CN105333205A - 一种压缩天然气汽车用高压先导电磁阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其包括阀体、阀芯组件、密封螺栓、过滤嘴以及球阀组件；其中，所述阀体上设有进气口、出气口、加气口和介质通道，且加气口和出气口连通，进气口和出气口通过介质通道连接；所述阀芯组件安装于阀体上，其能位于介质通道内而控制进气口和出气口的通断；所述密封螺栓安装于加气口上；所述过滤嘴和球阀组件分别安装于进气口上。本发明涉通过将先导结构和主阀芯设在一起减少了阀的整体尺寸、提高阀的稳定性、降低能耗、减少成本；通过设置加气口降低加气系统的复杂程度、降低成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电磁阀，具体涉及一种压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其应用于CNG汽车的压缩天然气气瓶上，用于控制气瓶的充放气，属于新能源汽车配套技术领域。
【背景技术】
高压先导电磁阀广泛应用于清洁能源压缩天然气汽车上，其根据转换开关的指令，控制车用压缩天然气罐的气体输出或关闭，以保证系统供气的连续性和稳定性。
然而，由于压缩天然气的压力很高，现有技术中的高压先导电磁阀往往将先导阀芯和主阀芯分开设置，这样其安全可靠程度较差；同时，分离设置还导致结构较为复杂，尺寸偏大，充气复杂。
因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，以克服现有技术中的所述缺陷。
【发明内容】
为解决上述技术问题，本发明的目的在于一种结构合理、性能可靠、工作稳定安全、且开启电磁力小能耗低的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其包括阀体、阀芯组件、密封螺栓、过滤嘴以及球阀组件；其中，所述阀体上设有进气口、出气口、加气口和介质通道，且加气口和出气口连通，进气口和出气口通过介质通道连接；所述阀芯组件安装于阀体上，其能位于介质通道内而控制进气口和出气口的通断；所述密封螺栓安装于加气口上；所述过滤嘴和球阀组件分别安装于进气口上。
本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀进一步设置为：所述阀芯组件包括阀芯、导套、动铁芯、静铁芯、电磁线圈；其中，所述阀芯和动铁芯连接；所述导套固持于阀体上；所述动铁芯和阀芯收容于导套内，并能在导套移动；所述静铁芯枢接在导套的顶部，其能吸附所述动铁芯；所述电磁线圈固持于导套外。
本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀进一步设置为：所述阀芯的上部设有一挡环，挡环的下方设有运动槽和小凸台；所述小凸台的顶部设有一小平面，小凸台的中央开设有一先导小孔。
本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀进一步设置为：所述动铁芯包括动铁芯下部壳体、密封小圆片、下部弹簧支撑、弹簧、上部弹簧支撑以及动铁芯上部壳体；其中，所述动铁芯下部壳体收容于运动槽内，挡环抵压所述动铁芯下部壳体；所述密封小圆片、下部弹簧支撑、弹簧依次安装于动铁芯下部壳体内，其密封小圆片能抵压在小平面上而封闭先导小孔；所述动铁芯上部壳体和动铁芯下部壳体连接；所述上部弹簧支撑穿过所述动铁芯上部壳体，并抵接在静铁芯和弹簧之间。
本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀进一步设置为：所述密封小圆片的面积大于小平面的面积。
本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀进一步设置为：所述阀芯的下部设有一锥形密封环，该锥形密封环插入介质通道内；所述该锥形密封环上嵌设有一O型密封橡胶圈安装槽，O型密封橡胶圈安装槽内安装有一O型橡胶密封圈。
本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀进一步设置为：所述过滤嘴包括过滤嘴外壳、软弹簧、过滤芯以及耳形挡环；其中，所述过滤嘴外壳上设有锥形凸台和耳形挡环安装槽；所述软弹簧安装在锥形凸台上；所述过滤芯安装在软弹簧的上端部；所述耳形挡环安装在耳形挡环安装槽内。
本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀进一步设置为：所述球阀组件包括球阀扳手、球阀推杆、密封螺母、球阀下支撑件、球阀阀芯、球阀上支撑件以及球阀固定件；其中，所述球阀推杆一端安装有所述球阀扳手，另一端安装有所述球阀阀芯；所述密封螺母安装于阀体上，其套设在球阀推杆上；所述球阀下支撑件和球阀上支撑件分别设置在球阀阀芯的上下两侧；所述球阀固定件抵接在球阀下支撑件和球阀上支撑件的一侧。
本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀还设置为：所述阀体的一端还安装有一易熔塞；所述易熔塞包括安全圆片、易熔塞外壳以及低熔点金属；所述安全圆片固持于易熔塞外壳的一端；所述低熔点金属填充于易熔塞外壳内。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀在进出口通道中设置介质通道通过阀芯控制进出口的接通，在阀芯中设置先导孔降低开启电磁力降低能耗，在动铁芯内部设有密封小圆片和弹簧用来打开和关闭先导小孔。
