CN110131427A - 一种可靠电动开关阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种可靠电动开关阀，包括对流体进行通断的阀体；与阀体内的阀芯连接控制阀体对流体进行通断的控制组件，安装在阀体上调节阀体内部压力的溢流组件；本发明通过溢流装置，当进口端压强超过额定值时自动泄压，防止锥形阀芯受到过高压力导致电动阀无法开启。主阀体内静密封和动密封均采用金属密封结构，主阀体采用高温合金材料，使用温度可达到900℃。主阀体与电磁铁间密封采用柔性石墨密封圈。采用电磁铁和复位弹簧作为阀芯驱动装置，可以保证最大响应时间不大于30ms，优于电机驱动电动阀响应时间。

Description

一种可靠电动开关阀
技术领域
本发明涉及一种可靠电动开关阀。
背景技术
目前用于流体通断和压力泄放的电动开关阀，存在一定的功能和技术局限性，包括不能适应工作压强大幅变化，电气可靠性低，使用温度低等特点。缺乏一种能够适应工作压强大幅变化，电气可靠性高、响应速度快、使用温度高的电动开关阀。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种可靠电动开关阀。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种可靠电动开关阀，包括对流体进行通断的阀体；与阀体内的阀芯连接控制阀体对流体进行通断的控制组件，安装在阀体上调节阀体内部压力的溢流组件；
所述阀体内阀芯通过密封锥面的贴合和分离使阀体的进口和出口通断；
所述控制组件通过电磁线圈驱动阀芯上的磁铁而控制密封锥面的贴合和分离；
所述溢流组件与阀体内进口端连接，通过弹簧和活塞组件将阀体内进口端的压力控制在一定值。
所述阀体包括外壳，外壳内轴向加工有锥形密封端面，密封端面的两端均设有通道分别与出口和进口连接，密封端面与阀芯的锥面配合，阀芯的两端分别与控制组件和溢流组件连接。
所述溢流组件包括主端盖，主端盖通过紧固件安装在外壳上端开口上且将外壳的开口封闭，主端盖的上下端面中心上分别加工有溢流盖导筒和阀芯导筒，溢流盖导筒和阀芯导筒之间通过主端盖上的通孔连通，主端盖与溢流盖导筒接触处加工为锥形，所述溢流盖导筒内安装有溢流阀芯,溢流阀芯的一端加工为锥形与主端盖上的锥形配合对溢流盖导筒和阀芯导筒之间进行通断，溢流阀芯的上端内安装有调压弹簧且通过调压弹簧与溢流盖中部的调节柱连接，调节柱固接在溢流盖内壁顶端中心，溢流盖内壁侧面通过螺纹与溢流盖导筒外壁的螺纹配合，调节柱的侧壁上端加工有若干溢流孔，所述阀芯导筒伸入外壳内,阀芯的上端伸入阀芯导筒内。
所述调节柱侧面及溢流阀芯内壁上加工有相互配合的螺纹。
所述控制组件包括电磁壳体,电磁壳体通过紧固件安装在外壳的下端，电磁壳体的侧壁上固接有绕组，阀芯的下端伸入电磁壳体内与衔铁固接，所述电磁壳体和衔铁之间安装有复位弹簧，复位弹簧安装在阀芯上且在电磁壳体的限位槽内。
所述阀芯包括密封锥体，密封椎体的两端分别固接有溢流杆和电磁推杆，溢流杆的轴向加工有圆柱槽且在圆柱槽的侧面加工有若干通孔，电磁推杆末端通过螺纹与衔铁连接。
所述绕组包括第一绕组和第二绕组，通过骨架固定在电磁壳体内，骨架的下端安装有导磁盖,导磁盖安装在电磁端盖上，电磁端盖将电磁壳体下端封闭，所述第一绕组和第二绕组呈上下布置，第一绕组和第二绕组的绕制匝数和方向均相同，两个绕组各自独立与电源线连接。
所述阀芯的密封锥体外端加工有溢流槽，溢流槽与锥面呈90°。
所述外壳内的密封端面锥度为90°。
1所述溢流阀芯末端的锥度为74
一种可靠电动开关阀，包括对流体进行通断的阀体；与阀体内的阀芯连接控制阀体对流体进行通断的控制组件，安装在阀体上调节阀体内部压力的溢流组件；
