CN103335133B - 微型定向控制电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型定向控制电磁阀，包括设有三个流体通道的阀体、阀体内的电磁组件、形成阀塞形式的第一加压部件和第二加压部件以及密封部件，靠近通道通口的阀体中线位置安装有一个齿轮，两个加压部件相对的内侧壁上各设有等距齿并都与齿轮啮合；第一加压部件的上端颈部套装有回位弹簧，其上端头与移动铁芯形成刚性连接；密封部件为弹性隔膜片，隔膜片的上表面贴合在两个加压部件的下端面，隔膜片与三个通口之间留有流体流动的间隙。本发明简化了整体结构，通过啮合的齿轮，两个加压部件反向位移的交替时机及其位移量能够严格同步和相等，能够及时、准确地完成通道的切换。本发明的使用寿命长。

Description

微型定向控制电磁阀

技术领域

本发明属于电磁阀技术领域，涉及的是一种可实现流体定向控制的三通电磁切换阀，特别是应用于生化分析等设备中的微型定向控制电磁阀。

背景技术

现有微型定向控制电磁阀，包括在同一侧面具有流体供应、输出和排放三个通道的阀体、阀体内固定安装的电磁组件、由电磁组件中移动铁芯带动的移动部件、由移动部件带动的第一加压部件和第二加压部件、以及由所述两个加压部件切换带动而对通道的通口实施切换封堵的密封部件，移动部件通过耦合件与移动铁芯刚性连接并通过耦合件上套装的复位弹簧复位，两个加压部件分别安装在移动部件上的左右两边，第一加压部件与移动部件刚性连接，第二加压部件通过回位弹簧与移动部件形成弹性连接，密封部件类似于翘板安装在对应于通口部位阀体的轴杆上，两个加压部件的下端头分别抵在密封部件上表面的两端，密封部件下表面的左右两端各设有封堵头分别对应于阀体左右两侧的两个通口。其工作原理为：电磁阀在通电和断电两种状态切换过程中，两个加压部件对密封部件左右两端的下压动作做相应的切换，使密封部件两端的封堵头对左右两侧通道的通口进行切换封堵。即，通电时，移动铁芯受线圈的激励作用带动移动部件上移，使第一加压部件撤销对密封部件左端的压力，同时，第二加压部件在回位弹簧的作用下将密封部件右端下压，致使密封部件的左端翘起，右端下转，左侧的输出通口打开，右侧的排放通口被封堵，输出通口与中间通口的供应得以贯通；断电时，移动部件在复位弹簧的作用下向下做复位移动，第一加压部件将密封部件的左端下压并将左侧的输出通口封堵，与此同时，密封部件的左端被翘起并使第二加压部件克服回位弹簧的作用力而上行，使得右侧的排放通口打开与中间的供应通口贯通。

上述微型定向控制电磁阀满足了应用于生化分析等设备中小体积、小重量的要求，但存在的缺陷是：1.构造复杂，一些活动部件容易磨损，使用寿命较短；2.第二加压部件的运动状态由回位弹簧的弹力决定，而弹簧的弹力大小却难以抑制；3.输出通口的打开和排放通口的封堵仅由回位弹簧控制，难以保证两者同步，容易发生流体通道切换失误；4.翘板形式的密封部件难以保障对通口的严密封堵，容易发生流体串流。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述缺陷，提出一种构造合理且简单，使用寿命长，通口切换严格同步且封堵严密的微型定向控制电磁阀。

