CN106979371A - 一种电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电磁阀，属于电磁阀技术领域。它解决了现有的电磁阀需要保持通电状态才能保持阀门开闭状态的问题。本电磁阀包括阀体、阀芯、阀盖、线圈、动铁芯和静铁芯，阀盖的外侧固定设有套管，线圈套设在套管上并引出有正负极接线，所述的套管相对于静铁芯的另一端设有第一导磁块和永磁铁，上述套管穿过第一导磁块上的中心孔，永磁铁的N极与第一导磁块接触磁性导通，永磁铁的S极通过一导磁架与静铁芯磁性导通，动铁芯沿管孔来回运动时始终穿过上述中心孔。本电磁阀阀门打开和关闭时只需要维持较短时间的通电，在线圈不持续通电的情况下，断电后还能使阀门保持打开或关闭状态，大大节约了电能。

Description

一种电磁阀
技术领域
本发明属于电磁阀技术领域，涉及一种具有自保持功能的电磁阀。
背景技术
一般的电磁阀由励磁线圈、阀芯、静铁芯、动铁芯、弹簧和阀体等组成，其工作原理为：当励磁线圈不通电时，动铁芯的密封头在压缩弹簧的作用下，使阀门关闭。当给励磁线圈通电时，电磁力克服压缩弹簧的作用力，使动铁芯往静铁心处移动，使阀门打开。因其只有在通电情况下才能保持阀门的开启状态，因此存在耗电量大，使用成本高的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的电磁阀所存在的上述问题，而提出了一种断电后能继续保持阀门打开或关闭状态的电磁阀。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种电磁阀，包括阀体、阀芯、阀盖、线圈、动铁芯和静铁芯，阀体具有阀腔，阀体上开设有与阀腔连通的进水口和出水口，阀盖固定在阀体上，所述阀盖的外侧固定设有套管，套管中空形成管孔，管孔的一端与阀腔连通，另一端固定设置静铁芯，动铁芯设置在套管的管孔中，所述动铁芯能沿管孔来回运动从而促使阀芯动作使电磁阀关闭或打开，线圈套设在套管上并引出有正负极接线，动铁芯与静铁芯之间设有复位弹簧，其特征在于，所述的套管相对于静铁芯的另一端设有第一导磁块和永磁铁，上述套管穿过第一导磁块上的中心孔，永磁铁的N极与第一导磁块接触磁性导通，永磁铁的S极通过一导磁架与静铁芯磁性导通，动铁芯沿管孔来回运动时始终穿过上述中心孔。
在上述的一种电磁阀中，所述的永磁铁有多组，环绕第一导磁块均匀分布，各组永磁铁中各永磁铁的N极均朝向第一导磁块并与第一导磁块接触磁性导通，第一导磁块的N极磁力作用到动铁芯上，静铁芯与各永磁铁的S极之间均通过导磁架磁性导通。
在上述的一种电磁阀中，所述的永磁铁有两组，对称设置在第一导磁块两侧。
在上述的一种电磁阀中，每组中永磁铁的数量均为两个或两个以上。
在上述的一种电磁阀中，每组永磁铁相对于第一导磁块的另一侧均对应设有第二导磁块，第二导磁块与同组永磁铁中各永磁铁的S极接触磁性导通，上述导磁架与第二导磁块接触磁性导通。
在上述的一种电磁阀中，所述的导磁架呈U形，包括顶板和位于顶板两侧的两个侧板，两个侧板分别与两个第二导磁块一一对应接触磁性导通，顶板上开设有供上述静铁芯穿过的导孔，所述静铁芯的一端穿过导孔后螺纹连接有紧固螺帽。导磁架可增加线圈通电后的磁性。
在上述的一种电磁阀中，所述导孔的内沿上沿导孔径向开设有三条导槽，三条导槽绕圆周均匀分布。
在上述的一种电磁阀中，所述的导磁架为一体式结构。
在上述的一种电磁阀中，所述的第一导磁块有多块，多块第一导磁块叠放，多块第一导磁块的侧边开设有上下对应的缺口。