所述阀体内阀芯通过密封锥面的贴合和分离使阀体的进口和出口通断；
所述控制组件通过电磁线圈驱动阀芯上的磁铁而控制密封锥面的贴合和分离；
所述溢流组件与阀体内进口端连接，通过弹簧和活塞组件将阀体内进口端的压力控制在一定值。
所述阀体包括外壳，外壳内轴向加工有锥形密封端面，密封端面的两端均设有通道分别与出口和进口连接，密封端面与阀芯的锥面配合，阀芯的两端分别与控制组件和溢流组件连接。
所述溢流组件包括主端盖，主端盖通过紧固件安装在外壳上端开口上且将外壳的开口封闭，主端盖的上下端面中心上分别加工有溢流盖导筒和阀芯导筒，溢流盖导筒和阀芯导筒之间通过主端盖上的通孔连通，主端盖与溢流盖导筒接触处加工为锥形，所述溢流盖导筒内安装有溢流阀芯,溢流阀芯的一端加工为锥形与主端盖上的锥形配合对溢流盖导筒和阀芯导筒之间进行通断，溢流阀芯的上端内安装有调压弹簧且通过调压弹簧与溢流盖中部的101连接，101固接在溢流盖内壁顶端中心，溢流盖内壁侧面通过螺纹与溢流盖导筒外壁的螺纹配合，101的侧壁上端加工有若干溢流孔，所述阀芯导筒伸入外壳内,阀芯的上端伸入阀芯导筒内。
所述101侧面及溢流阀芯内壁上加工有相互配合的螺纹。
所述控制组件包括电磁壳体,电磁壳体通过紧固件安装在外壳的下端，电磁壳体的侧壁上固接有绕组，阀芯的下端伸入电磁壳体内与衔铁固接，所述电磁壳体和衔铁之间安装有复位弹簧，复位弹簧安装在阀芯上且在电磁壳体的限位槽内。
所述阀芯包括密封锥体，密封椎体的两端分别固接有溢流杆和电磁推杆，溢流杆的轴向加工有圆柱槽且在圆柱槽的侧面加工有若干通孔，电磁推杆末端通过螺纹与衔铁连接。
所述绕组包括第一绕组和第二绕组，通过骨架固定在电磁壳体内，骨架的下端安装有导磁盖,导磁盖安装在电磁端盖上，电磁端盖将电磁壳体下端封闭，所述第一绕组和第二绕组呈上下布置，第一绕组和第二绕组的绕制匝数和方向均相同，两个绕组各自独立与电源线连接。
所述阀芯的密封锥体外端加工有溢流槽，溢流槽与锥面呈90°。
所述外壳内的密封端面锥度为90°。
1所述溢流阀芯末端的锥度为74°。
本发明的有益效果在于：通过溢流装置，当进口端压强超过额定值时自动泄压，防止锥形阀芯受到过高压力导致电动阀无法开启。主阀体内静密封和动密封均采用金属密封结构，主阀体采用高温合金材料，使用温度可达到900℃。主阀体与电磁铁间密封采用柔性石墨密封圈。采用电磁铁和复位弹簧作为阀芯驱动装置，可以保证最大响应时间不大于30ms，优于电机驱动电动阀响应时间。采用双绕组驱动，提高可靠性和电压波动适应性。
附图说明
图1是本发明的外形结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图中：1-溢流盖，101-调节柱，2-调压弹簧，3-溢流阀芯，4-主端盖，41-溢流盖导筒，42-阀芯导筒，5-外壳，51-进口，52-出口，53-方槽，6-阀芯，61-密封锥体，62-溢流杆，63-溢流孔，64-电磁推杆，密封7-密封圈，8-第一绕组，9-电磁壳体，10-第二绕组，11-电磁端盖，12-电缆，13-导磁盖，14-衔铁，15-骨架，16-复位弹簧，17-电源插头。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
一种可靠电动开关阀，包括对流体进行通断的阀体；与阀体内的阀芯连接控制阀体对流体进行通断的控制组件，安装在阀体上调节阀体内部压力的溢流组件；
所述阀体内阀芯通过密封锥面的贴合和分离使阀体的进口和出口通断；
所述控制组件通过电磁线圈驱动阀芯上的磁铁而控制密封锥面的贴合和分离；
所述溢流组件与阀体内进口端连接，通过弹簧和活塞组件将阀体内进口端的压力控制在一定值。
所述阀体包括外壳5，外壳5内轴向加工有锥形密封端面，密封端面的两端均设有通道分别与出口和进口连接，密封端面与阀芯6的锥面配合，阀芯6的两端分别与控制组件和溢流组件连接。
