CN103335153B - 一种顺流闭合式电磁阀 - Google Patents

Abstract

一种顺流闭合式电磁阀，涉及到自动化控制流体的执行器具。主要由阀体、弹簧、导磁套管、主阀芯、泄压阀芯、和电磁线圈组成，其中，阀体内有上阀腔、下阀腔和弹簧室，阀体的一端有流体输入接口，流体输入接口连通到下阀腔，阀体的另一端有流体输出接口，流体输出接口连通到上阀腔，弹簧室在上阀腔的上面，导磁套管安装在弹簧室的上方，主阀芯和泄压阀芯设置在下阀腔中，泄压阀芯上的连杆依次穿过主阀芯的圆心通孔、上阀腔顶部壁体的中心过孔和弹簧连接到导杆上；电磁线圈嵌套在导磁套管上。本发明阀芯的闭合方向顺着流体介质的流动方向，利用流体介质的压力使阀芯闭合严密不易泄漏，克服了常规电磁阀容易造成关闭不严密易泄漏的缺点。

Description

一种顺流闭合式电磁阀

技术领域

 本发明涉及到自动化控制流体的执行器具，特别涉及到一种电磁控制设备。

背景技术

电磁阀包括燃气电磁阀、蒸汽电磁阀、水用电磁阀、油用电磁阀和制冷用电磁阀，电磁阀作为自动化控制流体介质的执行器具，广泛应用在家电、纺织、轻工、城建行业中。电磁阀是用电磁力作用于密封在导磁套管内的铁芯完成阀门开启动作，不存在动密封，所以能避免外漏，因此，电磁阀具有使用安全的特点，尤其适用于腐蚀性、有毒或高低温的介质。然而，目前的电磁阀在进行关闭操作时，利用弹簧力施加到阀芯上，阀芯是迎着流体介质的流向或压力方向进行关闭的，流体介质的压力作用方向与阀芯的打开方向相同，因此，容易发生关闭不严密而泄漏的故障，造成工作不可靠影响到设备的正常运行、使用寿命短和资源浪费，并且影响到安全性。

发明内容

本发明的目的是要克服现有电磁阀的缺点，设计一种闭合严密不易泄漏、工作可靠和使用寿命长的顺流闭合式电磁阀，适合在家电、纺织、轻工、城建行业中应用，满足人们的生活和工作需要。

本发明的一种顺流闭合式电磁阀，其特征是电磁阀主要由阀体（6）、弹簧（5）导磁套管（3）、主阀芯（11）、泄压阀芯（13）、和电磁线圈（1）组成，其中，阀体（6）内有上阀腔（Ⅳ）、下阀腔（Ⅰ）和弹簧室（Ⅴ），上阀腔（Ⅳ）在下阀腔（Ⅰ）之上，阀体（6）的一端有流体输入接口（16），流体输入接口（16）连通到下阀腔（Ⅰ），阀体（6）的另一端有流体输出接口（10），流体输出接口（10）连通到上阀腔（Ⅳ），上阀腔（Ⅳ）的截面小于下阀腔（Ⅰ）的截面，上阀腔（Ⅳ）朝下的沿口构成密封面a（8），上阀腔（Ⅳ）顶部的壁体中心有过孔；弹簧室（Ⅴ）在上阀腔（Ⅳ）的上面，上阀腔（Ⅳ）顶部壁体的上端面构成弹簧基座，弹簧（5）设置在弹簧基座上，弹簧（5）的上端有压盖（19），导磁套管（3）安装在弹簧室（Ⅴ）的上方，导磁套管（3）内有导杆（2），导杆（2）的上端体内有磁铁（21）；主阀芯（11）为圆盘体结构，主阀芯（11）的圆心有通孔，主阀芯（11）的圆心通孔构成泄压通道（Ⅲ），主阀芯（11）的上端有密封面b（9），密封面b（9）与上阀腔（Ⅳ）沿口的密封面a（8）对应配合，主阀芯（11）的下端有密封面c（12），密封面c（12）在圆心通孔的周边；泄压阀芯（13）为圆柱体结构，泄压阀芯（13）上端的中心有连杆（7）接出，泄压阀芯（13）上端的环形端面构成密封面d（15），密封面d（15）与主阀芯（11）下端的密封面c（12）对应配合；主阀芯（11）和泄压阀芯（13）设置在下阀腔（Ⅰ）中，泄压阀芯（13）上的连杆（7）依次穿过主阀芯（11）的圆心通孔、上阀腔（Ⅳ）顶部壁体的中心过孔和弹簧（5），连杆（7）的后端从弹簧的压盖（19）中穿出，连接到导杆（2）上；电磁线圈（1）嵌套在导磁套管（3）上。