实现上述目的的技术方案是：一种微型定向控制电磁阀，包括底部水平中线上间隔平行设有三个流体通道的阀体、阀体内腔上部固定安装的电磁组件、位于阀体内腔下部的第一加压部件和第二加压部件、由所述两个加压部件带动用于对通道的通口实施切换封堵而转换三个通道连通状态的密封部件，电磁组件包括移动铁芯，移动铁芯的下端外露于电磁组件的外壳下端面，第一加压部件和第二加压部件对应于左右两个通口的上方并形成可上下滑动位移的阀塞形式；其特征在于，靠近通口的阀体中线位置安装有一个齿轮，第一加压部件和第二加压部件相互对应的内侧壁上各设有等距齿，并都与所述齿轮啮合；第一加压部件的上端颈部套装有回位弹簧，第一加压部件的上端头与移动铁芯的下端头形成刚性连接；所述密封部件为弹性隔膜片，所述隔膜片的上表面贴合在两个加压部件的下端面，隔膜片与三个通口之间留有流体流动的间隙。

进一步，所述第一加压部件的颈部轴线与所述移动铁芯的轴线重合。

进一步，所述第一加压部件的外轮廓形状为一个上部有圆柱凸台的柱体，圆柱凸台和柱体主体的轴线与阀体轴线重合，柱体主体以阀塞形式可在阀体内上下滑动位移；柱体主体的底面上开有一个前后走向的通槽，通槽内壁垂直，通槽的中线偏离柱体的轴线，通槽的右侧壁形成为第一加压部件的施压柱，施压柱对应于所述右通道的通口上方，施压柱的内侧壁上设有等距齿，通槽的左侧壁的内壁形成为第二加压部件的滑动靠壁，第二加压部件靠装在该滑动靠壁上并对应在所述左通道的通口上方，通槽左侧壁的高度小于施压柱的高度；所述齿轮安装在所述通槽内并处于阀体的轴线上，齿轮与施压柱上的等距齿和第二加压部件内侧壁上的等距齿啮合。

进一步，所述隔膜片下表面的左右两端各有一个凸起，两个凸起分别对应于左右两边通道的通口，凸起表面大于通口的口径。

进一步，所述左右两边通口的沿口为环形凸台。

进一步，所述三个通道的下端头伸出阀体的底部。

进一步，所述三个通道的下端头与阀体的底部平齐。

与现有技术相比，本发明由于第一加压部件直接与移动铁芯连接，第二加压部件和第一加压部件与齿轮啮合，因而简化了整体结构；两个加压部件反向位移的交替时机及其位移量通过它们共同啮合的齿轮传递，能够确保严格同步和相等，使密封部件能够及时、准确地完成对相应通口的开启和严密封堵，进而完成流体通道及时、准确的切换。实验证明，本发明的使用寿命比现有产品至少延长一倍。

在附加技术特征中，在隔膜片上设置凸起、将左右两边通口的沿口设置成环状凸台，其目的皆是为了增加强隔膜片的封堵面与通口的贴合度，以增强封堵严密的效果。另外，对通道提出的两种不同结构，其目的是为了使通道适应与不同外接管道的连接。

附图说明

图1为本发明一个实施例的纵向剖视图。

图2是本实施例第一封堵状态的局部结构放大图。

图3是本实施例第二封堵状态的局部结构放大图。

图4是本发明中一种通道的结构示意图。

图5是本发明的底部端面示意图。

图中：1.固定铁芯，2.上阀体，3.电磁组件外壳，4.铁芯间隙，5.移动铁芯，6.线圈，7.绕线管，8.垫圈，9.回位弹簧，10.第一加压部件，10a.圆柱凸台，10b.通槽，10c.施压柱，10d.滑动靠壁，11.齿轮，12.隔膜片，12a、12b.凸部，13a、13b.环状凸台，14.阀座，14a.左通道，14b.中间通道，14c.右通道，15.下阀体，16.第二加压部件，17.齿轮轴，18.铁芯座，19.空腔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，一种微型定向控制电磁阀，上阀体2、下阀体15和阀座14三者同轴对接构成阀体，阀座14的水平中线上间隔平行设有三个流体通道，即，左通道14a、中间通道14b、右通道14c，中间通道14b设置在阀座14的轴线上，(如图5所示)；上阀体2的内腔中固定安装有电磁组件，该电磁组件与现有技术中的基本一致，由电磁线圈6、固定铁芯1、移动铁芯5和绕线管7以及电磁组件外壳3组成，移动铁芯5与固定铁芯1共处同一轴线上，两者之间留有预定的铁芯间隙4，移动铁芯5的下端外露于电磁组件外壳3的下端面；第一加压部件10和第二加压部件16位于下阀体15的内腔中，分别对应设置于左通道14a的通口和右通道14c的通口上方，第一加压部件10和第二加压部件16共同形成可在下阀体15内上下滑动位移的阀塞形式。

