CN110094570A - 电磁三位三通阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁三位三通阀，包括：阀体、阀体内设有气路，气路包括依次设置的进气道、上阀腔、工作腔、下阀腔和出气道；可自动复位的阀口组件，阀口组件活动设于下阀腔内，阀口组件将下阀腔分隔为连通工作腔的第一室和连通出气道的第二室；阀口组件设有连通第一室和第二室的气体过道；可自动复位的活塞组件，设于气路内，活塞组件包括阀杆以及设于阀杆上且均呈挡板状的上阀芯和下阀芯；上阀芯活动设于上阀腔内，下阀芯活动设于第二室内；电磁驱动机构，设于阀体上，并连接阀杆，用于驱动活塞组件在气路中移动。上述的电磁三位三通阀，能实现一个电磁驱动机构驱动活塞组件在三个位置进行切换，降低了电磁三位三通阀的制作成本。

Description

电磁三位三通阀

技术领域

本发明涉及燃气具技术领域，尤其涉及一种电磁三位三通阀。

背景技术

阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和种类相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各类类型流体的流动。电磁三位三通阀是阀门的一种，目前的电磁三位三通阀一般都需要两个电磁驱动机构来驱动，造价较贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电磁三位三通阀，其仅通过一个电磁机构来活塞组件的移动，成本低。

为达到本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种电磁三位三通阀，包括：

阀体、所述阀体内设有气路，所述气路包括依次设置的进气道、上阀腔、工作腔、下阀腔和出气道；所述阀体还设有连通所述工作腔的工作气口，所述工作腔和工作气口形成工作通路；

可自动复位的阀口组件，所述阀口组件活动设于所述下阀腔内，所述阀口组件将所述下阀腔分隔为连通所述工作腔的第一室和连通所述出气道的第二室；所述阀口组件设有连通所述第一室和第二室的气体过道；

可自动复位的活塞组件，设于所述气路内，所述活塞组件包括阀杆以及设于所述阀杆上且均呈挡板状的上阀芯和下阀芯；所述上阀芯活动设于所述上阀腔内，所述下阀芯活动设于所述第二室内；

电磁驱动机构，设于所述阀体上，并连接所述阀杆，用于驱动活塞组件在气路中移动。

上述的电磁三位三通阀，通过在阀体的气路内设置可活动的阀口组件，能实现一个电磁驱动机构驱动活塞组件在三个位置进行切换，无须两个电磁驱动机构，减少了电磁驱动机构的数量，降低了电磁三位三通阀的制作成本。另外，进气道的出气口、工作腔的进气口、气体过道的出气口均为阀口，上阀芯和下阀芯均为挡板结构，阀芯采用挡板，且每个阀口只涉及开、关两种状态，结构简单，密封可靠，抗污染能力强。

在其中一实施例中，所述电磁驱动机构包括安装于所述阀体上的导磁支架、安装于所述导磁支架上的定铁芯、套设于所述定铁芯上的线圈支架、套设于所述线圈支架上的线圈、以及滑动设于所述定铁芯内的动铁芯；所述动铁芯连接所述活塞组件的阀杆。

在其中一实施例中，所述阀口组件包括挡块、环形的挡膜和联动所述挡块的推块弹簧，所述气体过道设于所述挡块上，所述挡膜环绕所述挡块，并连接所述挡块和阀体；所述推块弹簧用于驱使挡块自动复位。挡膜的设置，一方面使得挡块能相对于阀体运动，另一方面可以防止第一室内的气体进入至第二室内。

在其中一实施例中，所述挡膜通过膜固定块连接阀体。

在其中一实施例中，所述阀口组件包括挡块和环形的弹性挡片，所述气体过道设于所述挡块上，所述弹性挡片采用弹性金属材料制成。所述弹性挡片环绕所述挡块，并连接所述挡块和阀体。通过采用弹性金属材料制成的弹性挡片连接挡块和阀体，使得挡块既能相对于阀体移动，又能在弹性挡片的回复力下自动复位。

在其中一实施例中，所述上阀芯和所述下阀芯均与阀杆分体设置，并均与所述阀杆可拆卸连接，这可以便于上阀芯和下阀芯的更换。

在其中一实施例中，所述上阀芯和下阀芯均套设于所述阀杆上，且均与所述阀杆螺纹连接。通过设置上阀芯和下阀芯均与阀杆螺纹连接，可以调整根据实际需要调整上阀芯和下阀芯在阀杆上的位置，以使上阀芯和下阀芯均能精确地移动至指定的位置。在其他实施例中，也可以是上阀芯和下阀芯均与阀杆一体设置。

