CN103225707A - 快装式脉冲电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种快装式脉冲电磁阀，包括外壳、座架、线圈、线圈骨架、防水插头、静铁芯、动铁芯、圆盘和膜片，座架上端具有筒状容置区及由筒状容置区底部向上延伸的铁芯安装柱，座架下端具有膜片安装位；线圈骨架连同线圈套装在铁芯安装柱上且被限位在外壳内壁、铁芯安装柱外壁及座架筒状容置区底部所围的区域内；铁芯安装柱具有下端开口的管状型腔，静铁芯、动铁芯置于铁芯安装柱管状型腔内。本发明的有益效果：通过铁芯安装柱将线圈与过水通道严格隔离，有效防止渗水，座架一体成形，上端安装外壳、线圈等，下端安装膜片及圆盘，拆装快速方便且牢固可靠。

Description

快装式脉冲电磁阀

技术领域

 本发明涉及电磁阀技术领域，具体涉及一种快装式脉冲电磁阀。 

背景技术

目前国内的电磁阀，都是持续通电式的，在使用过程中线圈发热量较大，容易出线现圈烧毁或短路现象。另外由于电磁阀开启需要长时间通电，能耗较大，不利于现在提倡的低碳生活。本发明电磁阀采用脉冲双稳态自保磁式，开和关分别只需要一个正和负脉冲信号，线圈只是瞬间通电，线圈不会发热，克服了以往电磁阀在使用中出现的由于线圈过热而烧毁或短路现象。同时由于开关只需瞬间通电，整个电磁阀几乎不耗电（如果用普通1.5V，1.5AH碱性电池四节供电，电磁阀可连续开关30万次以上），环保，节能。原来的电磁阀，里面的各配件都是散的，维护清洗拆卸时各配件容易掉落，而本脉冲电磁阀把整个线圈做成一个整体，通过螺纹直接与电磁阀阀体相连接。另一方面，本电磁阀供电采用四节五号电磁阀供电，安装时不需要另外布电源线，大大节省了产品安装的成本。 

现有技术中也有间歇通电的脉冲电磁阀，例如申请号为201120117303.3的发明专利公开了一种脉冲电磁阀，包括阀体、膜片、圆盘、阀盖、O 型圈、衬片、动铁芯、静铁芯、铁芯套、下支架、线圈、磁铁、橡胶垫、弹簧、线圈外壳；其中：膜片套在圆盘上，并放入阀体的型腔里面，O 型圈套在阀盖上，整个阀盖装盖在阀体的型腔上，橡胶垫设置在线圈上，磁铁放置在线圈内，线圈装入线圈外壳里，盖上下支架，静铁芯套有O 型圈并装入铁芯套里，整个铁芯套装入线圈里，衬片套在动铁芯上，依次放置弹簧、动铁芯到铁芯套里。这种脉冲电磁阀存在的问题是：1.过水通道与线圈、防水插头以及外部空间没有严格隔离（仅通过O形圈等隔离），容易导致渗水；2.座架与阀座通过四只螺钉固定，拆装不便且密闭性难以保证。 

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提供一种快装式脉冲电磁阀，其密闭性好，严格防止渗漏，且拆装方便、使用寿命长。 

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案： 

快装式脉冲电磁阀，包括外壳、座架、线圈、线圈骨架、用于将线圈引出外壳的防水插头、带有永磁体的静铁芯、动铁芯、用于封堵/连通进水口和出水口的圆盘、用于安装圆盘的膜片，所述座架上端具有筒状容置区及由筒状容置区底部向上延伸的铁芯安装柱，座架下端具有膜片安装位；线圈骨架连同线圈套装在铁芯安装柱上且被限位在外壳内壁、铁芯安装柱外壁及座架筒状容置区底部所围的区域内；铁芯安装柱具有下端开口的管状型腔，静铁芯、动铁芯置于铁芯安装柱管状型腔内，动铁芯在线圈磁场及永磁体作用下与静铁芯接触/分离进而驱动圆盘封堵/连通进水口和出水口。

进一步地，所述外壳与座架筒状容置区底部之间设有花瓣状定位片，座架筒状容置区的侧壁开有与花瓣状定位片凸缘配合周向定位的定位槽。 

进一步地，所述线圈骨架上端与外壳内壁顶部之间设有橡胶垫；线圈骨架底部开有环形槽，环形槽内放置有O形圈，线圈骨架底部通过O形圈与花瓣状定位片柔性接触；外壳与线圈之间的间隙灌封环氧树脂。 