本发明与现有技术的区别在于：在靠近通口的阀体中线位置，即，第一加压部件10和第二加压部件16之间的下阀体15内腔中安装有一个齿轮11，齿轮轴17的两端固定在下阀体15的前后壁上，在第一加压部件10和第二加压部件16的内侧壁上分别设有与齿轮11匹配的等距齿，两边的等距齿都与齿轮11啮合。第一加压部件10的上端颈部套装有回位弹簧9，第一加压部件10的上端头与移动铁芯5的下端头形成刚性连接。作为密封部件的隔膜片12贴合在第一加压部件10和第二加压部件16的下端面上，隔膜片12与三个通口之间留有流体流动的间隙，而隔膜片12与中间通通口所在的阀座14之间有一个空腔19。

在本实施例中，第一加压部件10的外轮廓形状为一个上部有圆柱凸台10a的柱体，圆柱凸台10a和柱体主体的轴线与阀体轴线重合，圆柱凸台10a的顶部与移动铁芯5的下端头刚性连接，柱体主体以阀塞形式可在下阀体15内上下滑动位移；柱体主体的底面上开有一个前后走向的通槽10b，通槽10b内壁垂直，通槽10b的中线偏离柱体的中线，通槽10b的右侧壁形成为第一加压部件10的施压柱10c，施压柱10c对应于右通道14c的通口上方，施压柱10c的内侧壁上设有等距齿，通槽10b的左侧壁的内壁形成为第二加压部件16的滑动靠壁10d，第二加压部件16靠装在该滑动靠壁10d上并对应在所述左通道14a的通口上方，通槽10b左侧壁，即滑动靠壁10d的高度略小于施压柱10c的高度；齿轮11安装在通槽10b内并处于阀体的轴线上，齿轮11与施压柱10c上的等距齿和第二加压部件16内侧壁上的等距齿啮合。

为了对左通道14a和右通道14c进行严密封堵，弹性的隔膜片12上对应于左通道14a的通口和右通道14c的通口位置处设有凸部12a和凸部12b。即，凸部12a对应左通道14a，两者轴线重合；凸部12b对应右通道14c，两者轴线重合。隔膜片12上所设凸部12a、12b的表面直径大于对应通道通口的口径。

考虑到隔膜片12上的凸部对通口的封堵效果，本发明对凸部以及通口做了进一步改进，具体如下：

参见图1至图3，凸部12a、12b设置为圆台结构，用于封堵的封堵面为一个平面。左通道14a的通口和右通道14c的通口在其沿口处上升出一个环状凸台13a、13b，环状凸台13a、13b的上表面为一个环状平面。凸部12a、12b的封堵平面大于环状凸台13a、13b的平面。凸部12a、12b下压至对应通口上时，对应平面贴合并压紧，即可实现对通口的全面封堵。

现针对上述结构对本发明的工作原理进行详细介绍，具体如下：

参见图2，图中所示为第一封堵状态，即电磁组件通电时本发明的封堵状态。电磁线圈6通电后，在其激励作用下的固定铁芯1对移动铁芯5进行吸合，此时，移动铁芯5便带动第一加压部件10向上位移，固定铁芯1对移动铁芯5的吸合力足以克服回位弹簧9对第一加压部件10的作用力，当移动铁芯5上行至铁芯间隙4消失时，隔膜片12的右端便完全脱离阀体底部右通道14c的通口。与此同时，由于第一加压部件10和第二加压部件16都与齿轮11啮合，所以在第一加压部件10的上行过程中，它将带动齿轮11转动，第二加压部件16在齿轮11的带动下向下位移，使隔膜片12的左端对左通道14a的通口进行封堵。至此，左通道14a与中间通道14b阻断，而右通道14c与中间通道14b贯通。