本发明中，阀体（6）的底端有底盖（14）进行封堵；连杆（7）在主阀芯（11）的圆心通孔中有活动间隙；连杆（7）在上阀腔（Ⅳ）顶部壁体的中心过孔中有活动间隙；导杆（2）在导磁套管（3）中有活动间隙；泄压阀芯（13）上的连杆（7）穿过主阀芯（11）的圆心通孔后，再套上套管（17），由上阀腔（Ⅳ）顶部壁体的中心过孔、弹簧（5）和压盖（19）中穿出，用压紧螺母（20）进行固定，连杆（7）的尾端连接到导杆（2）上；主阀芯（11）上的密封面b（9）由密封垫a（22）替代，主阀芯（11）的上端面有环形卡口，密封垫a（22）由环形卡口进行固定；泄压阀芯（13）上的密封面d（15）由密封垫b（23）替代，泄压阀芯（13）的上端有环形卡槽，密封垫b（23）由环形卡槽进行固定。

上述的发明中，把主阀芯（11）和泄压阀芯（13）设置在下阀腔（Ⅰ）中，当电磁阀进行关闭操作时，主阀芯（11）和泄压阀芯（13）顺着流体介质的流动方向运动，使得容易闭合，电磁阀闭合后，主阀芯（11）上端的密封面b（9）与上阀腔（Ⅳ）沿口的密封面a（8）密闭、泄压阀芯（13）上端的密封面d（15）与主阀芯（11）下端的密封面c（12）密闭，下阀腔（Ⅰ）与上阀腔（Ⅳ）由主阀芯（11）和泄压阀芯（13）进行隔离，下阀腔（Ⅰ）承受流体介质的压力，流体介质的压力方向与主阀芯（11）和泄压阀芯（13）的闭合方向相同，利用流体介质的压力使得主阀芯（11）和泄压阀芯（13）闭合更严密。电磁阀的闭合是利用弹簧（5）的回弹复位使连杆（7）上升带动主阀芯（11）和泄压阀芯（13）上升完成的，由于主阀芯（11）和泄压阀芯（13）的闭合方向是顺着流体介质的流动方向，因此，只需很小的弹簧回弹力就能实现闭合操作。当需要开启电磁阀时，对电磁线圈（1）进行通电，电磁线圈（1）有电流流过，在电磁线圈（1）的中心产生磁力，磁力穿过导磁套管（3）使导杆（2）下移，通过连杆（7）首先带动泄压阀芯（13）下降，使下阀腔（Ⅰ）内减压，然后带动主阀芯（11）下降，使主阀芯（11）上端的密封面b（9）与上阀腔（Ⅳ）沿口的密封面a（8）之间打开空间，密封面b（9）与密封面a（8）之间的空间构成流体通道（Ⅱ），流体介质由电磁阀的流体输入接口（16）进入到下阀腔（Ⅰ），然后通过流体通道（Ⅱ）进入到上阀腔（Ⅳ），再由流体输出接口（10）流出。当要闭合电磁阀时，使电磁线圈（1）断电，电磁线圈（1）的磁力消失，弹簧（5）的回弹复位，使连杆（7）上升，从而带动导杆（2）上升复位以及带动泄压阀芯（13）和主阀芯（11）上升使电磁阀闭合。在具体实施时，主阀芯（11）的直径设计为10-35mm，泄压阀芯（13）的直径设计为3-5mm，泄压阀芯（13）的直径小于主阀芯（11）的直径，使得泄压阀芯（13）容易被打开，泄压阀芯（13）打开后，下阀腔（Ⅰ）得到减压，使得主阀芯（11）顺利打开。

本发明的电磁阀在开启时的过程中，需要的磁力与常规的电磁阀相同，在本发明的电磁阀在打开后，需要的磁力只要能克服弹簧（5）的回弹力就能使电磁阀保持打开，而弹簧（5）的回弹力很小，因此，保持电磁阀打开所需要的磁力很小，从而使得需要通过电磁线圈（1）的电流很小，不但节省电能，而且电磁线圈（1）的升温小，电磁线圈（1）不易损坏，延长电磁阀的使用寿命。在电磁阀的控制电路上增加智能切换开关，使电磁阀在开启过程中使用正常的电压，在电磁阀打开后，自动切换为低压小电流供电，实现节电及延长电磁阀使用寿命。