2.本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀在过滤嘴内设置锥形凸台、软弹簧、滤芯，过滤杂质同时起到稳定进气流速的作用。
3.本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀将先导小孔和主阀芯结合在一起，形成尺寸小、结构合理的先导电磁阀阀芯。
4.本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀设置双重安全泄压结构，提高电磁阀的安全性。
5.本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀的阀芯与阀体等相关零件一起，组成性能可靠、工作稳定安全、开启电磁力小，能耗低的高压电磁阀。
【附图说明】
图1是本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀的主视图。
图2是图1沿A-A的剖面图。
图3是本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀的俯视图。
图4是图3沿B-B的剖面图。
图5是图2中阀芯组件的剖面图。
图6是图5中的阀芯的剖面图。
图7是图1中的过滤嘴的剖面图。
图8是图1中的易熔塞的剖面图。
【具体实施方式】
请参阅说明书附图1至附图8所示，本发明为一种压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其由阀体1、阀芯组件、密封螺栓7、过滤嘴11以及球阀组件等几部分装配而成。
其中，所述阀体1上设有进气口101、出气口102、加气口103和介质通道104，且加气口103和出气口102连通，进气口101和出气口102通过介质通道104连接。所述阀芯组件安装于阀体1上，其能位于介质通道104内而控制进气口101和出气口102的通断。所述密封螺栓7安装于加气口103上。所述过滤嘴11和球阀组件分别安装于进气口101上，其中，所述过滤嘴11安装在最外端，所有进入电磁阀的气体均最先由过滤嘴11过滤；而球阀组件决定进气口是否畅通。
所述阀芯组件由阀芯2、导套3、动铁芯4、静铁芯5以及电磁线圈6等几部分组成。其中，所述阀芯2和动铁芯4连接，其上部设有一挡环206，挡环206的下方设有运动槽205和小凸台202。所述小凸台202的顶部设有一小平面204，小凸台202的中央开设有一先导小孔203。所述阀芯2的下部设有一锥形密封环201，该锥形密封环201插入介质通道104内。所述该锥形密封环201上嵌设有一O型密封橡胶圈安装槽207，O型密封橡胶圈安装槽207内安装有一O型橡胶密封圈8。
所述导套3固持于阀体1上。所述动铁芯4和阀芯2收容于导套3内，并能在导套3移动。所述静铁芯5枢接在导套3的顶部，其能吸附所述动铁芯4，其能沿中心轴转动不能轴向运动；且在静铁芯5底部采取密封措施，保证导套3内不能通过静铁芯5漏气。所述电磁线圈7固持于导套3外。
进一步的，所述动铁芯4由动铁芯下部壳体401、密封小圆片402、下部弹簧支撑403、弹簧404、上部弹簧支撑405以及动铁芯上部壳体406等几部分组成。其中，所述动铁芯下部壳体401收容于运动槽205内，挡环206抵压所述动铁芯下部壳体401。所述密封小圆片402、下部弹簧支撑403、弹簧404依次安装于动铁芯下部壳体401内。所述弹簧404产生的变形力使动铁芯4紧压在阀芯2上部，同时也使密封小圆片402能抵压在小平面204上而封闭先导小孔203，且密封小圆片402的面积大于小平面204的面积。所述动铁芯上部壳体406和动铁芯下部壳体401连接。所述上部弹簧支撑405穿过所述动铁芯上部壳体406，并抵接在静铁芯5和弹簧404之间。
所述阀芯组件的设计原理如下：上部弹簧支撑405顶在静铁芯5上使弹簧404处于压缩状态，弹簧404压缩力将动铁芯4紧紧压在阀芯2上，由于小凸台202的存在导致密封小圆片402也紧压在小平面204上，因为所述密封小圆片402的面积大于所述小平面204的面积，所以所述小圆片402也将先导小孔203密封。由于存在小平面204使动铁芯4所受上下压力差恰好等于压力与该小平面的乘积。动铁芯4可在导套3内轴向滑动并形成环形缝隙9。全部安装完成后，导套3内形成一个开口系统此处称为气隙腔91，该气隙腔通过环形缝隙9向内充气，也可通过先导小孔203向外放气。
所述过滤嘴11由过滤嘴外壳1101、软弹簧1102、过滤芯1103以及耳形挡环1104等几部分组成。其中，所述过滤嘴外壳1101上设有锥形凸台1105和耳形挡环安装槽1106。所述软弹簧1102安装在锥形凸台1105上，安装完成后的软弹簧1102处于压缩状态，同时滤芯1103始终顶在耳形挡环1104上。所述过滤芯1103安装在软弹簧1102的上端部。所述耳形挡环1104安装在耳形挡环安装槽1106内。
所述过滤嘴11的设计原理如下：气体通过滤芯2进入进气口101，过滤芯1103可以阻挡杂质。当进气流速过大时，所产生的冲击力会将软弹簧1102压缩至最低端，最低端位置由锥形凸台1105决定，在压缩的过程中气体流速将会趋于平稳，从而达到进气流速平稳的效果。
