CN104676077A - 一种活塞结构的常开式电磁阀 - Google Patents

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Abstract

一种活塞结构的常开式电磁阀，涉及到一种电磁阀门，包括阀芯、滑动连杆、弹簧、阀体和电磁线圈，其特征是阀芯为活塞结构，活塞结构的内空间构成弹簧室，在活塞结构的中部壁体外侧和下部壁体外侧分别有上密封环和下密封环，滑动连杆连接在阀芯的上端，在滑动连杆的上端体内有铁磁体；在阀体内有连杆滑道、活塞滑道和阀腔，在活塞滑道的壁体上有流体出口接出，在阀腔的壁体上有流体进口接入，阀芯设置在活塞滑道中；电磁线圈安装在连杆滑道的壁体外围，当电磁线圈通电时，上密封环和下密封环定位在流体出口的上下两端，使流体出口与阀腔之间封闭。本发明不需克服流体的压力就能顺利进行开阀操作或关阀操作，所需的动力减小，减少电能消耗，并且使电磁阀关闭严密。

Description

一种活塞结构的常开式电磁阀
技术领域
本发明涉及到自动控制的电磁器具，特别涉及到一种电磁阀门。
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。
现有的电磁阀在阀体内需要有阀座，存在结构复杂、加工精度要求高和易造成关闭不严密的缺点。
发明内容
本发明的目的是要克服现有电磁阀的缺点，提供一种在阀体内不需有阀座的活塞结构的常开式电磁阀，电磁阀的结构简单，加工精度要求低和容易加工，并且电磁阀关闭严密和工作可靠，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。
本发明一种活塞结构的常开式电磁阀，包括阀芯、滑动连杆、弹簧、阀体和电磁线圈，其特征是阀芯（8）为中空的活塞结构，阀芯（8）的活塞结构内空间构成弹簧室（Ⅵ），弹簧室（Ⅵ）兼做等压腔的流体通道，在活塞结构的上部侧壁上有通孔（Ⅶ），在活塞结构的中部壁体外侧和下部壁体外侧分别有上环槽和下环槽，上环槽中有上密封环（9），下环槽中有下密封环（7）；滑动连杆（11）连接在阀芯（8）的上端，在滑动连杆（11）的上端体内有铁磁体（12）；阀体（3）为一体化结构，在阀体（3）内有连杆滑道（Ⅰ）、活塞滑道和阀腔（Ⅳ），连杆滑道（Ⅰ）在活塞滑道的上方，阀腔（Ⅳ）在活塞滑道的下方，连杆滑道（Ⅰ）、活塞滑道和阀腔（Ⅳ）之间相互连通，在活塞滑道的壁体上有流体出口（Ⅲ）接出，在阀腔（Ⅳ）的壁体上有流体进口（Ⅴ）接入，阀体上有输入接口（3-4）和输出接口（3-2），输入接口（3-4）连通到阀腔（Ⅳ）壁体上的流体进口（Ⅴ），输出接口（4-2）连通到活塞滑道壁体上的流体出口（Ⅲ）；阀芯（8）设置在活塞滑道中，滑动连杆（11）伸入到连杆滑道（Ⅰ）中，滑动连杆（11）在连杆滑道（Ⅰ）中有上下活动的空间，在上密封环（9）之上的活塞滑道空间构成等压腔（Ⅱ），阀腔（Ⅳ）通过阀芯（8）内的弹簧室（Ⅵ）和通孔（Ⅶ）连通到等压腔（Ⅱ）；弹簧（4）设置在阀腔（Ⅳ）中，弹簧（4）的上部伸入到弹簧室（Ⅵ）中，弹簧（4）的上端压紧在阀芯（8）内空间的顶壁上；电磁线圈（2）安装在连杆滑道（Ⅰ）的壁体外围，电磁线圈（2）的水平中心处于滑动连杆（11）内的铁磁体（12）以下部位，当电磁线圈（2）通电时，电磁线圈（2）产生的电磁力使滑动连杆（11）进行下移运动，带动阀芯（8）携上密封环（9）和下密封环（7）在活塞滑道中进行下移，上密封环（9）和下密封环（7）定位在流体出口（Ⅲ）的上下两端，使流体出口（Ⅲ）与阀腔（Ⅳ）之间封闭；当电磁线圈（2）断电时，弹簧（4）的弹力使阀芯（8）向上复位，上密封环（9）和下密封环（7）定位在流体出口（Ⅲ）之上的部位，使流体出口（Ⅲ）与阀腔（Ⅳ）进行开通。