本发明的有益效果是：设计的一种顺流闭合式电磁阀，阀芯的闭合方向顺着流体介质的流动方向，利用流体介质的压力使阀芯闭合严密不易泄漏，克服了常规电磁阀容易造成关闭不严密易泄漏的缺点，使得电磁阀工作可靠、使用安全和使用寿命长，适合在家电、纺织、轻工、城建行业中应用，满足人们的生活和工作需要。

附图说明

附图1是本发明的一种顺流闭合式电磁阀的结构图。

附图2是本发明的另一种顺流闭合式电磁阀的结构图。

图中：1.电磁线圈，2.导杆，3.导磁套管，4.密封垫，5.弹簧，6.阀体，7.连杆，8.密封面a，9.密封面b，10.流体输出接口，11.主阀芯，12.密封面c，13.泄压阀芯，14.底盖，15.密封面d，16.流体输入接口，17.套管，18.阀帽，19.弹簧的压盖，20.压紧螺母，21.磁铁，22.密封垫a；23.密封垫b，Ⅰ.下阀腔，Ⅱ.流体通道，Ⅲ.泄压通道，Ⅳ.上阀腔，Ⅴ.弹簧室。

具体实施方式    

实施例1  附图1所示的实施例中，顺流闭合式电磁阀主要由阀体（6）、弹簧（5）导磁套管（3）、主阀芯（11）、泄压阀芯（13）、和电磁线圈（1）组成，其中，阀体（6）内有上阀腔（Ⅳ）、下阀腔（Ⅰ）和弹簧室（Ⅴ），上阀腔（Ⅳ）在下阀腔（Ⅰ）之上，阀体（6）的一端有流体输入接口（16），流体输入接口（16）连通到下阀腔（Ⅰ），阀体（6）的另一端有流体输出接口（10），流体输出接口（10）连通到上阀腔（Ⅳ），上阀腔（Ⅳ）的截面小于下阀腔（Ⅰ）的截面，上阀腔（Ⅳ）朝下的沿口构成密封面a（8），上阀腔（Ⅳ）顶部的壁体中心有过孔，阀体（6）的底端有底盖（14）进行封堵；弹簧室（Ⅴ）在上阀腔（Ⅳ）的上面，上阀腔（Ⅳ）顶部壁体的上端面构成弹簧基座，弹簧（5）设置在弹簧基座上，弹簧（5）的上端有压盖（19），导磁套管（3）安装在弹簧室（Ⅴ）的上方，导磁套管（3）与弹簧室（Ⅴ）上方的连接壁体之间有密封垫（4），用阀帽（18）把导磁套管（3）紧固在弹簧室（Ⅴ）上方的壁体上，导磁套管（3）内有导杆（2），导杆（2）的上端体内有磁铁（21）导杆（2）在导磁套管（3）中有活动间隙；主阀芯（11）为圆盘体结构，主阀芯（11）的圆心有通孔，主阀芯（11）的圆心通孔构成泄压通道（Ⅲ），主阀芯（11）的上端有密封面b（9），密封面b（9）与上阀腔（Ⅳ）沿口的密封面a（8）对应配合，主阀芯（11）的下端有密封面c（12），密封面c（12）在圆心通孔的周边；泄压阀芯（13）为圆柱体结构，泄压阀芯（13）上端的中心有连杆（7）接出，泄压阀芯（13）上端的环形端面构成密封面d（15），密封面d（15）与主阀芯（11）下端的密封面c（12）对应配合；主阀芯（11）和泄压阀芯（13）设置在下阀腔（Ⅰ）中，泄压阀芯（13）上的连杆（7）穿过主阀芯（11）的圆心通孔后，再套上套管（17），由上阀腔（Ⅳ）顶部壁体的中心过孔、弹簧（5）和压盖（19）中穿出，用压紧螺母（20）进行固定，连杆（7）的尾端连接到导杆（2）上，连杆（7）在主阀芯（11）的圆心通孔中有活动间隙以及在上阀腔（Ⅳ）顶部壁体的中心过孔中有活动间隙；电磁线圈（1）嵌套在导磁套管（3）上。本实施例中，主阀芯（11）的直径为15mm，泄压阀芯（13）的直径为3mm；主阀芯（11）选用氧化铝陶瓷或尼龙或不锈钢或铜质材料制造，泄压阀芯（13）选用不锈钢或黄铜或紫铜材料制造，导杆（2）和导磁套管（3）选用工程塑料或尼龙材料制造，其它部件选用不锈钢或黄铜或工程塑料或尼龙材料制造。