所述球阀组件由球阀扳手12、球阀推杆13、密封螺母14、球阀下支撑件15、球阀阀芯16、球阀上支撑件17以及球阀固定件18等几部分组成。其中，所述球阀推杆13一端安装有所述球阀扳手12，另一端安装有所述球阀阀芯16。所述密封螺母14安装于阀体1上，其套设在球阀推杆13上。所述球阀下支撑件15和球阀上支撑件17分别设置在球阀阀芯16的上下两侧。所述球阀固定件18抵接在球阀下支撑件15和球阀上支撑件17的一侧。
进一步的，所述阀体1的一端还安装有一易熔塞10。所述易熔塞10能防止气瓶内气体温度或者压力过大而发生的事故，其由安全圆片1001、易熔塞外壳1002以及低熔点金属1003组成。所述安全圆片101固持于易熔塞外壳1002的一端；所述低熔点金属1003填充于易熔塞外壳1002内。
所述易熔塞10的设计原理如下：当气瓶内温度和压力过大时，高温或者高压的气体作用在安全圆片1001上，使安全圆片1001破裂从而使气体直接作用在低熔点金属1003上，使所述低熔点金属1003熔化流出，从而使气体可以通过易熔塞外壳1002流出防止事故发生。
本发明的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀使用时，先转动球阀扳手12打开球阀，使进气口101处于连通状态，然后接通电磁线圈6，线圈通电后产生电磁吸力吸引动铁芯4向上运动（同时也带着密封小圆片402向上运动）打开先导小孔203，此时气隙腔91通过先导小孔203向外泄气，与此同时也通过环形缝隙9向内补气，在此过程中气隙腔91内压力逐渐降低，直至充气和泄气达到平衡，此时气隙腔91内压力也将达到较低的平衡值。在降压的过程中，电磁力逐渐增大，而作用在阀芯2上的压差力逐渐降低，最终电磁力大于压差力后，阀芯2开始向上运动，进气口101和出气口102通过介质通道104接通，电磁阀打开。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其特征在于：包括阀体、阀芯组件、密封螺栓、过滤嘴以及球阀组件；其中，所述阀体上设有进气口、出气口、加气口和介质通道，且加气口和出气口连通，进气口和出气口通过介质通道连接；所述阀芯组件安装于阀体上，其能位于介质通道内而控制进气口和出气口的通断；所述密封螺栓安装于加气口上；所述过滤嘴和球阀组件分别安装于进气口上。
2.如权利要求1所述的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其特征在于：所述阀芯组件包括阀芯、导套、动铁芯、静铁芯、电磁线圈；其中，所述阀芯和动铁芯连接；所述导套固持于阀体上；所述动铁芯和阀芯收容于导套内，并能在导套移动；所述静铁芯枢接在导套的顶部，其能吸附所述动铁芯；所述电磁线圈固持于导套外。
3.如权利要求2所述的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其特征在于：所述阀芯的上部设有一挡环，挡环的下方设有运动槽和小凸台；所述小凸台的顶部设有一小平面，小凸台的中央开设有一先导小孔。
4.如权利要求3所述的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其特征在于：所述动铁芯包括动铁芯下部壳体、密封小圆片、下部弹簧支撑、弹簧、上部弹簧支撑以及动铁芯上部壳体；其中，所述动铁芯下部壳体收容于运动槽内，挡环抵压所述动铁芯下部壳体；所述密封小圆片、下部弹簧支撑、弹簧依次安装于动铁芯下部壳体内，其密封小圆片能抵压在小平面上而封闭先导小孔；所述动铁芯上部壳体和动铁芯下部壳体连接；所述上部弹簧支撑穿过所述动铁芯上部壳体，并抵接在静铁芯和弹簧之间。
5.如权利要求3所述的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其特征在于：所述密封小圆片的面积大于小平面的面积。
6.如权利要求2所述的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其特征在于：所述阀芯的下部设有一锥形密封环，该锥形密封环插入介质通道内；所述该锥形密封环上嵌设有一O型密封橡胶圈安装槽，O型密封橡胶圈安装槽内安装有一O型橡胶密封圈。
7.如权利要求1所述的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其特征在于：所述过滤嘴包括过滤嘴外壳、软弹簧、过滤芯以及耳形挡环；其中，所述过滤嘴外壳上设有锥形凸台和耳形挡环安装槽；所述软弹簧安装在锥形凸台上；所述过滤芯安装在软弹簧的上端部；所述耳形挡环安装在耳形挡环安装槽内。
8.如权利要求1所述的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其特征在于：所述球阀组件包括球阀扳手、球阀推杆、密封螺母、球阀下支撑件、球阀阀芯、球阀上支撑件以及球阀固定件；其中，所述球阀推杆一端安装有所述球阀扳手，另一端安装有所述球阀阀芯；所述密封螺母安装于阀体上，其套设在球阀推杆上；所述球阀下支撑件和球阀上支撑件分别设置在球阀阀芯的上下两侧；所述球阀固定件抵接在球阀下支撑件和球阀上支撑件的一侧。
9.如权利要求1所述的压缩天然气汽车用高压先导电磁阀，其特征在于：所述阀体的一端还安装有一易熔塞；所述易熔塞包括安全圆片、易熔塞外壳以及低熔点金属；所述安全圆片固持于易熔塞外壳的一端；所述低熔点金属填充于易熔塞外壳内。
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