在其中一实施例中，所述活塞组件还包括推塞弹簧，所述推塞弹簧联动由所述阀杆、上阀芯和下阀芯组成的阀杆件，用于驱使活塞组件自动复位。

在其中一实施例中，推塞弹簧套设于阀杆上，所述推塞弹簧位于所述上阀芯远离所述下阀芯的一侧，所述推塞弹簧的两端分别抵持所述上阀芯和所述阀体。推塞弹簧的该位置设置可以使得活塞组件的整体体积不大，有助于减小整个电磁三位三通阀的体积。

在其中一实施例中，所述上阀芯靠近工作腔的一侧以及所述上阀芯靠近进气道的出气口的一侧设置上阀芯弹性层；和/或，所述下阀芯靠近所述阀口组件的一侧设置下阀芯弹性层。通过在上阀芯靠近工作腔的一侧以及上阀芯靠近进气道的出气口的一侧设置上阀芯弹性层，可以使得上阀芯紧紧密封进气道德出气口或者工作腔的进气口；通过在下阀芯靠近所述阀口组件的一侧设置下阀芯弹性层，可以使得下阀芯紧紧密封阀口组件的气体过道的出气口。

附图说明

图1为发明一实施例所述的电磁三位三通阀的剖视图；

图中：

10、阀体；11、进气道；12、上阀腔；13、工作腔；14、下阀腔；15、第一室；16、第二室；17、出气道；

20、电磁驱动机构；21、导磁支架；22、定铁芯；23、线圈支架；24、线圈；25、动铁芯；

30、阀口组件；31、挡块；32、挡膜；321、气体过道；33、推块弹簧；

40、膜固定块；

50、活塞组件；51、阀杆；52、上阀芯；53、下阀芯；54、推塞弹簧。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1，为本发明一实施例所述的电磁三位三通阀，包括内设气路的阀体10、设于阀体10上的电磁驱动机构20、以及分别设于气路内的可自动复位的活塞组件50和可自动复位的阀口组件30。

气路包括依次设置的进气道11、上阀腔12、工作腔13、下阀腔14和出气道17；阀体10上还设有连通工作腔13的工作气口(图中未示出)。工作气口用于连通阀体外指定的腔体结构内，工作腔13和工作气口组成工作气路；阀口组件30活动设于下阀腔14内，阀口组件30将下阀腔14分隔为连通工作腔13的第一室15和连通出气道17的第二室16；阀口组件30设有连通第一室15和第二室16的气体过道321；活塞组件50设于气路内，活塞组件50包括阀杆51以及设于阀杆51上且均呈挡板状的上阀芯52和下阀芯53；阀杆51的一端连接电磁驱动机构20，另一端穿过进气道11的出气口、上阀腔12、工作腔13伸入至下阀腔14内；上阀芯52活动设于上阀腔12内，下阀芯53活动设于第二室16内；电磁驱动机构用于驱动活塞组件50在气路中移动，以使活塞组件50在三个位置切换。初始状态下，上阀芯52封住工作腔13的进气口，上阀腔12与工作腔13相断，下阀芯53远离阀口组件30设置，第一室15和第二室16相连通。

上述的电磁三位三通阀的工作原理为：

a、先给电磁驱动机构20通电，使电磁驱动机构20对活塞组件50产生F1大小的驱动力，在驱动力F1的驱动下，活塞组件50朝着下阀腔14至上阀腔12的方向移动，上阀芯52离开工作腔13的进气口，上阀腔12连通工作腔13，而下阀芯53则接触阀口组件30封住气道过道的进气口，第一室15和第二室16断开，此时活塞组件50切换至第一位置，当进气道11连通气源时，气体从进气道11经过上阀腔12进入至工作腔13内，因为第一室15和第二室16断开，所以工作腔13内的气体无法穿过第一室15、第二室16流至出气道17内，随着上阀腔12内的气体持续地进入至工作腔13内，工作腔13内的气体的压力增大，通过工作气口与工作腔13连通的阀体外的指定腔体结构的气压也随之增大。