在上述的一种电磁阀中，阀腔内设置隔板和过水管，隔板将阀腔分隔为分别与进水口和出水口一一对应连通的进水腔和出水腔，进水腔内设有阀口，上述阀芯置于进水腔的阀口处并将进水腔分隔成上腔室和下腔室，过水管的一端与出水腔连通，另一端与进水腔连通且该端的进水管口朝向阀芯，阀芯在动铁芯的作用下能将过水管的进水管口和阀口封堵住，阀芯上开设有始终连通上腔室和下腔室的通水孔，阀芯上位于动铁芯端部对应位置处设有过水孔，动铁芯沿套管的管孔来回运动时能将该过水孔堵住或打开。
与现有技术相比，本电磁阀阀门打开和关闭时只需要维持较短时间的通电，在线圈不持续通电的情况下，断电后还能使阀门保持打开或关闭状态，大大节约了电能。永磁铁的N、S两极均能在电磁阀开、关过程中同时起作用，多个永铁磁通过第一导磁块块均匀分布作用于动铁芯，使动铁芯保持平衡状态，确保电磁阀在打开、关闭状态的稳定性。静铁芯对动铁芯的吸合类似于磁铁异性之间的吸合，吸力大，克服复位弹簧弹力的能力强，因此线圈通电时的电流需求更小，更节能、省电。
附图说明
图1是本电磁阀的结构示意图。
图2是本电磁阀的剖视图。
图3是磁性组件的结构示意图。
图4是磁性组件的底面视图。
图5是导磁架的结构示意图。
图中，1、阀体；2、阀芯；3、阀盖；4、线圈；5、动铁芯；6、静铁芯；7、进水口；8、出水口；9、盖口；10、套管；11、管孔；12、复位弹簧；13、壳体；14、第一导磁块；15、永磁铁；16、第二导磁块；17、导磁架；18、顶板；19、侧板；20、导孔；21、紧固螺帽；22、导槽；23、隔板；24、过水管；25、进水腔；26、出水腔；27、阀口；28、上腔室；29、下腔室；30、过水孔；31、通水孔；32、中心孔。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示，本电磁阀包括阀体1、阀芯2、阀盖3、线圈4、动铁芯5和静铁芯6，阀体1具有阀腔，阀体1上开设有与阀腔连通的进水口7、出水口8和盖口9，阀盖3盖在该盖口9处，阀盖3的外侧固定设有套管10，套管10中空形成管孔11，管孔11的一端穿过阀盖3与阀腔连通，另一端固定设置静铁芯6，动铁芯5设置在套管10的管孔11中并能沿管孔11上下来回运动，动铁芯5与静铁芯6之间设有复位弹簧12。
线圈4套设在套管10上并引出有正负极接线，线圈4与阀盖3之间还设有磁性组件，如图3和图4所示，所述的磁性组件包括壳体13、第一导磁块14、多个永磁铁15和第二导磁块16，套管10穿过第一导磁块14和壳体13，永磁铁15、第一导磁块14和第二导磁块16设置在壳体13内，本实施例中，第一导磁块14为铁且有多个，多块第一导磁块14上下叠放，第一导磁块14上开设有供套管10穿过的中心孔32，动铁芯5沿管孔11来回运动时始终有一部分位于中心孔32内，使动铁芯5始终保持磁化状态。
本实施例中，永磁铁15一共有四块，两两一组对称设置在第一导磁块14两侧，每组永磁铁15对应一个第二导磁块16，四个永磁铁15的N极一致朝向第一导磁块14并与第一导磁块14接触磁性导通，第二导磁块16位于同组永磁铁15的外侧并与对应永磁铁15的S极接触磁性导通，第二导磁块16的另一侧外露。
线圈4的外侧罩有一体式结构的铁质导磁架17，如图5所示，该导磁架17呈U形，包括顶板18和位于顶板18两侧的两个侧板19，两个侧板19分别与两个第二导磁块16外露出壳体13的部分一一对应接触磁性导通，侧板19的端部外翻并通过紧固件与阀盖3和阀体1固定连接在一起。顶板18上开设有供上述静铁芯6穿过的导孔20，所述静铁芯6位于套管10的管孔11内，一端穿过导孔20后螺纹连接有紧固螺帽21，静铁芯6与顶板18磁性导通。导孔20的内沿上沿导孔20径向开设有三条导槽22，三条导槽22绕圆周均匀分布。
