CN108374928A - 一种电磁阀 - Google Patents

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工作受流体内压影响大、内压越大越难打开等问题。本发明包括阀体、阀芯、电磁盒、静铁芯、动铁芯、线圈及复位弹簧，阀芯包括连接部、延伸部及封堵部，动铁芯一端弹靠在复位弹簧上，另一端伸入阀腔内且该端依次穿过连接部、延伸部后与封堵部相连，延伸部能沿延伸方向弹性伸缩变形使封堵部能在动铁芯带动下运动堵住或打开出水口，阀体上还设有限位部，限位部挡在封堵部向堵住出水口方向运动时动铁芯的运动路径上。本发明的优点在于能控制动铁芯相对静铁芯的最大距离和阀芯的弹性变形量、保证阀门顺利打开、适用于内压较高的流体。

Description

一种电磁阀

技术领域

本发明属于电磁阀技术领域，具体涉及一种能适用于内压较高的流体的电磁阀。

背景技术

电磁阀主要由阀体、阀芯、静铁芯、动铁芯、线圈及弹簧组成，其工作原理为：当线圈不通电时，动铁芯在弹簧的作用下带动阀芯运动，使阀门关闭；当线圈通电时，电磁力克服弹簧的作用力，使动铁芯向靠近静铁心方向运动，使阀门打开。

现有的一些无压电磁阀是通过阀芯的弹性变形来实现阀门的开启和关闭的，这类阀芯一般由橡胶等材料制成，主要包括弹性部分和封堵部分，弹性部分能弹性伸缩变形，从而使封堵部分能相对出水口产生运动，而动铁芯通过与封堵部分相连来带动封堵部分运动。但这种无压电磁阀只能适用流体内压很低可以忽略的情况下，因为当流体内压较高时，会对封堵部分产生压力，这个压力会使封堵部分深嵌进出水口，增加拔起难度，且封堵部分嵌入过多会使动铁芯和静铁芯相对距离过大，从而减小开启电磁阀时的电磁力，使开启难度增加，流体压力越大，电磁阀越难打开。

发明内容

本发明的目的是针对现有的电磁阀存在的上述缺陷，而提供的一种能控制动铁芯相对静铁芯的最大距离和阀芯的弹性变形量、保证阀门顺利打开、适用于内压较高的流体的电磁阀。

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、电磁盒、静铁芯、动铁芯及线圈，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，所述的电磁盒固定在阀体上，上述静铁芯、动铁芯及线圈均设置在电磁盒上，静铁芯固定设置，动铁芯活动设置，动铁芯与静铁芯之间还设有一复位弹簧，动铁芯能在电磁力或复位弹簧的作用下运动来促使上述阀芯动作而使电磁阀打开或关闭，其特征在于，所述的阀芯设置在阀腔内，阀芯包括连接部、延伸部及封堵部，连接部与阀体固连，延伸部一端与连接部固连，另一端向上述出水口延伸且封堵部固连在该端端部，动铁芯一端位于电磁盒内且弹靠在上述复位弹簧上，另一端伸入阀腔内且该端依次穿过连接部、延伸部后与封堵部相连，动铁芯能在上述复位弹簧或电磁力的作用下向远离或靠近静铁芯方向运动，动铁芯的运动方向与延伸部的延伸方向一致，且延伸部能沿延伸方向弹性伸缩变形使封堵部能在动铁芯带动下运动堵住或打开上述出水口，所述的阀体上还设有限位部，限位部挡在封堵部向堵住出水口方向运动时动铁芯的运动路径上。通过限位部能控制动铁芯与静铁芯之间的最大间距从而保证两者在线圈通电状态下具有足够的电磁力使动铁芯顺利运动而打开电磁阀，动铁芯通过与限位部相连可以限制延伸部的伸长长度，防止封堵部在流体内压作用下过紧地嵌入上述出水口内而增加阀门开启难度。

在上述的一种电磁阀中，所述的连接部周向均与阀腔内壁贴合密封，连接部将阀腔分隔为过水腔和无水腔，上述延伸部、封堵部均位于过水腔内，上述进水口、出水口均与过水腔连通，上述动铁芯与封堵部相连的该端从无水腔穿入阀芯，动铁芯包裹在阀芯内而与过水腔隔离。