实施例2  附图2所示的实施例中，是在第1实施例的基础上，主阀芯（11）上的密封面b（9）由密封垫a（22）替代，主阀芯（11）的上端面有环形卡口，密封垫a（22）由环形卡口进行固定；泄压阀芯（13）上的密封面d（15）由密封垫b（23）替代，泄压阀芯（13）的上端有环形卡槽，密封垫b（23）由环形卡槽进行固定。本实施例的其它特征与第1实施例的相同，不再赘述。

Claims (6)

1.一种顺流闭合式电磁阀，其特征是电磁阀主要由阀体（6）、弹簧（5）、导磁套管（3）、主阀芯（11）、泄压阀芯（13）、和电磁线圈（1）组成，其中，阀体（6）内有上阀腔（Ⅳ）、下阀腔（Ⅰ）和弹簧室（Ⅴ），上阀腔（Ⅳ）在下阀腔（Ⅰ）之上，阀体（6）的一端有流体输入接口（16），流体输入接口（16）连通到下阀腔（Ⅰ），阀体（6）的另一端有流体输出接口（10），流体输出接口（10）连通到上阀腔（Ⅳ），上阀腔（Ⅳ）的截面小于下阀腔（Ⅰ）的截面，上阀腔（Ⅳ）朝下的沿口构成密封面a（8），上阀腔（Ⅳ）顶部的壁体中心有过孔；弹簧室（Ⅴ）在上阀腔（Ⅳ）的上面，上阀腔（Ⅳ）顶部壁体的上端面构成弹簧基座，弹簧（5）设置在弹簧基座上，弹簧（5）的上端有压盖（19），导磁套管（3）安装在弹簧室（Ⅴ）的上方，导磁套管（3）内有导杆（2），导杆（2）的上端体内有磁铁（21）；主阀芯（11）为圆盘体结构，主阀芯（11）的圆心有通孔，主阀芯（11）的圆心通孔构成泄压通道（Ⅲ），主阀芯（11）的上端有密封面b（9），密封面b（9）与上阀腔（Ⅳ）沿口的密封面a（8）对应配合，主阀芯（11）的下端有密封面c（12），密封面c（12）在圆心通孔的周边；泄压阀芯（13）为圆柱体结构，泄压阀芯（13）上端的中心有连杆（7）接出，泄压阀芯（13）上端的环形端面构成密封面d（15），密封面d（15）与主阀芯（11）下端的密封面c（12）对应配合；主阀芯（11）和泄压阀芯（13）设置在下阀腔（Ⅰ）中，泄压阀芯（13）上的连杆（7）依次穿过主阀芯（11）的圆心通孔、上阀腔（Ⅳ）顶部壁体的中心过孔和弹簧（5），连杆（7）的后端从弹簧的压盖（19）中穿出，连接到导杆（2）上；电磁线圈（1）嵌套在导磁套管（3）上。

2.根据权利要求1所述的一种顺流闭合式电磁阀，其特征是阀体（6）的底端有底盖（14）进行封堵。

3.根据权利要求1所述的一种顺流闭合式电磁阀，其特征是连杆（7）在主阀芯（11）的圆心通孔中有活动间隙；连杆（7）在上阀腔（Ⅳ）顶部壁体的中心过孔中有活动间隙；导杆（2）在导磁套管（3）中有活动间隙。

4.根据权利要求1所述的一种顺流闭合式电磁阀，其特征是泄压阀芯（13）上的连杆（7）穿过主阀芯（11）的圆心通孔后，再套上套管（17），由上阀腔（Ⅳ）顶部壁体的中心过孔、弹簧（5）和压盖（19）中穿出，用压紧螺母（20）进行固定，连杆（7）的尾端连接到导杆（2）上。

5.根据权利要求1所述的一种顺流闭合式电磁阀，其特征是主阀芯（11）上的密封面b（9）由密封垫a（22）替代，主阀芯（11）的上端面有环形卡口，密封垫a（22）由环形卡口进行固定。

6.根据权利要求1所述的一种顺流闭合式电磁阀，其特征是泄压阀芯（13）上的密封面d（15）由密封垫b（23）替代，泄压阀芯（13）的上端有环形卡槽，密封垫b（23）由环形卡槽进行固定。