本发明中，在阀体（3）的下端有装配口（3-3），装配口（3-3）连通到阀腔（Ⅳ）且与阀腔（Ⅳ）同轴，装配口（3-3）上有底盖（6）进行封堵；在底盖（6）的中心有限位杆（6-1），限位杆（6-1）伸入到弹簧（4）的内空间中，限位杆（6-1）的上端构成阀芯（8）的下移定位点；在阀芯（8）的上端面有减振垫圈（10）。
上述的发明中，当安装在活塞结构的阀芯（8）壁体外侧的上密封环（9）和下密封环（7）定位在流体出口（Ⅲ）的上下两端时，上密封环（9）和下密封环（7）与活塞滑道的内壁之间紧密配合，进行密封，使流体出口（Ⅲ）与阀腔（Ⅳ）之间进行封闭，电磁阀处于关闭状态。
上述发明的电磁阀在不通电时，在弹簧（4）的作用下，阀芯（8）处于流体出口（Ⅲ）之上的部位，电磁阀保持开启状态。当需使电磁阀关闭时，向电磁线圈（2）输入交流电或直流电，电磁线圈（2）的中心产生使滑动连杆（11）内铁磁体（12）向下移动的电磁力，滑动连杆（11）向下移动，带动阀芯（8）下移，从而使阀芯（8）壁体外侧的上密封环（9）和下密封环（7）定位在流体出口（Ⅲ）上下两端的部位，使流体出口（Ⅲ）与阀腔（Ⅳ）之间封闭，电磁阀处于关闭状态。
上述的发明中，把阀芯（8）设计为中空的活塞结构，利用安装在活塞结构中部壁体外侧的上密封环（9）和下部壁体外侧的下密封环（7）来进行关阀，而不需要在阀体内设置阀座和阀板，使得结构简单、加工精度要求低，从而降低成本；在阀体内设置等压腔（Ⅱ），等压腔（Ⅱ）通过阀芯（8）的内空间连通到阀腔（Ⅳ），使活塞式阀芯（8）上端和下端的压力相等，在阀芯（8）进行开阀操作和关阀操作时，不需克服流体的压力就能顺利进行，使得开阀或关阀所需的动力减小，减少电能消耗，并且使电磁阀关闭严密、工作可靠和使用寿命长。
上述的发明中，采用把弹簧（4）设置在阀腔（Ⅳ）中且弹簧（4）的上部伸入到弹簧室（Ⅵ）中的措施，可以减少占空体积，使得电磁阀的体积减小，节省材料用量，从而降低成本。
上述的发明中，阀体（3）、阀芯（8）和滑动连杆（11）选用非磁性材料制作，所述的非磁性材料包括塑料、黄铜、不锈钢或铝合金材料；铁磁体（12）选用软磁材料，所述软磁材料包括硅钢材料和铁氧体材料。
本发明的有益效果是：提供的一种活塞结构的常开式电磁阀，不需克服流体的压力就能顺利进行开阀操作或关阀操作，所需的动力减小，减少电能消耗，并且使电磁阀关闭严密、工作可靠和使用寿命长。在阀体内不需有阀座，电磁阀的结构简单，加工精度要求低和容易加工，降低成本。本发明适合在家电、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是本发明的活塞结构的常开式电磁阀在不通电常态时的结构图。
附图2是本发明的活塞结构的常开式电磁阀在通电工作时的结构图。
图中：1.线圈骨架，2.电磁线圈，3.阀体，3-1.连杆滑道的壁体，3-2.输出接口，3-3.装配口，3-4.输入接口，4.弹簧，5.密封垫，6.底盖，6-1.限位杆，7.下密封环，8.阀芯，9.上密封环，10.减振垫圈，11.滑动连杆，12.铁磁体，13.螺帽，Ⅰ.连杆滑道，Ⅱ.等压腔，Ⅲ.流体出口，Ⅳ.阀腔，Ⅴ.流体进口，Ⅵ.弹簧室/流体通道，Ⅶ.通孔。
具体实施方式
