（17）与锁定卡块（23）有一定的距离，所以锁定卡块（23）无法卡入锁定卡轴（16）的卡口（17），而使上拉梯形挤块（18）也无法往上移动，因此，上拉梯形挤块牵拉弹簧（20）拉伸形成的弹性力牵拉着锁定卡块（23）保持随时向上移动的状态。

4.如权利要求1所述的先导式微阻力低功耗大通径电磁阀，其特征在于：与密封阀芯板（7）相连的可以是活塞式，也可以是膜片式，活塞式是以活塞与阀体（3）相密封，活塞式有一定的流体渗透，膜片式是以膜片（27）与阀体（3）直接连接，而不会出现流体渗透，但膜片（27）易被腐蚀。

5.如权利要求1所述的先导式微阻力低功耗大通径电磁阀，其特征在于：本发明适用于水平安装的电磁阀，也适用于垂直安装的电磁阀，但水平安装的电磁阀较垂直安装的电磁阀其电磁线圈（1）功率要稍大些，而水平安装的电磁阀其阀芯板密封弹簧（8）、上拉梯形挤块牵拉弹簧（20）、磁吸块回位弹簧（22）设计时要加上重力因素，而锁定卡块回位弹簧（25）设计时不需考虑重力因素；垂直安装的电磁阀其阀芯板密封弹簧（8）、上拉梯形挤块牵拉弹簧（20）、磁吸块回位弹簧（22）设计时可以不考虑重力因素，而锁定卡块回位弹簧（25）设计时需考虑重力因素。

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