在上述的一种电磁阀中，所述的动铁芯外壁上设有一圈向外延伸的上限位边，该上限位边位于上述连接部处，上述限位部呈柱状且一端为固定端，另一端为限位端，固定端固定在上述阀腔内壁上，限位端沿延伸部延伸方向向连接部延伸，上限位边随动铁芯向远离上述静铁芯方向运动直至贴靠连接部并抵靠在限位端上而停止运动。

在上述的一种电磁阀中，所述的限位部设有至少两个且沿上述出水口周向间隔设置。

在上述的一种电磁阀中，所述的连接部内设有与上述上限位边配合内凹的一圈上凹槽，上限位边伸入上凹槽内，连接部具有弹性，阀门打开或关闭过程中，在上限位边的作用下，连接部能弹性变形凸向上述无水腔或过水腔。

在上述的一种电磁阀中，所述的动铁芯与上述封堵部相连的该端包裹在上述封堵部内，且该端外壁上设有一圈向外延伸的下限位边，封堵部内设有与该下限位边配合内凹的一圈下凹槽，下限位边伸入下凹槽内。通过下限位边和下凹槽的配合来使动铁芯和封堵部实现连接，使动铁芯能带动封堵部运动。

在上述的一种电磁阀中，所述的连接部、延伸部及封堵部为一体式结构且组合形成“工”字型。

在上述的一种电磁阀中，所述的下限位边围合形成的形状的外径小于上述出水口的内径。

在上述的一种电磁阀中，所述的出水口开设在上述阀腔内壁上，上述封堵部通过覆盖出水口并贴靠在阀腔内壁上将出水口堵住，出水口的出水方向与上述动铁芯的运动方向一致。出水口周向没有围挡，即没有死角淤堵处，保证阀腔流通的畅通，具有防堵功能。

在上述的一种电磁阀中，所述的进水口位于上述动铁芯的侧部，进水口的进水方向与动铁芯运动方向相垂直，阀门关闭时，进水口位于上述上限位边和下限位边之间。此结构使流体作用在动铁芯上的总压力接近平衡，减少流体内压对阀门开启的影响。

在上述的一种电磁阀中，所述的电磁盒内设有中空的套管，套管一端闭合，另一端与上述无水腔连通，上述静铁芯、复位弹簧、动铁芯均设置在该套管内，电磁盒上设有能使套管和外界大气连通的排气孔。

在上述的一种电磁阀中，所述的套管延伸方向与上述动铁芯的运动方向一致，上述静铁芯、复位弹簧及动铁芯沿套管延伸方向依次排列设置，静铁芯上设有沿套管延伸方向贯穿静铁芯且与上述排气孔连通的通孔。

在上述的一种电磁阀中，所述的阀腔底部内壁下凹，上述出水口设置在该下凹部分的最低处。

在上述的一种电磁阀中，所述的进水口设置在阀腔侧部，上述无水腔和过水腔上下设置。

在上述的一种电磁阀中，所述的阀腔底部内壁为一下凹的弧面，上述封堵部底部配合呈弧面状贴靠在该弧面上。

与现有技术相比，本发明通过限位部控制动铁芯与静铁芯之间的最大间距，保证动铁芯与静铁芯之间具有足够的电磁力使动铁芯运动打开阀门，且动铁芯与封堵部相连，防止延伸部向出水口拉伸过长使封堵部过紧嵌入出水口而增加拔起难度；出水口位于上限位边和下限位边之间，减少流体内压对动铁芯的运动的影响；设置有排气孔，防止动铁芯运动时压缩空气而阻碍其运动；连接部将阀腔分隔，避免线圈、静铁芯、动铁芯等电磁元件接触流体，保证流体只与阀腔内的阀芯接触，可以避免流体对电磁元件产生腐蚀或流体内杂质进入电磁元件内，不仅能提高电磁阀的使用寿命，保证电磁阀的使用性能，且使电磁阀的适用范围更广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖面图。