实施例  附图1或附图2所示的实施方式中，一种活塞结构的常开式电磁阀由阀芯、滑动连杆、弹簧、阀体、底盖（6）和电磁线圈组成，其中，阀芯（8）为中空的活塞结构，阀芯（8）的活塞结构内空间构成弹簧室（Ⅵ），弹簧室（Ⅵ）兼做等压腔的流体通道，在活塞结构的上部侧壁上有通孔（Ⅶ），在活塞结构的中部壁体外侧和下部壁体外侧分别有上环槽和下环槽，上环槽中有上密封环（9），下环槽中有下密封环（7）；滑动连杆（11）连接在阀芯（8）的上端，在滑动连杆（11）的上端体内有铁磁体（12）；阀体（3）为一体化结构，在阀体（3）内有连杆滑道（Ⅰ）、活塞滑道和阀腔（Ⅳ），连杆滑道（Ⅰ）在活塞滑道的上方，阀腔（Ⅳ）在活塞滑道的下方，连杆滑道（Ⅰ）、活塞滑道和阀腔（Ⅳ）之间相互连通，在活塞滑道的壁体上有流体出口（Ⅲ）接出，在阀腔（Ⅳ）的壁体上有流体进口（Ⅴ）接入，阀体上有输入接口（3-4）和输出接口（3-2），输入接口（3-4）连通到阀腔（Ⅳ）壁体上的流体进口（Ⅴ），输出接口（4-2）连通到活塞滑道壁体上的流体出口（Ⅲ），在阀体（3）的下端有装配口（3-3），装配口（3-3）连通到阀腔（Ⅳ）且与阀腔（Ⅳ）同轴，底盖（6）封堵在装配口（3-3）上，在底盖（6）与阀体（3）的下端面之间有密封垫（5），在底盖（6）的中心有限位杆（6-1）；阀芯（8）设置在活塞滑道中，滑动连杆（11）伸入到连杆滑道（Ⅰ）中，滑动连杆（11）在连杆滑道（Ⅰ）中有上下活动的空间，在上密封环（9）之上的活塞滑道空间构成等压腔（Ⅱ），阀腔（Ⅳ）通过阀芯（8）内的弹簧室（Ⅵ）和通孔（Ⅶ）连通到等压腔（Ⅱ），在阀芯（8）的上端面有减振垫圈（10）；弹簧（4）设置在阀腔（Ⅳ）中，弹簧（4）的上部伸入到弹簧室（Ⅵ）中，弹簧（4）的上端压紧在阀芯（8）内空间的顶壁上，底盖（6）中心的限位杆（6-1）伸入到弹簧（4）的内空间中，限位杆（6-1）的上端构成阀芯（8）的下移定位点；电磁线圈（2）安装在连杆滑道（Ⅰ）的壁体外围，电磁线圈（2）的水平中心处于滑动连杆（11）内的铁磁体（12）以下部位，当电磁线圈（2）通电时，电磁线圈（2）产生的电磁力使滑动连杆（11）进行下移运动，带动阀芯（8）携上密封环（9）和下密封环（7）在活塞滑道中进行下移，上密封环（9）和下密封环（7）定位在流体出口（Ⅲ）的上下两端，使流体出口（Ⅲ）与阀腔（Ⅳ）之间封闭；当电磁线圈（2）断电时，弹簧（4）的弹力使阀芯（8）向上复位，上密封环（9）和下密封环（7）定位在流体出口（Ⅲ）之上的部位，使流体出口（Ⅲ）与阀腔（Ⅳ）进行开通。本实施例中，阀体（3）、阀芯（8）和滑动连杆（11）选用非磁性材料制作，所述的非磁性材料包括塑料、黄铜、不锈钢或铝合金材料；铁磁体（12）选用软磁材料，所述软磁材料包括硅钢材料和铁氧体材料。
本实施例的电磁阀在不通电时，在弹簧（4）的作用下，阀芯（8）处于流体出口（Ⅲ）之上的部位，电磁阀保持开启状态，当因工作需要电磁阀关闭时，向电磁线圈（2）输入交流电或直流电，电磁线圈（2）的中心产生使滑动连杆（11）内铁磁体（12）向下移动的电磁力，滑动连杆（11）向下移动，带动阀芯（8）下移，从而使阀芯（8）壁体外侧的上密封环（9）和下密封环（7）定位在流体出口（Ⅲ）上下两端的部位，使流体出口（Ⅲ）与阀腔（Ⅳ）之间封闭，电磁阀处于关闭状态。本实施例利用安装在活塞结构中部壁体外侧的上密封环（9）和下部壁体外侧的下密封环（7）来进行关阀，不需克服流体的压力就能顺利进行开阀操作和关阀操作，所需的动力减小，减少电能消耗，并且使电磁阀关闭严密、工作可靠和使用寿命长。