进一步地，所述外壳具有中心通孔，铁芯安装柱伸出外壳中心通孔；防水插头从线圈侧边引出与铁芯安装柱错位设置。 

进一步地，所述铁芯安装柱管状型腔上端设有静铁芯套，下端设有动铁芯套，静铁芯上端伸入静铁芯套下端伸入动铁芯套内，且静铁芯中部具有分别与静铁芯套下边缘和动铁芯套上边缘接触定位的定位台阶，静铁芯上方设置永磁体；动铁芯和动铁芯套内壁具有相互配合以限制动铁芯向下最大行程的限位台阶，动铁芯上端套装有复位弹簧且具有与弹簧下端接触定位的弹簧定位部，复位弹簧两端分别与动铁芯弹簧定位部以及静铁芯相抵。 

进一步地，所述铁芯安装柱管状型腔顶部以及静铁芯套的顶部均具有弹簧安装位，静铁芯套上端装有缓冲弹簧，缓冲弹簧两端分别与铁芯安装柱管状型腔顶部以及静铁芯套的顶部的弹簧安装位相抵；所述静铁芯伸入静铁芯套内的部分具有上下间隔设置的两道环形槽，两道环形槽内均箍设有O形圈。 

进一步地，所述座架下端的膜片安装位为向下延伸的定位唇边，膜片整体呈具有纵向梯度的圆环状，膜片上端具有与座架定位唇边卡扣固定的定位槽，膜片纵截面上具有用于提供压缩空间的U形缓冲区，膜片下端具有向中央通孔延伸的环状台阶，所述圆盘具有与膜片下端环状台阶配合定位的环形槽。 

进一步地，所述圆盘具有中心孔和先导孔，圆盘以及座架定位唇边所围区域内分别具有弹簧安装位，两弹簧安装位上装有带针弹簧，带针弹簧一侧具有顶针，顶针穿设在圆盘先导孔内。 

进一步地，所述动铁芯套呈平直管状，上端与静铁芯相抵，下端与圆盘相抵；所述动铁芯下端装有柔性衬片，圆盘中心孔外围具有伸入动铁芯套内的中空导引圆台，动铁芯衬片在线圈磁场或永磁体磁场作用下与圆盘中空导引圆台接触或分离。 

进一步地，所述座架筒状安装座外壁呈六角螺母状，筒状安装座及定位唇边之间具有与阀座螺纹固定的外螺纹。 

本发明的有益效果：通过铁芯安装柱将线圈与过水通道严格隔离，有效防止渗水，座架一体成形，上端安装外壳、线圈等，下端安装膜片及圆盘，拆装快速方便且牢固可靠。 

附图说明

图1 为本发明的装配结构示意图。 

图2为本发明的爆炸图。 

图3为本发明的内部结构示意图。 

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明： 

参照图1至图3所示，本发明的快装式脉冲电磁阀，包括外壳1、座架2、线圈3、线圈骨架3A、用于将线圈引出外壳的防水插头4、带有永磁体5的静铁芯6、动铁芯7、用于封堵/连通进水口和出水口的圆盘8、用于安装圆盘8的膜片9，座架2上端具有筒状容置区2A及由筒状容置区底部向上延伸的铁芯安装柱2B，座架下端具有膜片安装位2C；线圈骨架3A连同线圈3套装在铁芯安装柱2B上且被限位在外壳1内壁、铁芯安装柱2B外壁及座架筒状容置区2A底部所围的区域内；铁芯安装柱2B具有下端开口的管状型腔，静铁芯6、动铁芯7置于铁芯安装柱管状型腔内，动铁芯7在线圈磁场及永磁体5作用下与静铁芯6接触/分离进而驱动圆盘8封堵/连通进水口和出水口。

为防止线圈相对座架旋转，外壳1与座架筒状容置区底部之间设有花瓣状定位片10，座架筒状容置区的侧壁开有与花瓣状定位片凸缘配合周向定位的定位槽2D。 

线圈骨架3A上端与外壳内壁顶部之间设有橡胶垫11；线圈骨架底部开有环形槽，环形槽内放置有O形圈12，线圈骨架底部通过O形圈与花瓣状定位片10柔性接触。外壳与线圈之间的间隙灌封环氧树脂，使线圈密封，同时具有防水和散热作用。 

外壳1具有中心通孔，铁芯安装柱2B伸出外壳中心通孔；防水插头4从线圈3侧边引出与铁芯安装柱2B错位设置。 

铁芯安装柱管2B状型腔上端设有静铁芯套13，下端设有动铁芯套14，静铁芯6上端伸入静铁芯套13且下端伸入动铁芯套14内，且静铁芯6中部具有分别与静铁芯套下边缘和动铁芯套上边缘接触定位的定位台阶，静铁芯上方设置永磁体5；动铁芯7具有限位台阶，动铁芯套14内壁具有限位台阶，动铁芯7和动铁芯套14内壁的限位台阶相互配合以限制动铁芯向下最大行程，动铁芯7上端套装有复位弹簧15且具有与弹簧下端接触定位的弹簧定位部，复位弹簧15两端分别与动铁芯弹簧定位部以及静铁芯6相抵。 