b、将电磁驱动机构20对活塞组件50产生的驱动力从F1增大至F2，下阀芯53推动阀口组件30朝着工作腔13移动，直至上阀芯52封住进气道11的进气口后，下阀芯53才停止推动阀口组件30移动，此时活塞组件50切换至第二位置，此时进气道11和上阀腔12相断开，而第一室15和第二室16继续相断开，上阀腔12内的气体无法再将气体供应给工作腔13，工作腔13内的气体也无法穿过第一室15、第二室16流至出气道17，从而使得工作腔13内的气体的压力保持不变，通过工作气口与工作腔13连通的阀体外的指定腔体结构的气压也随之增大。

c、断掉对电磁驱动机构20的供电，电磁驱动机构20施加于活塞组件50上的力消失，活塞组件50和阀口组件30均自动复位，上阀芯52又重新封住工作腔13的进气口，使上阀腔12和工作腔13相断开，同时，下阀芯53远离阀口组件30，使第一室15和第二室16相连通，此时活塞组件50处于第二位置，进气道11无法将气体供应给工作腔13，但是工作腔13内的气体能穿过第一室15、气体流道和第二室16进入至出气道17内，使得工作腔13内的气体的压力逐渐减小，通过工作气口与工作腔13连通的阀体外的指定腔体结构的气压也随之增大。

当工作腔13需求的气压变化时，可通过组合上述步骤将工作腔13压力调节为需要的压力。

故本发明的三位三通个阀，通过在阀体10的气路内设置可活动的阀口组件30，能实现一个电磁驱动机构20驱动活塞组件50在三个位置进行切换，无须两个电磁驱动机构20，减少了电磁驱动机构20的数量，降低了电磁三位三通阀的制作成本。另外，进气道11的出气口、工作腔13的进气口、气体过道321的出气口均为阀口，上阀芯52和下阀芯53均为挡板结构，阀芯采用挡板，且每个阀口只涉及开、关两种状态，结构简单，密封可靠，抗污染能力强。

在本实施例中，电磁驱动机构20包括安装于阀体10上的导磁支架21、安装于导磁支架21上的定铁芯22、套设于定铁芯22上的线圈支架23、套设于线圈支架23上的线圈24、以及滑动设于定铁芯22内的动铁芯25；动铁芯25连接活塞组件50的阀杆51。当线圈24通电后，定铁芯22对动铁芯25产生驱使活塞组件50移动的驱动力。

在本实施例中，阀口组件30包括挡块31、环形的挡膜32和联动挡块31的推块弹簧33，气体过道321设于挡块31上，挡膜32环绕挡块31，并连接挡块31和阀体10，以使挡块31能相对于阀体10移动，由使得第一室15内的气体不会从挡块31和阀体10的内壁之间流入至第二室16内；推块弹簧33用于驱使挡块31自动复位。

挡膜32通过膜固定块40连接阀体10。膜固定块40可以与阀体10一体设置，也可以与阀体10分体设置。

在其他实施例中，可将推块弹簧33去除掉，用弹性挡片取代挡膜32,弹性挡片采用弹性金属材料制成。通过采用弹性金属材料制成的弹性挡片连接挡块31和阀体10，使得挡块31既能相对于阀体10移动，又能在弹性挡片的回复力下自动复位。

在本实施例中，上阀芯52和下阀芯53均与阀杆51分体设置，并均与阀杆51可拆卸连接，以便于上阀芯52和下阀芯53的更换。优选的，上阀芯52和下阀芯53均套设于阀杆51上，且均与阀杆51螺纹连接。通过设置上阀芯52和下阀芯53均与阀杆51螺纹连接，可以调整根据实际需要调整上阀芯52和下阀芯53在阀杆51上的位置，以使上阀芯52和下阀芯53均能精确地移动至指定的位置。在其他实施例中，也可以是上阀芯52和下阀芯53均与阀杆51一体设置。

在其他实施例中，可在上阀芯52靠近工作腔13的一侧以及上阀芯52靠近进气道11的出气口的一侧设置上阀芯弹性层，用于使上阀芯52能紧密封住进气道11的出气口或者工作腔13的进气口。可在下阀芯53靠近阀口组件30的一侧设置下阀芯弹性层，以使下阀芯53能紧紧封住阀口组件30的气体过道321的出气口。上阀芯弹性层和下阀芯弹性层优选采用性能稳定、不易受腐蚀的硅胶材料制成。