阀腔内设置隔板23和过水管24，隔板23将阀腔分隔为分别与进水口7和出水口8一一对应连通的进水腔25和出水腔26，进水腔25内设有阀口27，上述阀芯2置于进水腔25的阀口27处并将进水腔25分隔成上腔室28和下腔室29，过水管24的一端与出水腔26连通，另一端与进水腔25连通且该端的进水管口朝向阀芯2，阀芯2在动铁芯5的作用下能将过水管24的进水管口和阀口27封堵住，阀芯2上开设有始终连通上腔室28和下腔室29的通水孔31，阀芯2上位于动铁芯5下端部对应位置处设有过水孔30，动铁芯5沿套管10的管孔11来回运动时能将该过水孔30堵住或打开。
由于永磁铁15的N极始终与第一导磁块14磁性导通，第一导磁块14磁化为N极，相应的永磁铁15的S极依次经过第二导磁块16、导磁架17和静铁芯6的导磁后，使静铁芯6磁化为S极，第一导磁块14磁化后也会将处于中心孔32中的动铁芯5磁化为N极。永磁铁15的数量有多个，多个永磁铁15的磁力能在静铁芯6处集合以提高磁力和通过第一导磁块14均匀分布作用于动铁芯5，使动铁芯5保持平衡状态。
线圈4正向通电时，线圈4产生的电磁力驱动动铁芯5克服复位弹簧12的弹力朝向静铁芯6运动，动铁芯5越靠近静铁芯6，S极的静铁芯6对N极的动铁芯5的吸力越大，动铁芯5升至高位状态,复位弹簧12被压缩至最小。动铁芯5上升后，过水孔30打开，上腔室28内的高压水通过过水孔30排出，电磁阀进水端的水压作用在阀芯2上，将阀芯2上顶，阀芯2打开进水管口，水流能顺利通过过水管24从出水口8流出，电磁阀处于打开状态。断电后，由于静铁芯6始终具有S极，动铁芯5依旧保持为N极的磁性，电磁阀保持打开状态。
需要关闭阀门时，对线圈4反向通电，线圈4产生的电磁力反向作用在动铁芯5上，加上复位弹簧12弹力的自然属性，动铁芯5向下运动，动铁芯5越离开静铁芯6，S极的静铁芯6对N极的动铁芯5的吸力越小，静铁芯6对动铁芯5的吸力变小，复位弹簧12的弹力、线圈4的电磁力作用在阀芯上2，使阀芯2将阀口27和进水管口堵住，复位弹簧12的弹力输出最大，动铁芯5的密封头还同时将阀芯2上的过水孔30堵住。由于上腔室28和下腔室29始终由通水孔31所连通，上腔室28内的水压与进水端的一致，水压能自上而下作用在阀芯2的上表面，使阀芯2牢牢封堵在进水管口，水压越大，阀芯2对进水管口的封堵效果越好。线圈4断电后，动铁芯5还能在复位弹簧12的弹力和通过第一导磁块14均匀分布作用于动铁芯5，使动铁芯5保持稳定状态，以及水压作用下能保持在当前位置，电磁阀处于关闭状态。
电磁阀处于关闭状态时，复位弹簧12的弹力很小，因此需要将电磁阀打开时，只需要线圈4提供较小向(静铁芯6)上的电磁力即可驱动动铁芯5向(静铁芯6)上运动。
应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种电磁阀，包括阀体(1)、阀芯(2)、阀盖(3)、线圈(4)、动铁芯(5)和静铁芯(6)，阀体(1)具有阀腔，阀体(1)上开设有与阀腔连通的进水口(7)和出水口(8)，阀盖(3)固定在阀体(1)上，所述阀盖(3)的外侧固定设有套管(10)，套管(10)中空形成管孔(11)，管孔(11)的一端与阀腔连通，另一端固定设置静铁芯(6)，动铁芯(5)设置在套管(10)的管孔(11)中，所述动铁芯(5)能沿管孔(11)来回运动从而促使阀芯(2)动作使电磁阀关闭或打开，线圈(4)套设在套管(10)上并引出有正负极接线，动铁芯(5)与静铁芯(6)之间设有复位弹簧(12)，其特征在于，所述的套管(10)相对于静铁芯(6)的另一端设有第一导磁块(14)和永磁铁(15)，上述套管(10)穿过第一导磁块(14)上的中心孔(32)，永磁铁(15)的N极与第一导磁块(14)接触磁性导通，永磁铁(15)的S极通过一导磁架(17)与静铁芯(6)磁性导通，动铁芯(5)沿管孔(11)来回运动时始终穿过上述中心孔(32)。