铁芯安装柱2B管状型腔顶部以及静铁芯套13的顶部均具有弹簧安装位，静铁芯套上端装有缓冲弹簧16，缓冲弹簧16两端分别与铁芯安装柱管状型腔顶部以及静铁芯套的顶部的弹簧安装位相抵；静铁芯6伸入静铁芯套13内的部分具有上下间隔设置的两道环形槽，两道环形槽内均箍设有O形圈17。 

座架2下端的膜片安装位2C为向下延伸的定位唇边，膜片9整体呈具有纵向梯度的圆环状，膜片9上端具有与座架定位唇边卡扣固定的定位槽9A，膜片9纵截面上具有用于提供压缩空间的U形缓冲区，膜片9下端具有向中央通孔延伸的环状台阶9B，圆盘8具有与膜片下端环状台阶配合定位的环形槽。 

圆盘8具有中心孔和先导孔，中心孔与出水口连通，先导孔与进水孔连通，圆盘8以及座架定位唇边所围区域内分别具有弹簧安装位，两弹簧安装位上装有带针弹簧18，带针弹簧18一侧具有顶针18B，顶针穿设在圆盘先导孔内。 

动铁芯套14呈平直管状，上端与静铁芯6相抵，下端与圆盘8相抵；动铁芯7下端装有柔性衬片7B，圆盘中心孔外围具有伸入动铁芯套内的中空导引圆台8B，动铁芯衬片7B在线圈磁场或永磁体磁场作用下与圆盘中空导引圆台8B接触或分离。 

座架2筒状安装座外壁呈六角螺母状，筒状安装座2A及定位唇边2C之间具有与阀座螺纹固定的外螺纹2E。 

线圈用不锈钢外壳与花瓣状定位片包裹，线圈内腔用环氧树脂灌封，线圈引线用防水接插件引出，整个线圈形成一个强的密闭体，所以防水效果显著。座架与线圈之间采用紧配合连接，同时，通过花瓣状定位片圆周上的两个凸出插入座架的两个槽内，限制了线圈与座架在圆周方向的自由度，保证了旋转线圈时座架会一同旋转。膜片通过内凸缘固定在座架的槽上，使之成为一个整体，避免了使用中拆装清洗时圆盘、弹簧、铁芯等配件容易掉落的问题。磁钢放在静铁芯套里面，用静铁芯套通过静铁芯上有两个O型圈密封，组成静铁芯组件，磁钢密封，有效的防止了由于磁钢进水而导致的生锈现象。动铁芯、线圈弹簧等全部安装在动铁芯套里面，动铁芯套与静铁芯紧配合而组成一个整体（铁芯组件），避免在清洗拆装时各配件容易掉落的问题。在电磁阀打开和关闭时，圆盘上移或下移，由于铁芯组件由顶部的弹簧使之与圆盘紧贴，因此，整个铁芯组件相应的上移或下移，从而使动铁芯上的衬片与圆盘中心孔端面的距离始终保持不变，克服了以往的电磁阀在开启时由于圆盘上移导致圆盘中心孔端面与动铁芯衬片之间的间隙变小而容易出现不关水的问题。电磁阀通水型腔内圆盘上先导孔处加装了特殊的带针弹簧，电磁阀每次打开和关闭时膜片上下运动时会形成带针弹簧的对先导孔的自动清洗，有效防止有先导孔在使用过程中的堵塞现象。线圈通过座架与阀体之间采用螺纹连接，且座架外形做成六角形状，安装时直接拧紧在阀体上，安装极为方便。线圈外壳用优质不锈钢拉升而成，表面进行了抛光处理，提高了美观度。电磁阀引出线采用IP65防水插头，有效克服了原有的普通插头在使用过程中发生的氧化而导致插头接触不良等现象。 

 本脉冲电磁阀工作原理： 

开启电磁阀时，线圈接通加上正向脉冲电压的一个正向脉冲信号，线圈产生一个脉冲磁场，其极性与永磁铁极性相反，根据磁铁异性相吸的原理，动铁芯向上移动，与静铁芯平面吸附，被永磁铁磁力保持，泄压小孔被打开，这样泄压孔（圆盘中心孔）导通，圆盘上腔水被排掉，圆盘上腔压力迅速下降，从而形成主阀芯（圆盘）上下的压力差（上腔压力小于下腔压力），圆盘在水压的作用下向上移动，电磁阀开启。由于铁芯组件通过上面的弹簧力的作用，始终紧贴圆盘，因此，圆盘上移，铁芯组件也同时上移，始终保持衬片与圆盘中心孔端面的距离（间隙）不变。