在本实施例中，活塞组件50还包括联动由阀杆51、上阀芯52和下阀芯53组成的阀杆51件的推塞弹簧54，用于驱使活塞组件50自动复位。在本实施例中，推塞弹簧54套设于阀杆51上，推塞弹簧54位于上阀芯52远离下阀芯53的一侧，推塞弹簧54的两端分别抵持上阀芯52和阀体10。

进一步地，上阀芯52靠近推塞弹簧54的一端伸入至推塞弹簧54内，用于对推塞弹簧54进行定位，防止推塞弹簧54在阀体10内发生晃动。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电磁三位三通阀，其特征在于，包括：

阀体(10)、所述阀体(10)内设有气路，所述气路包括依次设置的进气道(11)、上阀腔(12)、工作腔(13)、下阀腔(14)和出气道(17)；所述阀体(10)还设有连通所述工作腔(13)的工作气口，所述工作腔(13)和工作气口形成工作通路；

可自动复位的阀口组件(30)，所述阀口组件(30)活动设于所述下阀腔(14)内，所述阀口组件(30)将所述下阀腔(14)分隔为连通所述工作腔(13)的第一室(15)和连通所述出气道(17)的第二室(16)；所述阀口组件(30)设有连通所述第一室(15)和第二室(16)的气体过道(321)；

可自动复位的活塞组件(50)，设于所述气路内，所述活塞组件(50)包括阀杆(51)以及设于所述阀杆(51)上且均呈挡板状的上阀芯(52)和下阀芯(53)；所述上阀芯(52)活动设于所述上阀腔(12)内，所述下阀芯(53)活动设于所述第二室(16)内；

电磁驱动机构(20)，设于所述阀体(10)上，并连接所述阀杆，用于驱动活塞组件(50)在气路中移动。

2.根据权利要求1所述的电磁三位三通阀，其特征在于，所述电磁驱动机构(20)包括安装于所述阀体(10)上的导磁支架(21)、安装于所述导磁支架(21)上的定铁芯(22)、套设于所述定铁芯(22)上的线圈支架(23)、套设于所述线圈支架(23)上的线圈24、以及滑动设于所述定铁芯(22)内的动铁芯(25)；所述动铁芯(25)连接所述活塞组件(50)的阀杆(51)。

3.根据权利要求1所述的电磁三位三通阀，其特征在于，所述阀口组件(30)包括挡块(31)、环形的挡膜(32)和联动所述挡块(31)的推块弹簧(33)，所述气体过道(321)设于所述挡块(31)上，所述挡膜(32)环绕所述挡块(31)，并连接所述挡块(31)和阀体(10)；所述推块弹簧(33)用于驱使挡块(31)自动复位。

4.根据权利要求3所述的电磁三位三通阀，其特征在于，所述挡膜(32)通过膜固定块(40)连接阀体(10)。

5.根据权利要求1所述的电磁三位三通阀，其特征在于，所述阀口组件(30)包括挡块(31)和环形的弹性挡片，所述气体过道(321)设于所述挡块(31)上，所述弹性挡片采用弹性金属材料制成；所述弹性挡片环绕所述挡块(31)，并连接所述挡块(31)和阀体(10)。

6.根据权利要求1所述的电磁三位三通阀，其特征在于，所述上阀芯(52)和所述下阀芯(53)均与阀杆(51)分体设置，并均与所述阀杆(51)可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的电磁三位三通阀，其特征在于，所述上阀芯(52)和下阀芯(53)均套设于所述阀杆(51)上，且均与所述阀杆(51)螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的电磁三位三通阀，其特征在于，所述活塞组件(50)还包括推塞弹簧(54)，所述推塞弹簧(54)联动由所述阀杆(51)、上阀芯(52)和下阀芯(53)组成的阀杆件，用于驱使活塞组件(50)自动复位。

9.根据权利要求8所述的电磁三位三通阀，其特征在于，推塞弹簧(54)套设于阀杆(51)上，所述推塞弹簧(54)位于所述上阀芯(52)远离所述下阀芯(53)的一侧，所述推塞弹簧(54)的两端分别抵持所述上阀芯(52)和所述阀体(10)。

10.根据权利要求1所述的电磁三位三通阀，其特征在于，所述上阀芯(52)靠近工作腔(13)的一侧以及所述上阀芯(52)靠近进气道(11)的出气口的一侧设置上阀芯弹性层；和/或，所述下阀芯(53)靠近所述阀口组件(30)的一侧设置下阀芯弹性层。