图中，1、阀体；2、电磁盒；3、静铁芯；4、动铁芯；5、复位弹簧；6、线圈；7、进水口；8、出水口；9、套管；10、阀盖；11、排气孔；12、通孔；13、连接部；14、延伸部；15、封堵部；16、插边；17、压边；18、无水腔；19、过水腔；20、上限位边；21、下限位边；22、限位部。

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，本发明提供的一种电磁阀，包括阀体1、阀芯、电磁盒2、静铁芯3、动铁芯4、复位弹簧5及线圈6，电磁盒2和阀体1上下设置，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，阀体1顶部开口，开口处盖有阀盖10，电磁盒2固定在阀盖10上，电磁盒2内设有中空的套管9，套管9上端与电磁阀顶部密封固连，套管9下端开口且通过阀盖10上的中心孔与阀腔连通。

静铁芯3、复位弹簧5、动铁芯4均位于套管9内且自上而下依次排列，静铁芯3顶部贴靠在电磁盒2顶部且与电磁盒2固定，复位弹簧5两端分别压缩弹靠在静铁芯3下端和动铁芯4上端上，动铁芯4的下端伸入阀腔内，线圈6套设在套管9上并引出有正负极接线。线圈6通电时，动铁芯4与静铁芯3之间具有使两者相吸靠近的电磁力，所以动铁芯4能压缩复位弹簧5向上运动；断电时，动铁芯4在复位弹簧5和自身重力等作用下向下运动。电磁盒2的顶部还开设有能使套管9内和外界大气连通的排气孔11，静铁芯3上设有上下贯通的通孔12，通孔12与排气孔11连通，由于套管9和阀腔内具有一定的空气，而动铁芯4等部件的运动工作会对这些空气产生压缩作用，这些空气如果不能及时排出会增加动铁芯4的运动阻力，从而增加电磁阀开启的难度，设置排气孔11后就能将这些空气及时排出，保证电磁阀工作顺畅。

阀芯位于阀腔内，阀芯包括连接部13、延伸部14及封堵部15，延伸部14竖直设置，连接部13和封堵部15分别固定在延伸部14的上下两端，连接部13、延伸部14及封堵部15为一体式结构且组合形成“工”字型；阀芯的材质为橡胶，连接部13呈片状且较薄，因而具有一定的弹性，延伸部14呈中空管状且管壁薄，延伸部14能上下伸缩弹性变形，而封堵部15较厚，弹性变形很小。

阀腔内壁上设有一圈开口朝上的插槽，连接部13底面周向边沿设有一圈向下的插边16，插边16插入插槽内，上述阀盖10底部设有一圈向下的压边17，压边17将插边16压紧在插槽内，从而使连接部13与阀体1周向密封且固定；连接部13将阀腔分隔为上下设置的无水腔18和过水腔19，延伸部14、封堵部15均位于过水腔19内，上述进水口7、出水口8均与过水腔19连通，无水腔18不通水，过水腔19通水，上述动铁芯4的下端伸入阀腔内并依次穿过连接部13、延伸部14后与封堵部15相连，且动铁芯4包裹在阀芯内而与过水腔19隔离。

动铁芯4外壁上在连接部13处设有一圈水平向外延伸的环状的上限位边20，连接部13内设有与上限位边20配合内凹的一圈上凹槽，上限位边20伸入上凹槽内，通过上限位边20和上凹槽的配合来使动铁芯4和连接部13实现包裹连接，动铁芯4上下运动时能带动连接部13部分弹性上凸或下凹；动铁芯4与上述封堵部15相连的该端外壁上设有一圈水平向外延伸的环状的下限位边21，封堵部15内设有与该下限位边21配合内凹的一圈下凹槽，下限位边21伸入下凹槽内，通过下限位边21和下凹槽的配合使动铁芯4和封堵部15实现连接，从而使动铁芯4能带动封堵部15上下运动。

