CN105221815B - 一种先导式空气电磁阀 - Google Patents

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Abstract

一种先导式空气电磁阀，其包括阀体和电磁体，阀体包括一个进气腔，一个与进气腔轴线垂直的出气腔，一个与进气腔在同一轴线的活塞腔，进气腔侧面通过第一先导孔连接有先导腔，先导腔通过第二先导孔与活塞腔连接，进气腔与出气腔之间设置有闭锁阀芯，活塞腔设置有与闭锁阀芯连接的主动活塞；先导腔设置有安装座及与其连接的先导阀芯，阀体通过先导腔与电磁体连接，电磁体包括线圈绕组、定子铁芯、动子铁芯，动子铁芯固定连接有推杆，推杆穿过定子铁芯与安装座可滑动连接，定子铁芯在与安装座连接的一侧设置有漏气腔，活塞腔设置有排气孔。本发明的先导式空气电磁阀，其稳定性好，尤其是可以在工况复杂、易发生强烈震动的情况下稳定工作。

Description

一种先导式空气电磁阀
技术领域
本发明涉及电磁阀技术领域，特别涉及一种先导式空气电磁阀。
背景技术
目前市面上常见的先导式空气电磁阀原理为：通电时，电磁力把先导活门打开，高压气体通过先导孔进入出口腔，上腔室压力迅速下降，在主活门周围形成上低下高的压差，气体压力推动主活门克服弹簧力向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力推动先导活门关闭先导孔，高压气体通过旁通孔迅速进入上腔室，在主活门周围形成下低上高的压差，气体压力和弹簧力推动主活门向下移动，关闭阀门。具体原理和细节可参见中国专利CN102359600A所述。
此种结构的先导式空气电磁阀的特点是流体压力范围上限较高，可任意安装但必须满足流体压差条件，通电时上腔室的低压状态是由进入气体量小于或等于排出气体量来保持的。因此此种结构容易导致其工作稳定性差，尤其是工况复杂、易发生强烈震动的情况下，例如，当用在地面运输设备使用的燃气轮机中时，极有可能由于震动或气体带有杂质时，发生失灵或出气不稳定等状况。此外，受其结构所限，此种电磁阀的工作压力一般在5～10Mpa范围内。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种先导式空气电磁阀，以减少或避免前面所提到的问题。
具体来说，发明提供了一种先导式空气电磁阀，用以解决现有先导式空气电磁阀工作稳定性差，工作压力较低，容易漏气等技术问题。
为解决上述技术问题，发明提出了一种先导式空气电磁阀，其包括一个阀体和一个电磁体，所述阀体包括一个进气腔，一个与所述进气腔轴线垂直的出气腔，一个与所述进气腔在同一轴线的活塞腔，所述进气腔侧面通过第一先导孔连接有一个先导腔，所述先导腔通过第二先导孔与所述活塞腔连接，所述进气腔与所述出气腔之间设置有一个可滑动的闭锁阀芯，所述活塞腔设置有一个可滑动的主动活塞，所述主动活塞与所述闭锁阀芯连接，所述主动活塞与所述活塞腔通过弹簧连接；所述先导腔设置有一个安装座，所述安装座可滑动连接有一个先导阀芯，所述阀体通过所述先导腔与所述电磁体连接，所述电磁体包括线圈绕组，所述线圈绕组内设置有一个与所述安装座连接的定子铁芯，一个与所述线圈绕组可滑动连接的动子铁芯，所述动子铁芯固定连接有一个推杆，所述推杆穿过所述定子铁芯与所述安装座可滑动连接，所述定子铁芯在与所述安装座连接的一侧设置有一个漏气腔，所述漏气腔侧壁设置有至少一个漏气孔，所述活塞腔设置有排气孔，所述排气孔设置有排气活门。
优选地，所述活塞腔设置有一个限位螺帽，所述限位螺帽与所述主动活塞通过弹簧连接。
