CN105987217A - 一种电磁阀及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种电磁阀及其制造方法，其中电磁阀包括电磁线圈、因该电磁线圈上电或断电而动作的阀芯与以及与该阀芯相配合的阀体，该阀体具有与阀芯相对设置的阀口、位于阀口两侧的制冷剂通道，通过电磁线圈上电或断电，使所述阀芯离开或抵接阀口，从而打开或截断制冷剂通道，所述阀芯包括阀芯基体以及组装固定在该阀芯基体一端的阀芯密封部；所述阀芯基体具有收容固定阀芯密封部的凹部，且阀芯密封部形成有通孔，可将渗入制冷剂及时排出，从而阀芯密封部不易脱离或变形而失效，使得阀芯可稳定关闭阀口。

Description

一种电磁阀及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电磁阀及其制造方法，具体涉及一种可快速关闭制冷剂流通的电磁阀及其制造方法。

背景技术

由于二氧化碳冷媒的环保特性，越来越多车辆汽车空调采用二氧化碳冷媒作为冷媒介质，在车辆空调系统中，二氧化碳工作中通常处于超临界状态，当车辆发生碰撞等突发状况而导致车辆失电时，可在制冷剂通道高压侧设置电磁阀来快速关闭制冷系统，防止高压侧二氧化碳冷媒向低压侧泄漏。

系统运行时，所述电磁阀通过驱动阀芯动作，使得电磁阀的阀芯抵接在制冷剂通道的阀口来截断制冷剂流通，此时阀口一侧为高压制冷剂、另一端为低压制冷剂，该阀芯末端组装有与阀口相抵接的塑料密封块，当阀芯密封块关闭阀口时，该塑料密封块自身具有微弹性可紧密密封阀口，以增加阀口关闭的可靠性；然而，随着使用时间增多，在高压环境下的电磁阀的阀芯，长期受到制冷剂的压力作用，高压制冷剂可能渗入密封块与阀芯之间的组装间隙内，而密封块的另一侧为相对低压的制冷剂，密封块因而受压力差挤压而凸起变形，甚至可能自阀芯脱落，造成阀芯失效、无法正常关闭阀口，从而二氧化碳冷媒向低压侧泄漏的情况。

因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可稳定关闭阀口的电磁阀及其制造方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电磁阀，包括电磁线圈、因该电磁线圈上电或断电而动作的阀芯与以及与该阀芯相配合的阀体，该阀体具有与阀芯相对设置的阀口、位于阀口两侧的制冷剂通道，通过电磁线圈上电或断电，使所述阀芯离开或抵接阀口，从而打开或截断制冷剂通道，所述阀芯包括阀芯基体以及组装固定在该阀芯基体一端的阀芯密封部；所述阀芯基体具有收容固定阀芯密封部的凹部，且阀芯密封部形成有通孔。