过水腔19的底部内壁为一下凹的弧面，出水口8开设在该弧面的最低处，出水口8的出水方向向下，封堵部15底部与弧面配合呈弧面状，封堵部15能向下运动覆盖出水口8并贴靠在阀腔内壁上将出水口8堵住，线圈6通电时，封堵部15随动铁芯4向上运动而打开出水口8；过水腔19在出水口8周围没有围挡，即没有死角淤堵处，保证阀腔流通的畅通，具有防堵功能；上述下限位边21围合形成的环形外径小于出水口8的内径。

如图2所示，进水口7设置在过水腔19的右侧，进水口7的进水方向与动铁芯4运动方向相垂直，即水平进水，当封堵部15堵在出水口8上时，进水口7位于上限位边20和下限位边21之间，由于过水腔19内的流体内压会分别通过连接部13和封堵部15对上限位边20、下限位边21产生向上和向下的力，配合进水口7的位置，两个力作用方向相反具有抵消作用，使动铁芯4受力接近平衡，所以流体内压对动铁芯4运动的影响很小，保证电磁阀顺利工作。

过水腔19内还设有四个限位部22，四个限位部22沿进水口7周向间隔均匀设置，限位部22呈竖直的柱状，限位部22下端为固定端，上端为限位端，固定端固定在阀腔底部内壁上，限位端向上延伸并靠在连接部13的底面上，四个限位部22均位于上限位边20的面积范围内。

工作原理：

打开阀门，线圈6通电，在电磁力的作用下，动铁芯4带动封堵部15向上运动，封堵部15向上运动过程中，延伸部14压缩变形，并且连接部13的上平面在上限位边20的作用下凸向无水腔18。

关闭阀门，线圈6断电，在复位弹簧5和动铁芯4自身重力等作用下，动铁芯4带动封堵部15向下运动，延伸部14伸长，当动铁芯4的上限位边20底面贴靠在连接部13上并抵靠在限位端上时，动铁芯4停止运动，此时在流体内压的作用下，会对封堵端产生向下的压力，该压力使延伸部14和封堵部15会略微变形且该变形量较小，该变形量使封堵部15将出水口8密封堵住但又不会使封堵部15紧嵌入出水口8。

本发明的优点在于：

1、通过多个结构来保证阀门能顺利开启；一是通过限位部22控制动铁芯4与静铁芯3之间的最大间距，保证动铁芯4与静铁芯3之间具有足够的电磁力使动铁芯4运动打开阀门；二是通过动铁芯4与封堵部15相连，防止延伸部14向出水口8拉伸过长使封堵部15过紧嵌入出水口8而增加拔起难度；三是出水口8位于上限位边20和下限位边21之间，配合流体内压对上限位边20和下限位边21的作用力方向，减少流体内压对动铁芯4运动的影响，保证阀门顺利开启；四是通过开设排气孔11，及时排出套管9和无水腔18内的空气，防止动铁芯4运动压缩空气阻碍其运动，保证动铁芯4运动顺畅。通过上述各结构综合作用，流体内压对本电磁阀影响较小，所以本电磁阀能适用低压和中高压流体的流通控制，适用范围广。

2、连接部13将阀腔分隔，避免线圈6、静铁芯3、动铁芯4等电磁元件接触流体，保证流体经过该电磁阀只与阀腔内的阀芯接触，可以避免流体对电磁元件产生腐蚀或流体内杂质进入电磁元件内，不仅能提高电磁阀的使用寿命，保证电磁阀的使用性能，且使电磁阀的适用范围更广，例如，通过采用抗腐蚀材质的阀体1和阀芯，一些具有腐蚀性的流体的流通控制也可采用本电磁阀。