优选地，所述限位螺帽设置有一个限位块。
优选地，所述安装座设置有一个凸起部，所述凸起部伸入所述漏气腔，所述推杆与所述凸起部可滑动连接。
优选地，所述先导阀芯设置有一个伸入所述凸起部的顶杆。
优选地，所述先导阀芯通过弹簧与所述先导腔连接。
优选地，所述先导腔外侧固定连接有一个连接螺母，所述定子铁芯与所述连接螺母通过插接方式固定连接。
优选地，所述连接螺母外侧固定连接有一个防尘胶圈。
优选地，所述进气腔设置有一个防尘罩，所述防尘罩与所述闭锁阀芯之间设置有衬套，所述衬套设置有与所述第一先导孔连接的孔道。
优选地，所述进气腔设置有与所述第一先导孔连通的环形凹槽。
本发明的先导式空气电磁阀，其工作时打开闭锁阀芯的压力差主要为进气口高压气体的压力与大气压的差值，因此其稳定性好，尤其是可以在工况复杂、易发生强烈震动的情况下稳定工作；还可以在高达16Mpa的工作压力下可靠工作。
附图说明
以下附图仅旨在于对发明做示意性说明和解释，并不限定发明的范围。其中，
图1为根据本发明的一个具体实施例的一种先导式空气电磁阀的结构示意图；
图2为图1的剖视结构示意图；
图3为图2中A-A剖面的结构示意图。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
图1为根据本发明的一个具体实施例的一种先导式空气电磁阀的结构示意图；图2为图1的剖视结构示意图；图3为图2中A-A剖面的结构示意图。
如图1-3所示，本发明提供了一种先导式空气电磁阀，其包括一个阀体1和一个电磁体2，所述阀体包括一个进气腔11，一个与所述进气腔11轴线垂直的出气腔12，一个与所述进气腔11在同一轴线的活塞腔13，所述进气腔11侧面通过第一先导孔141连接有一个先导腔14，所述先导腔14通过第二先导孔142与所述活塞腔13连接，所述进气腔11与所述出气腔12之间设置有一个可滑动的闭锁阀芯15，所述活塞腔13设置有一个可滑动的主动活塞131，所述主动活塞131与所述闭锁阀芯15连接，所述主动活塞131与所述活塞腔13通过弹簧连接；所述先导腔14设置有一个安装座143，所述安装座143可滑动连接有一个先导阀芯144，所述阀体1通过所述先导腔14与所述电磁体2连接，所述电磁体2包括线圈绕组21，所述线圈绕组21内设置有一个与所述安装座143连接的定子铁芯22，一个与所述线圈绕组21可滑动连接的动子铁芯23，所述动子铁芯23固定连接有一个推杆231，所述推杆231穿过所述定子铁芯22与所述安装座143可滑动连接，所述定子铁芯22在与所述安装座143连接的一侧设置有一个漏气腔221，所述漏气腔221侧壁设置有至少一个漏气孔222，所述活塞腔13设置有排气孔132，所述排气孔132设置有排气活门133。
参见图2所示，本发明所提供的先导式空气电磁阀的工作过程为，当所述电磁体2的所述线圈绕组21上没有加电压时，从所述进气腔11进入的高压空气一部分对所述闭锁阀芯15形成向下的压力F高压空气，另一部分经由所述第一先导孔141顶开所述先导阀芯144进入所述先导腔14，所述先导阀芯144同时封闭所述漏气腔221，避免所述先导腔的高压空气从所述漏气孔222排出到大气中，所述先导腔14的高压空气进一步经由所述第二先导孔142进入所述活塞腔13从而在所述主动活塞131底部形成一个向上的压力F高压空气，由于所述主动活塞131与所述闭锁阀芯15连接，因此所述闭锁阀芯15上下两侧就会受到相等的压力F高压空气，这时，只要所述闭锁阀芯15上方设置有弹簧或者所述主动活塞131底部设置有弹簧，则所述闭锁阀芯15就会在弹簧力的作用下封闭所述进口腔11和所述出口腔12。在图2所示的具体实施例中，所述主动活塞131底部设置有弹簧。对于所述出口腔12中可能残存的高压空气，可通过所述活塞腔13的所述排气孔132，经由所述排气活门133排出。