本发明还公开了一种电磁阀的制造方法，至少包括以下步骤：

提供阀芯，该阀芯成型有纵长状的阀芯基体，该阀芯基体一端成型有凹部；

成型阀芯密封部，该阀芯密封部贯穿形成有通孔；

将阀芯密封部安装入凹部并固定。

与现有技术相比，本发明通过阀芯密封部形成有通孔，可将渗入制冷剂及时排出，从而阀芯密封部不易脱离或变形而失效，使得阀芯可稳定关闭阀口。

附图说明

图1是本发明电磁阀的剖视示意图；

图2是本发明电磁阀的局部放大图；

图3是图2所示阀芯的阀芯基体与阀芯密封部进行组装之前以及组装之后的局部剖视图。

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说明：

请参考图1所示，本发明以应用在二氧化碳为制冷剂的车辆空调制冷系统中的电磁阀100为例进行说明。所述电磁阀100包括阀组件及与阀组件固定安装的电磁线圈4，阀组件包括阀体1、阀动作部分2、与阀体1相固定的阀座3、阀套5；具体地所述阀座3具有位于中心部位的安装孔31、自安装孔内侧凸伸设置的止位部32，阀套5与阀座3固定设置如通过焊接固定；所述阀动作部分2设置于阀套5与阀座3形成的内部空间，其中阀套5抵接止位部32，在装配时可限制阀套5的位置，安装定位后阀套5与阀座3通过焊接等方式固定，所述阀动作部分2穿过安装孔31且凸出于阀座3设置；所述阀座3通过螺纹连接方式与阀体1相固定，连同将阀动作部分2及与阀座3固定的阀套5等一起与阀体固定；所述阀套5的一端还设置有固定部6，该固定部6与阀套固定设置如通过焊接固定；在电磁线圈通电时固定部6的一端与阀动作部分2相抵接，电磁线圈4与阀套5套设固定，再借助螺纹固定件7与固定部6固定，从而完成电磁阀的组装；所述阀体1与阀座3之间设置有密封圈81进行密封设置，电磁线圈4与阀座3之间设置有密封圈82进行密封设置，以提升电磁阀的密封性能。

所述阀体1形成有供制冷剂流动的制冷剂通道101、制冷剂入口102、制冷剂出口103、与阀动作部分2相对设置且相配合的阀口104以及收容阀座3或至少收容部分阀座的容纳空间105，且阀动作部分穿过阀座安装孔从而延伸入该容纳空间105。所述制冷剂入口102处的制冷剂压力大于制冷剂出口103处的制冷剂压力，且阀口104两侧分别为高压侧通道1011、低压侧通道1012；所述阀动作部分2设置在高压侧通道内且靠近制冷剂入口，当阀动作部分2离开阀口104时可打开制冷剂通道，当阀动作部分2抵接阀口104时可关闭制冷剂通道，采用常闭式电磁阀时，使得电磁线圈4失电时快速切断制冷剂通道，防止高压侧制冷剂向低压侧流动。

所述电磁线圈4安装在阀动作部分2外侧，且与控制电磁线圈的控制电路连接，控制电磁线圈4通电或断电可使得阀动作部分2进行动作。本实施方式中电磁阀为常闭电磁阀，电磁线圈4断电时，阀动作部分2关闭阀口104，电磁线圈4上电时，阀动作部分离开阀口104；在其他实施方式中电磁阀可为常开电磁阀，电磁线圈上电时，阀动作部分2关闭阀口104，电磁线圈4断电时，阀动作部分关闭阀口104；所述电磁阀也可以为先导式电磁阀，以便在重新开启时能克服更高的压力差。本实施方式中电磁阀为直动式电磁阀，所述阀动作部分2具有因电磁线圈4上电或断电而抵接或远离阀口104的阀芯21、与阀芯相抵接配合的复位弹簧22，该复位弹簧22位于固定部6与阀芯21之间，即该复位弹簧一端与固定部6抵接，另一端与电磁阀阀芯21抵接；所述阀芯21穿过阀座设置的安装孔31，在复位弹簧22处于压缩状态时，阀芯21的下端也凸出于阀座3的朝向阀体的表面33，且阀芯下端与阀口104相对设置，所述阀体1对应设置有凸出部11，该凸出部形成阀口104；所述阀芯21抵接阀口时，复位弹簧22仍处于压缩状态而向外抵推阀芯，该阀芯具有与阀座的止位部32相对的限位部210，防止阀芯21受到复位弹簧22弹力而脱离阀座；所述固件部6以及阀体1限制所述阀动作部分2的轴向运动，阀座3、阀套5则防止阀动作部分2的径向或周向上过度晃动，引导阀芯在轴向上稳定动作。