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、电磁盒(2)、静铁芯(3)、动铁芯(4)及线圈(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)，所述的电磁盒(2)固定在阀体(1)上，上述静铁芯(3)、动铁芯(4)及线圈(6)均设置在电磁盒(2)上，静铁芯(3)固定设置，动铁芯(4)活动设置，动铁芯(4)与静铁芯(3)之间还设有一复位弹簧(5)，动铁芯(4)能在电磁力或复位弹簧(5)的作用下运动来促使上述阀芯动作而使电磁阀打开或关闭，其特征在于，所述的阀芯设置在阀腔内，阀芯包括连接部(13)、延伸部(14)及封堵部(15)，连接部(13)与阀体(1)固连，延伸部(14)一端与连接部(13)固连，另一端向上述出水口(8)延伸且封堵部(15)固连在该端端部，动铁芯(4)一端位于电磁盒(2)内且弹靠在上述复位弹簧(5)上，另一端伸入阀腔内且该端依次穿过连接部(13)、延伸部(14)后与封堵部(15)相连，动铁芯(4)能在上述复位弹簧(5)或电磁力的作用下向远离或靠近静铁芯(3)方向运动，动铁芯(4)的运动方向与延伸部(14)的延伸方向一致，且延伸部(14)能沿延伸方向弹性伸缩变形使封堵部(15)能在动铁芯(4)带动下运动堵住或打开上述出水口(8)，所述的阀体(1)上还设有限位部(22)，限位部(22)挡在封堵部(15)向堵住出水口(8)方向运动时动铁芯(4)的运动路径上。

2.根据权利要求1所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的连接部(13)周向均与阀腔内壁贴合密封，连接部(13)将阀腔分隔为过水腔(19)和无水腔(18)，上述延伸部(14)、封堵部(15)均位于过水腔(19)内，上述进水口(7)、出水口(8)均与过水腔(19)连通，上述动铁芯(4)与封堵部(15)相连的该端从无水腔(18)穿入阀芯，动铁芯(4)包裹在阀芯内而与过水腔(19)隔离。

3.根据权利要求2所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的动铁芯(4)与上述封堵部(15)相连的该端包裹在上述封堵部(15)内，且该端外壁上设有一圈向外延伸的下限位边(21)，封堵部(15)内设有与该下限位边(21)配合内凹的一圈下凹槽，下限位边(21)伸入下凹槽内。

4.根据权利要求3所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的动铁芯(4)外壁上设有一圈向外延伸的上限位边(20)，该上限位边(20)位于上述连接部(13)处，上述限位部(22)呈柱状且一端为固定端，另一端为限位端，固定端固定在上述阀腔内壁上，限位端沿延伸部(14)延伸方向向连接部(13)延伸，上限位边(20)随动铁芯(4)向远离上述静铁芯(3)方向运动直至贴靠连接部(13)并抵靠在限位端上而停止运动。

5.根据权利要求4所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的连接部(13)内设有与上述上限位边(20)配合内凹的一圈上凹槽，上限位边(20)伸入上凹槽内，连接部(13)具有弹性，阀门打开或关闭过程中，在上限位边(20)的作用下，连接部(13)能弹性变形凸向上述无水腔(18)或过水腔(19)。

6.根据权利要求2或3所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的连接部(13)、延伸部(14)及封堵部(15)为一体式结构且组合形成“工”字型。

7.根据权利要求1或2所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的出水口(8)开设在上述阀腔内壁上，上述封堵部(15)通过覆盖出水口(8)并贴靠在阀腔内壁上将出水口(8)堵住，出水口(8)的出水方向与上述动铁芯(4)的运动方向一致。

8.根据权利要求4所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的进水口(7)位于上述动铁芯(4)的侧部，进水口(7)的进水方向与动铁芯(4)运动方向相垂直，阀门关闭时，进水口(7)位于上述上限位边(20)和下限位边(21)之间。

9.根据权利要求2或3所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的电磁盒(2)内设有中空的套管(9)，套管(9)一端闭合，另一端与上述无水腔(18)连通，上述静铁芯(3)、复位弹簧(5)、动铁芯(4)均设置在该套管(9)内，电磁盒(2)上设有能使套管(9)和外界大气连通的排气孔(11)。

10.根据权利要求9所述的一种电磁阀，其特征在于，所述的套管(9)延伸方向与上述动铁芯(4)的运动方向一致，上述静铁芯(3)、复位弹簧(5)及动铁芯(4)沿套管(9)延伸方向依次排列设置，静铁芯(3)上设有沿套管(9)延伸方向贯穿静铁芯(3)且与上述排气孔(11)连通的通孔(12)。