2.根据权利要求1所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的永磁铁(15)有多组，环绕第一导磁块(14)均匀分布，各组永磁铁(15)中各永磁铁(15)的N极均朝向第一导磁块(14)并与第一导磁块(14)接触磁性导通，第一导磁块(14)的N极磁力作用到动铁芯(5)上，静铁芯(6)与各永磁铁(15)的S极之间均通过导磁架(17)磁性导通。
3.根据权利要求2所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的永磁铁(15)有两组，对称设置在第一导磁块(14)两侧。
4.根据权利要求2或3所述的一种电磁阀，其特征在于，每组中永磁铁(15)的数量均为两个或两个以上。
5.根据权利要求4所述的一种电磁阀，其特征在于，每组永磁铁(15)相对于第一导磁块(14)的另一侧均对应设有第二导磁块(16)，第二导磁块(16)与同组永磁铁(15)中各永磁铁(15)的S极接触磁性导通，上述导磁架(17)与第二导磁块(16)接触磁性导通。
6.根据权利要求5所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的导磁架(17)呈U形，包括顶板(18)和位于顶板(18)两侧的两个侧板(19)，两个侧板(19)分别与两个第二导磁块(16)一一对应接触磁性导通，顶板(18)上开设有供上述静铁芯(6)穿过的导孔(20)，所述静铁芯(6)的一端穿过导孔(20)后螺纹连接有紧固螺帽(21)。
7.根据权利要求6所述的一种电磁阀，其特征在于，所述导孔(20)的内沿上沿导孔(20)径向开设有三条导槽(22)，三条导槽(22)绕圆周均匀分布。
8.根据权利要求5所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的导磁架(17)为一体式结构。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的第一导磁块(14)有两块，两块第一导磁块(14)叠放，两第一导磁块(14)的侧边开设有上下对应的缺口。
10.根据权利要求1或2或3所述的一种电磁阀，其特征在于，阀腔内设置隔板(23)和过水管(24)，隔板(23)将阀腔分隔为分别与进水口(7)和出水口(8)一一对应连通的进水腔(25)和出水腔(26)，进水腔(25)内设有阀口(27)，上述阀芯(2)置于进水腔(25)的阀口(27)处并将进水腔(25)分隔成上腔室(28)和下腔室(29)，过水管(24)的一端与出水腔(26)连通，另一端与进水腔(25)连通且该端的进水管口朝向阀芯(2)，阀芯(2)在动铁芯(5)的作用下能将过水管(24)的进水管口和阀口(27)封堵住，阀芯(2)上开设有始终连通上腔室(28)和下腔室(29)的通水孔(31)，阀芯(2)上位于动铁芯(5)端部对应位置处设有过水孔(30)，动铁芯(5)沿套管(10)的管孔(11)来回运动时能将该过水孔(30)堵住或打开。
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