所述阀芯21动作时通过复位弹簧22弹性变形来配合阀芯的动作，以常闭式电磁阀为例，当电磁线圈4通电时，电磁线圈4产生的电磁力使得阀芯21克服复位弹簧22的弹力作用力，复位弹簧22受压收缩，打开制冷剂通道101，使得制冷剂可通过阀口104；当电磁线圈4失电时，电磁力消失，复位弹簧22复位，将阀芯21推向阀口且抵接阀口104，此时阀芯21的末端抵接阀口，从而截断所述制冷剂通道101。其他实施方式中电磁阀也可为常开式电磁阀，当电磁线圈4失电时，电磁力消失，复位弹簧22复位，将阀芯21带离阀口104，此时阀芯21的末端离开阀口，从而打开所述制冷剂通道101。当电磁线圈上电时，该电磁线圈产生的电磁力使得阀芯克服该复位弹簧的弹力关闭制冷剂通道。

请参考图1至图3所示，所述阀芯21包括阀芯基体211以及组装固定在该阀芯基体一端的阀芯密封部212，所述阀芯基体211具有收容固定阀芯密封部的凹部2111、位于凹部周侧且与阀芯密封部对应设置的扣持部2112，其中阀芯基体211为金属材质，阀芯密封部212为橡胶原料或塑料原料经过预先加工而成，具体地阀芯密封部212为聚四氟乙烯(PTFE)等塑料原料成型；所述阀芯密封部212通过压接方式与阀芯基体211相固定，先将该阀芯密封部212放入凹部2111，再通过压接方式使得扣持部2112折弯变形而扣压固定阀芯密封部212；所述阀芯密封部212与收容该阀芯密封部的凹部2111间隙配合，两者之间设置0～0.1mm的间隙，使得阀芯密封部与凹部顺利配合；在阀芯密封部212对应扣持部的位置处设置有倒角2121，倒角角度α可以为40～50°之间的任意角度，扣持部2112可稳固扣持阀芯密封部212；阀芯密封部212具有与阀口104相接触的密封面2122，每一倒角在该密封面所在面的长度L小于0.45mm，具体地该长度L介于0.35～0.45mm，以保证固定效果，这样结构简单、易于制造。所述阀芯密封部212形成有制冷剂流通的通孔213，用于将阀芯密封部处渗入的多余制冷剂排出；在系统运行中，当所述阀芯通过该阀芯密封部212抵接阀口104而截断制冷剂通道时，该阀芯密封部212外侧末端与低压制冷剂通道1012的制冷剂相接触，且阀芯21受到阀口两侧高低压差作用，此时高压制冷剂通道内的制冷剂在压差作用下可能渗入阀芯密封部212与阀芯基体211之间，由于通孔213具有与阀口104相连通的开口，可将渗入的制冷剂排到该阀口104处，再流到阀口另一侧的低压制冷剂剂通道1012，防止阀芯密封部与阀芯基体之间积聚的制冷剂将阀芯密封部212顶起变形或顶出脱离而失效，使得阀芯密封部212与阀芯基体稳固结合，保证电磁阀的使用寿命。

沿阀芯基体211的轴向延伸方向，通孔213贯穿阀芯密封部的两侧，结构简单且可顺利引导制冷剂排出而减小压力差对阀芯密封部的压力；相对于阀芯密封部212的尺寸，通孔213的孔径很小，排出渗入的制冷剂同时可兼顾阀芯基体与阀芯密封部的结合强度。

本发明电磁阀100的制造方法，至少包括以下步骤：

提供阀芯21，该阀芯成型有金属材质的阀芯基体211，该阀芯基体一端向内凹设有凹部2111。

成型阀芯密封部212，阀芯密封部212具有可供制冷剂流通的通孔213，将该阀芯密封部212安置入阀芯基体211的上述凹部。

待阀芯密封部212装入凹部2111后，通过压接方式形成扣压阀芯密封部的扣持部2112，以稳固固定阀芯密封部212与阀芯基体211。

提供阀体，该阀体成型有制冷剂通道101、阀口104，该阀口两侧有高低压差。

提供阀动作部分、阀套、固定部、阀座等零部件，将阀套与阀座通过焊接固定，然后装入阀动作部分，并将固定部与阀套通过焊接固定；或者提供阀动作部分、阀套、固定部、阀座，将阀套与固定部通过焊接固定，然后装入阀动作部分，并将阀座与阀套通过焊接固定。