所述溢流组件包括主端盖4，主端盖4通过紧固件安装在外壳5上端开口上且将外壳5的开口封闭，主端盖4的上下端面中心上分别加工有溢流盖导筒41和阀芯导筒42，溢流盖导筒41和阀芯导筒42之间通过主端盖4上的通孔连通，主端盖4与溢流盖导筒41接触处加工为锥形，所述溢流盖导筒41内安装有溢流阀芯3,溢流阀芯3的一端加工为锥形与主端盖4上的锥形配合对溢流盖导筒41和阀芯导筒42之间进行通断，溢流阀芯3的上端内安装有调压弹簧2且通过调压弹簧2与溢流盖1中部的调节柱101连接，调节柱101固接在溢流盖1内壁顶端中心，溢流盖1内壁侧面通过螺纹与溢流盖导筒41外壁的螺纹配合，调节柱101的侧壁上端加工有若干溢流孔，所述阀芯导筒42伸入外壳5内,阀芯6的上端伸入阀芯导筒42内。
所述调节柱101侧面及溢流阀芯3内壁上加工有相互配合的螺纹。
所述控制组件包括电磁壳体9,电磁壳体9通过紧固件安装在外壳5的下端，电磁壳体9的侧壁上固接有绕组，阀芯6的下端伸入电磁壳体9内与衔铁14固接，所述电磁壳体9和衔铁14之间安装有复位弹簧16，复位弹簧16安装在阀芯6上且在电磁壳体9的限位槽内。
所述阀芯6包括密封锥体，密封椎体的两端分别固接有溢流杆62和电磁推杆64，溢流杆62的轴向加工有圆柱槽且在圆柱槽的侧面加工有若干通孔，电磁推杆64末端通过螺纹与衔铁14连接。
所述绕组包括第一绕组8和第二绕组10，通过骨架15固定在电磁壳体9内，骨架15的下端安装有导磁盖13,导磁盖13安装在电磁端盖11上，电磁端盖11将电磁壳体9下端封闭，所述第一绕组8和第二绕组10呈上下布置，第一绕组8和第二绕组10的绕制匝数和方向均相同，两个绕组各自独立与电源线连接。
所述阀芯6的密封锥体外端加工有溢流槽，溢流槽与锥面呈90°。
所述外壳5内的密封端面锥度为90°。
1所述溢流阀芯3末端的锥度为74°。
本申请的电动阀为常闭阀，电磁铁为双绕组，给任一绕组单独供电或两绕组同时供电，电动阀由常闭变为开启状态。设置溢流装置，当进口端压强超过额定值时自动泄压，防止锥形阀芯受到过高压力导致电动阀无法开启。主阀体内静密封和动密封均采用金属密封结构，主阀体采用高温合金材料，使用温度可达到900℃。主阀体与电磁铁间密封采用柔性石墨密封圈。采用电磁铁和复位弹簧作为阀芯驱动装置，可以保证最大响应时间不大于30ms，优于电机驱动电动阀响应时间。
主阀体作为控制流体通断的执行装置，采用锥形阀芯，密封锥面上设计导流孔，动密封配合锥角为90°，完成加工后进行配研磨，可以达到良好的密封效果，使用高温合金材料制造，可用于高温气体密封，对常规液态或气态流体的密封也可实现。主阀端盖与主阀壳体间采用74°配合锥角实现静密封，相对于采用常规密封圈密封，在温度较高时具有更好的密封可靠性。主阀与电磁铁间密封采用柔性石墨密封圈，即可以保证密封效果，还可以减小动密封处摩擦阻力。
进一步的，对于常闭式开关阀，当进口端压强上升至大于额定值，压力气体或液体对阀芯产生的压力大于电磁铁能够提供的电磁力，将导致阀芯无法动作，电动阀无法正常开启。在主阀端盖上设置溢流装置，通过调节调压弹簧的初始安装位置时的推力，设定额定工作压强，根据额定压强对锥形阀芯产生的压力设计出能够满足要求的电磁铁。通过这种方式，当进口端压强升高至超过额定压强时，溢流阀芯被推开，流体通过主阀端盖上的孔进入溢流盖，从溢流盖圆周上的溢流孔流出，直至进口端压强恢复到额定压强后溢流阀芯关闭。溢流孔数量为偶数，均匀分布在溢流盖外圆上，溢出的流体产生的反推力互相抵消，不会对阀体产生推力或扰动。