当所述线圈绕组21上加电压接通时，所述动子铁芯23在电磁场的作用下带动所述推杆231向左移动，从而把所述先导阀芯144移到左侧位置，也就是使得所述先导阀芯144封闭所述第一先导孔141，这时，所述漏气腔221与所述先导腔14连通，所述活塞腔13中所述主动活塞131底部的高压空气经由所述先导腔14流动到所述漏气腔221，进一步从所述漏气孔222排出到大气。也就是说，此时所述主动活塞131底部的压力为F大气压，从而使得所述闭锁阀芯15上下的压力差为F高压空气-F大气压-弹簧力，因此所述闭锁阀芯15就很容易被向下推动，从而使得所述进口腔11和所述出口腔12连通，同时所述闭锁阀芯15向下移动也就能够封闭所述活塞腔13，也就意味着关闭所述活塞腔13的所述排气孔132与所述出口腔12的通道，避免高压气体从所述排气孔132泄露。
在相同的所述进口腔的高压气体的工作压力下，本发明所提供的先导式空气电磁阀在接通状态时，所述闭锁阀芯15上下的压力差为F高压空气-F大气压-弹簧力；而背景技术所述的现有的空气电磁阀的主活门上下压力差为F高压空气-F上腔-弹簧力。因为现有空气电磁阀的F上腔远大于本发明所利用的F大气压，故本发明的所述闭锁阀芯15上下的压力差远大于现有的空气电磁阀的主活门上下压力差；因此本发明所提供的先导式空气电磁阀具有更高的工作稳定性，更能抵抗复杂的工况，且能在更高的工作压力下安全有效地工作。经试验证明，本发明最高有效工作压力可达16Mpa。
在一个优选实施例中，所述活塞腔13设置有一个限位螺帽134，所述限位螺帽134与所述主动活塞131通过弹簧连接。这样可以使得所述主控活塞134的装配更加方便。
在一个优选实施例中，所述限位螺帽134设置有一个限位块135。这样可避免当工作压力过高时，所述主动活塞131行程过大对弹簧造成损伤。
在一个优选实施例中，所述安装座143设置有一个凸起部，所述凸起部伸入所述漏气腔221，所述推杆231与所述凸起部可滑动连接。这样可以使得所述电磁体2与所述先导腔14在装配过程中更容易定位。
在一个优选实施例中，所述先导阀芯144设置有一个伸入所述凸起部的顶杆。这样一方面可使得所述先导阀芯144在工作过程中更容易被导向，另一方面，也可以使得所述推杆231与所述顶杆的接触更容易被限位导向。此外，利用所述顶杆对所述先导阀芯144进行导向也更有利于所述先导阀芯144封闭所述凸起部，也就是封闭与所述漏气腔221的通道。
在一个优选实施例中，所述先导阀芯144通过弹簧与所述先导腔14连接。这样在所述线圈绕组21上没有加电压时，所述先导阀芯144也能在弹簧作用力下保持对所述漏气腔221的封闭并同时保持所述第一先导孔141的畅通，从而避免所述进气腔11的高压空气的工作压力较小时，所述第一先导孔141的畅通。
在一个优选实施例中，所述先导腔14外侧固定连接有一个连接螺母16，所述定子铁芯22与所述连接螺母16通过插接方式固定连接。参见图2所示，所述定子铁芯22可以通过增加一个密封胶圈与所述连接螺母16通过插接方式固定连接，这样可以使得所述阀体1和所述电磁体2的连接结构简单，当所述电磁体2需要更换时容易操作，另一方面密封胶圈可保障连接的气密性和增加连接的牢固性。