将与阀套、阀动作部分安装完成的阀座与阀体螺纹连接固定，使阀芯的通孔213与阀口104对准设置，从而当阀芯21关闭阀口时，渗入阀芯基体与阀芯密封部之间的制冷剂可经过通孔213排到阀口再流到低压通道1012处。

最后将电磁线圈4与上面组装完成的阀组件组装固定。

本发明通过用于关闭阀口的阀芯密封部212设置通孔213，将渗入制冷剂及时排出，使得阀芯密封部212不易受压力作用发生脱离或变形而失效，保证阀芯21可稳定关闭阀口104。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种电磁阀，包括电磁线圈、因该电磁线圈上电或断电而动作的阀芯与以及与该阀芯相配合的阀体，该阀体具有与阀芯相对设置的阀口、位于阀口两侧的制冷剂通道，通过电磁线圈上电或断电，使所述阀芯离开或抵接阀口，从而打开或截断制冷剂通道，所述阀芯包括阀芯基体以及组装固定在该阀芯基体一端的阀芯密封部；

其特征在于：所述阀芯基体具有收容固定阀芯密封部的凹部，且阀芯密封部形成有通孔。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：当所述阀芯通过阀芯密封部抵压阀口而截断制冷剂通道时，该通孔对准阀口设置。

3.根据权利要求1或2所述的电磁阀，其特征在于：沿所述阀芯基体的轴向延伸方向，通孔贯穿阀芯密封部的两侧。

4.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于：所述阀体具有制冷剂入口、制冷剂出口，制冷剂入口处的制冷剂压力大于制冷剂出口的制冷剂压力；在所述电磁阀关闭时，阀芯密封部抵接阀口而截断制冷剂通道，所述阀口两侧分别为高压制冷剂通道、低压制冷剂通道，渗入阀芯基体与阀芯密封部之间的制冷剂可沿通孔渗流到阀口另一侧的低压制冷剂通道。

5.根据权利要求1或2或4所述的电磁阀，其特征在于：所述阀芯基体具有位于凹部边缘且与阀芯密封部对应设置的扣持部，该扣持部变形折弯从而扣压固定所述阀芯密封部。

6.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于：所述阀芯密封部与阀芯基体的凹部相固定，且该阀芯密封部与收容该阀芯密封部的凹部间隙配合，两者之间具有0～0.1mm的间隙。

7.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于：所述阀芯密封部对应扣持部的位置处设置有倒角，倒角角度为40°～50°，且每一倒角在该密封面所在面的长度小于0.45mm。

8.根据权利要求1或2所述的电磁阀，其特征在于：所述电磁阀为直动式，包括与阀芯相配合的复位弹簧，当电磁线圈上电时，该电磁线圈产生的电磁力使得阀芯克服该复位弹簧的弹力而离开阀口，或者该电磁线圈产生的电磁力使得阀芯与阀口相抵接；当电磁线圈失电时，电磁力消失，该复位弹簧复位，所述阀芯的阀芯密封部与阀口相抵接，或者在复位弹簧带动阀芯离开阀口。

9.一种电磁阀的制造方法，至少包括以下步骤：

提供阀芯，该阀芯成型有纵长状的阀芯基体，该阀芯基体一端成型有凹部；

成型阀芯密封部，该阀芯密封部贯穿形成有通孔；

将阀芯密封部安装入凹部并固定。

10.根据权利要求9所述的电磁阀的制造方法，进一步包括以下步骤：

通过压接方式形成扣压阀芯密封部的扣持部，稳固固定阀芯密封部与阀芯基体；

提供阀体，该阀体成型有制冷剂通道、位于制冷剂通道内的阀口，阀口两侧的制冷剂通道具有不同的制冷剂压力；

固定安装阀芯、阀体，并使得上述通孔对准阀口设置。