为提高电磁铁的可靠性，在电磁铁中设置两套绕组绕组一和绕组二，两绕组所用漆包线材质、规格、绕制匝数和绕制方向相同，单独供电或同时供电均能产生足够的开启推力，即使其中一个绕组完全失效，电动开关阀也能正常工作。当供电电压下降至额定电压的50％时，采用双绕组同时供电，电磁铁仍能产生足够的开启推力使电动阀正常工作。采用这种设计大大提高了电动阀的电气可靠性。

Claims (10)

1.一种可靠电动开关阀，包括对流体进行通断的阀体，其特征在于：与阀体内的阀芯连接控制阀体对流体进行通断的控制组件，安装在阀体上调节阀体内部压力的溢流组件；
所述阀体内阀芯通过密封锥面的贴合和分离使阀体的进口和出口通断；
所述控制组件通过电磁线圈驱动阀芯上的磁铁而控制密封锥面的贴合和分离；
所述溢流组件与阀体内进口端连接，通过弹簧和活塞组件将阀体内进口端的压力控制在一定值。
2.如权利要求1所述的可靠电动开关阀，其特征在于：所述阀体包括外壳(5)，外壳(5)内轴向加工有锥形密封端面，密封端面的两端均设有通道分别与出口和进口连接，密封端面与阀芯(6)的锥面配合，阀芯(6)的两端分别与控制组件和溢流组件连接。
3.如权利要求1所述的可靠电动开关阀，其特征在于：所述溢流组件包括主端盖(4)，主端盖(4)通过紧固件安装在外壳(5)上端开口上且将外壳(5)的开口封闭，主端盖(4)的上下端面中心上分别加工有溢流盖导筒(41)和阀芯导筒(42)，溢流盖导筒(41)和阀芯导筒(42)之间通过主端盖(4)上的通孔连通，主端盖(4)与溢流盖导筒(41)接触处加工为锥形，所述溢流盖导筒(41)内安装有溢流阀芯(3),溢流阀芯(3)的一端加工为锥形与主端盖(4)上的锥形配合对溢流盖导筒(41)和阀芯导筒(42)之间进行通断，溢流阀芯(3)的上端内安装有调压弹簧(2)且通过调压弹簧(2)与溢流盖(1)中部的调节柱(101)连接，调节柱(101)固接在溢流盖(1)内壁顶端中心，溢流盖(1)内壁侧面通过螺纹与溢流盖导筒(41)外壁的螺纹配合，调节柱(101)的侧壁上端加工有若干溢流孔，所述阀芯导筒(42)伸入外壳(5)内,阀芯(6)的上端伸入阀芯导筒(42)内。
4.如权利要求3所述的可靠电动开关阀，其特征在于：所述调节柱(101)侧面及溢流阀芯(3)内壁上加工有相互配合的螺纹。
5.如权利要求1所述的可靠电动开关阀，其特征在于：所述控制组件包括电磁壳体(9),电磁壳体(9)通过紧固件安装在外壳(5)的下端，电磁壳体(9)的侧壁上固接有绕组，阀芯(6)的下端伸入电磁壳体(9)内与衔铁(14)固接，所述电磁壳体(9)和衔铁(14)之间安装有复位弹簧(16)，复位弹簧(16)安装在阀芯(6)上且在电磁壳体(9)的限位槽内。
6.如权利要求2所述的可靠电动开关阀，其特征在于：所述阀芯(6)包括密封锥体，密封椎体的两端分别固接有溢流杆(62)和电磁推杆(64)，溢流杆(62)的轴向加工有圆柱槽且在圆柱槽的侧面加工有若干通孔，电磁推杆(64)末端通过螺纹与衔铁(14)连接。
7.如权利要求5所述的可靠电动开关阀，其特征在于：所述绕组包括第一绕组(8)和第二绕组(10)，通过骨架(15)固定在电磁壳体(9)内，骨架(15)的下端安装有导磁盖(13),导磁盖(13)安装在电磁端盖(11)上，电磁端盖(11)将电磁壳体(9)下端封闭，所述第一绕组(8)和第二绕组(10)呈上下布置，第一绕组(8)和第二绕组(10)的绕制匝数和方向均相同，两个绕组各自独立与电源线连接。
8.如权利要求1所述的可靠电动开关阀，其特征在于：所述阀芯(6)的密封锥体外端加工有溢流槽，溢流槽与锥面呈90°。
9.如权利要求1所述的可靠电动开关阀，其特征在于：所述外壳(5)内的密封端面锥度为90°。
10.如权利要求1所述的可靠电动开关阀，其特征在于：所述溢流阀芯(3)末端的锥度为74°。
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