在一个优选实施例中，所述连接螺母16外侧固定连接有一个防尘胶圈17。所述防尘胶圈17可防止外部尘土等杂质进入所述漏气孔222造成阻塞。
在一个优选实施例中，所述进气腔11设置有一个防尘罩111，所述防尘罩111与所述闭锁阀芯15之间设置有衬套112，所述衬套112设置有与所述第一先导孔141连接的孔道。所述防尘罩111可避免进入所述进气腔11的高压空气中可能带有的杂质阻塞所述第一先导孔141等工作通道。所述衬套112对所述防尘罩111进行支撑，同时可对所述闭锁阀芯15进行限位。
在一个优选实施例中，所述进气腔11设置有与所述第一先导孔141连通的环形凹槽113。这样可以使得所述衬套112上用于所述第一先导孔141连接的孔道只要能够与所述环形凹槽113连通即可实现与所述第一先导孔141连通，从而降低对所述衬套112的装配要求。
本发明的先导式空气电磁阀，其工作时打开闭锁阀芯的压力差主要为进气口高压气体的压力与大气压的差值，因此其稳定性好，尤其是可以在工况复杂、易发生强烈震动的情况下稳定工作；还可以在高达16Mpa的工作压力下可靠工作。
本领域技术人员应当理解，虽然发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种先导式空气电磁阀，其包括一个阀体和一个电磁体，其特征在于，所述阀体包括一个进气腔，一个与所述进气腔轴线垂直的出气腔，一个与所述进气腔在同一轴线的活塞腔，所述进气腔侧面通过第一先导孔连接有一个先导腔，所述先导腔通过第二先导孔与所述活塞腔连接，所述进气腔与所述出气腔之间设置有一个可滑动的闭锁阀芯，所述活塞腔设置有一个可滑动的主动活塞，所述主动活塞与所述闭锁阀芯连接，所述主动活塞与所述活塞腔通过弹簧连接；所述先导腔设置有一个安装座，所述安装座可滑动连接有一个先导阀芯，所述阀体通过所述先导腔与所述电磁体连接，所述电磁体包括线圈绕组，所述线圈绕组内设置有一个与所述安装座连接的定子铁芯，一个与所述线圈绕组可滑动连接的动子铁芯，所述动子铁芯固定连接有一个推杆，所述推杆穿过所述定子铁芯与所述安装座可滑动连接，所述定子铁芯在与所述安装座连接的一侧设置有一个漏气腔，所述漏气腔侧壁设置有至少一个漏气孔，所述活塞腔设置有排气孔，所述排气孔设置有排气活门。
2.如权利要求1所述的先导式空气电磁阀，其特征在于，所述活塞腔设置有一个限位螺帽，所述限位螺帽与所述主动活塞通过弹簧连接。
3.如权利要求2所述的先导式空气电磁阀，其特征在于，所述限位螺帽设置有一个限位块。
4.如权利要求1所述的先导式空气电磁阀，其特征在于，所述安装座设置有一个凸起部，所述凸起部伸入所述漏气腔，所述推杆与所述凸起部可滑动连接。
5.如权利要求4所述的先导式空气电磁阀，其特征在于，所述先导阀芯设置有一个伸入所述凸起部的顶杆。
6.如权利要求1所述的先导式空气电磁阀，其特征在于，所述先导阀芯通过弹簧与所述先导腔连接。
7.如权利要求1所述的先导式空气电磁阀，其特征在于，所述先导腔外侧固定连接有一个连接螺母，所述定子铁芯与所述连接螺母通过插接方式固定连接。
8.如权利要求7所述的先导式空气电磁阀，其特征在于，所述连接螺母外侧固定连接有一个防尘胶圈。
9.如权利要求1所述的先导式空气电磁阀，其特征在于，所述进气腔设置有一个防尘罩，所述防尘罩与所述闭锁阀芯之间设置有衬套，所述衬套设置有与所述第一先导孔连接的孔道。
10.如权利要求9所述的先导式空气电磁阀，其特征在于，所述进气腔设置有与所述第一先导孔连通的环形凹槽。
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