关闭电磁阀时，线圈接通加上一个负向脉冲电压的负向脉冲信号，线圈产生一个脉冲磁场，其极性与永磁铁极性相同，根据磁铁同性相斥的原理，动铁芯向下移动，被弹簧力保持，堵住圆盘中心孔，这样动铁芯弹出，圆盘中心孔堵住；介质（水）由圆盘先导孔进入圆盘上腔，圆盘上腔压力迅速增加，上腔压力迅速回升而形成圆盘上下压力差（上腔压力大于下腔压力），圆盘在水压的作用下向下移动，电磁阀关闭。 

    虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于上述实施例的描述，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种变化。 

Claims (10)

1.快装式脉冲电磁阀，包括外壳、座架、线圈、线圈骨架、用于将线圈引出外壳的防水插头、带有永磁体的静铁芯、动铁芯、用于封堵/连通进水口和出水口的圆盘、用于安装圆盘的膜片，其特征在于：所述座架上端具有筒状容置区及由筒状容置区底部向上延伸的铁芯安装柱，座架下端具有膜片安装位；线圈骨架连同线圈套装在铁芯安装柱上且被限位在外壳内壁、铁芯安装柱外壁及座架筒状容置区底部所围的区域内；铁芯安装柱具有下端开口的管状型腔，静铁芯、动铁芯置于铁芯安装柱管状型腔内，动铁芯在线圈磁场及永磁体作用下与静铁芯接触/分离进而驱动圆盘封堵/连通进水口和出水口。

2.根据权利要求1所述的快装式脉冲电磁阀，其特征在于：所述外壳与座架筒状容置区底部之间设有花瓣状定位片，座架筒状容置区的侧壁开有与花瓣状定位片凸缘配合周向定位的定位槽。

3.根据权利要求2所述的快装式脉冲电磁阀，其特征在于：所述线圈骨架上端与外壳内壁顶部之间设有橡胶垫；线圈骨架底部开有环形槽，环形槽内放置有O形圈，线圈骨架底部通过O形圈与花瓣状定位片柔性接触;外壳与线圈之间的间隙灌封环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的快装式脉冲电磁阀，其特征在于：所述外壳具有中心通孔，铁芯安装柱伸出外壳中心通孔；防水插头从线圈侧边引出与铁芯安装柱错位设置。

5.根据权利要求1所述的快装式脉冲电磁阀，其特征在于：所述铁芯安装柱管状型腔上端设有静铁芯套，下端设有动铁芯套，静铁芯上端伸入静铁芯套下端伸入动铁芯套内，且静铁芯中部具有分别与静铁芯套下边缘和动铁芯套上边缘接触定位的定位台阶，静铁芯上方设置永磁体；动铁芯和动铁芯套内壁具有相互配合以限制动铁芯向下最大行程的限位台阶，动铁芯上端套装有复位弹簧且具有与弹簧下端接触定位的弹簧定位部，复位弹簧两端分别与动铁芯弹簧定位部以及静铁芯相抵。

6.根据权利要求5所述的快装式脉冲电磁阀，其特征在于：所述铁芯安装柱管状型腔顶部以及静铁芯套的顶部均具有弹簧安装位，静铁芯套上端装有缓冲弹簧，缓冲弹簧两端分别与铁芯安装柱管状型腔顶部以及静铁芯套的顶部的弹簧安装位相抵；所述静铁芯伸入静铁芯套内的部分具有上下间隔设置的两道环形槽，两道环形槽内均箍设有O形圈。

7.根据权利要求5所述的快装式脉冲电磁阀，其特征在于：所述座架下端的膜片安装位为向下延伸的定位唇边，膜片整体呈具有纵向梯度的圆环状，膜片上端具有与座架定位唇边卡扣固定的定位槽，膜片纵截面上具有用于提供压缩空间的U形缓冲区，膜片下端具有向中央通孔延伸的环状台阶，所述圆盘具有与膜片下端环状台阶配合定位的环形槽。

8.根据权利要求7所述的快装式脉冲电磁阀，其特征在于：所述圆盘具有中心孔和先导孔，圆盘以及座架定位唇边所围区域内分别具有弹簧安装位，两弹簧安装位上装有带针弹簧，带针弹簧一侧具有顶针，顶针穿设在圆盘先导孔内。

9.根据权利要求7所述的快装式脉冲电磁阀，其特征在于：所述动铁芯套呈平直管状，上端与静铁芯相抵，下端与圆盘相抵；所述动铁芯下端装有柔性衬片，圆盘中心孔外围具有伸入动铁芯套内的中空导引圆台，动铁芯衬片在线圈磁场或永磁体磁场作用下与圆盘中空导引圆台接触或分离。

10.根据权利要求7所述的快装式脉冲电磁阀，其特征在于：所述座架筒状安装座外壁呈六角螺母状，筒状安装座及定位唇边之间具有与阀座螺纹固定的外螺纹。

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