当在本实施例的电磁线圈（2）下端设置永磁环体时（图中未示出），使其成为自保持方式的电磁阀。当电磁阀进行关闭操作，只需瞬间向电磁线圈（2）输入正向电流，使阀芯（8）下移而关闭，电磁阀关闭后，利用永磁环体的磁力吸引滑动连杆（11）内的铁磁体（12），使阀芯（8）定位在关闭状态，而不需电流定位，这时即可断开电磁线圈（2）的电流，以节省电能消耗；当需开启电磁阀时，只需瞬间向电磁线圈（2）输入反向电流，电磁线圈（2）产生的电磁力，使滑动连杆（11）体内的铁磁体（12）产生推开永磁环体的磁力，在弹簧（4）的弹力和电磁线圈（2）的电磁力双重作用下，使阀芯（8）上移复位而打开电磁阀，电磁阀打开后，即可断开电磁线圈（2）的电流，由弹簧（4）保持在开启状态。

Claims (3)

1.一种活塞结构的常开式电磁阀，包括阀芯、滑动连杆、弹簧、阀体和电磁线圈，其特征是阀芯（8）为中空的活塞结构，阀芯（8）的活塞结构内空间构成弹簧室（Ⅵ），弹簧室（Ⅵ）兼做等压腔的流体通道，在活塞结构的上部侧壁上有通孔（Ⅶ），在活塞结构的中部壁体外侧和下部壁体外侧分别有上环槽和下环槽，上环槽中有上密封环（9），下环槽中有下密封环（7）；滑动连杆（11）连接在阀芯（8）的上端，在滑动连杆（11）的上端体内有铁磁体（12）；阀体（3）为一体化结构，在阀体（3）内有连杆滑道（Ⅰ）、活塞滑道和阀腔（Ⅳ），连杆滑道（Ⅰ）在活塞滑道的上方，阀腔（Ⅳ）在活塞滑道的下方，连杆滑道（Ⅰ）、活塞滑道和阀腔（Ⅳ）之间相互连通，在活塞滑道的壁体上有流体出口（Ⅲ）接出，在阀腔（Ⅳ）的壁体上有流体进口（Ⅴ）接入，阀体上有输入接口（3-4）和输出接口（3-2），输入接口（3-4）连通到阀腔（Ⅳ）壁体上的流体进口（Ⅴ），输出接口（4-2）连通到活塞滑道壁体上的流体出口（Ⅲ）； 
阀芯（8）设置在活塞滑道中，滑动连杆（11）伸入到连杆滑道（Ⅰ）中，滑动连杆（11）在连杆滑道（Ⅰ）中有上下活动的空间，在上密封环（9）之上的活塞滑道空间构成等压腔（Ⅱ），阀腔（Ⅳ）通过阀芯（8）内的弹簧室（Ⅵ）和通孔（Ⅶ）连通到等压腔（Ⅱ）；弹簧（4）设置在阀腔（Ⅳ）中，弹簧（4）的上部伸入到弹簧室（Ⅵ）中，弹簧（4）的上端压紧在阀芯（8）内空间的顶壁上；电磁线圈（2）安装在连杆滑道（Ⅰ）的壁体外围，电磁线圈（2）的水平中心处于滑动连杆（11）内的铁磁体（12）以下部位，当电磁线圈（2）通电时，电磁线圈（2）产生的电磁力使滑动连杆（11）进行下移运动，带动阀芯（8）携上密封环（9）和下密封环（7）在活塞滑道中进行下移，上密封环（9）和下密封环（7）定位在流体出口（Ⅲ）的上下两端，使流体出口（Ⅲ）与阀腔（Ⅳ）之间封闭；当电磁线圈（2）断电时，弹簧（4）的弹力使阀芯（8）向上复位，上密封环（9）和下密封环（7）定位在流体出口（Ⅲ）之上的部位，使流体出口（Ⅲ）与阀腔（Ⅳ）进行开通。
2. 根据权利要求1所述的一种活塞结构的常开式电磁阀，其特征是在阀体（3）的下端有装配口（3-3），装配口（3-3）连通到阀腔（Ⅳ）且与阀腔（Ⅳ）同轴，装配口（3-3）上有底盖（6）进行封堵；在底盖（6）的中心有限位杆（6-1），限位杆（6-1）伸入到弹簧（4）的内空间中，限位杆（6-1）的上端构成阀芯（8）的下移定位点。
3. 根据权利要求1所述的一种活塞结构的常开式电磁阀，其特征是在阀芯（8）的上端面有减振垫圈（10）。
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