参见图3，图中所示为第二封堵状态，即电磁组件断电时本发明的封堵状态。在断电状态下，固定铁芯1对移动铁芯5的吸合力消失，此时，第一加压部件10在回位弹簧9的作用下向下位移，致使隔膜片12的右端完全封堵住右通道14c的通口。与此同时，第二加压部件16在齿轮11的带动下向上位移，使隔膜片12的左端完全脱离左通道14a的通口。至此，右通道14c与中间通道14b阻断，而左通道14a与中间通道14b贯通。

由于两个加压部件的上下位移的交替时机及其位移量是通过它们共同啮合的齿轮传递的，因此能够确保两者反向动作的严格同步和位移量相等。

在本发明中，为了使通道适应不同的管道连接，故对于通道设置了两种结构。第一种如图1至图3所示，三个通道的下端头伸出下阀体15的底部。第二种则如图4所示，三个通道的下端头与下阀体15的底平面平齐。上述两种通口结构可根据外接的管道设置相应的连接件。

Claims (5)

1.一种微型定向控制电磁阀，包括底部水平中线上间隔平行设有三个流体通道的阀体、阀体内腔上部固定安装的电磁组件、位于阀体内腔下部的第一加压部件和第二加压部件、由所述两个加压部件带动用于对通道的通口实施切换封堵而转换三个通道连通状态的密封部件，电磁组件包括移动铁芯，移动铁芯的下端外露于电磁组件的外壳下端面，第一加压部件和第二加压部件对应于左右两个通口的上方并形成可上下滑动位移的阀塞形式；靠近通口的阀体中线位置安装有一个齿轮，第一加压部件和第二加压部件相互对应的内侧壁上各设有等距齿，并都与所述齿轮啮合；第一加压部件的上端颈部套装有回位弹簧，第一加压部件的上端头与移动铁芯的下端头形成刚性连接；所述密封部件为弹性隔膜片，所述隔膜片的上表面贴合在两个加压部件的下端面，隔膜片与三个通口之间留有流体流动的间隙；其特征在于，所述第一加压部件的外轮廓形状为一个上部有圆柱凸台的柱体，圆柱凸台和柱体主体的轴线与阀体轴线重合，柱体主体以阀塞形式可在阀体内上下滑动位移；柱体主体的底面上开有一个前后走向的通槽，通槽内壁垂直，通槽的中线偏离柱体的轴线，通槽的右侧壁形成为第一加压部件的施压柱，施压柱对应于所述右通道的通口上方，施压柱的内侧壁上设有等距齿，通槽的左侧壁的内壁形成为第二加压部件的滑动靠壁，第二加压部件靠装在该滑动靠壁上并对应在所述左通道的通口上方，通槽左侧壁的高度小于施压柱的高度；所述齿轮安装在所述通槽内并处于阀体的轴线上，齿轮与施压柱上的等距齿和第二加压部件内侧壁上的等距齿啮合。

2.如权利要求1所述的一种微型定向控制电磁阀，其特征在于，所述隔膜片下表面的左右两端各有一个凸起，两个凸起分别对应于左右两边通道的通口，凸起表面大于通口的口径。

3.如权利要求1所述的一种微型定向控制电磁阀，其特征在于，所述左右两边通口的沿口为环形凸台。

4.如权利要求1所述的一种微型定向控制电磁阀，其特征在于，所述三个通道的下端头伸出阀体的底部。

5.如权利要求1所述的一种微型定向控制电磁阀，其特征在于，所述三个通道的下端头与阀体的底部平齐。