CN110242762A - 一种电控流量阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电控流量阀，包括线圈骨架、非磁性连接件、弹簧、阀芯和阀体，其中，线圈骨架内缠绕线圈，非磁性连接件固定设置于线圈骨架内侧且其内部沿其轴向加工有内腔孔，弹簧和阀芯同轴设置于非磁性连接件的内腔孔内，阀芯的永磁体设置于其所受电磁力与通过线圈的电流成正比的区域，弹簧及阀芯除弹簧位于环形凹槽内的固定端外均不与非磁性连接件的内腔孔的侧壁接触，弹簧对阀芯的运动起导向作用，阀体固定连接于非磁性连接件的下部，橡胶垫的上下运动可开放/封堵阀体上流体管道的连接端口及调整连接端口开口的大小。该电控流量阀结构合理，通过改变通过线圈的电流的大小可以实现对流体流量的精确控制。

Description

一种电控流量阀
技术领域
本发明涉及流量阀技术领域，特别提供了一种电控流量阀。
背景技术
对流体流量的控制，一般采用比例阀或用步进电机控制阀门开度或用多路并联等方法，上述方法复杂且实现成本高，同时，流量控制精确度不高。
因此，研制一种新型的电控流量阀，以方便对流体流量的精确控制，成为人们亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种电控流量阀，以解决现有流量阀结构复杂、流体流量控制不精确、响应速度慢等问题。
本发明提供的技术方案是：一种电控流量阀，包括：线圈骨架、非磁性连接件、弹簧、阀芯和阀体，其中，线圈骨架包括圆筒形的主体、环形上边沿和环形下边沿，环形上边沿和环形下边沿分别连接于主体的顶部和底部，主体与环形上边沿和环形下边沿之间形成环形槽，所述环形槽内缠绕线圈，所述非磁性连接件固定设置于线圈骨架内侧且其内部沿其轴向加工有内腔孔，所述内腔孔上部呈锥形且所述锥形内壁上设置有环形凹槽，所述弹簧和阀芯同轴设置于非磁性连接件的内腔孔内，所述阀芯包括由上至下依次连接且同轴设置的连接定位环、永磁体、连接件和橡胶垫，所述永磁体设置于其所受电磁力与通过线圈的电流成正比的区域，所述弹簧的一端固定连接于所述环形凹槽内，另一端固定连接于所述连接定位环上的圆形凹槽内，弹簧及阀芯除弹簧位于环形凹槽内的固定端外均不与非磁性连接件的内腔孔的侧壁接触，弹簧对阀芯的运动起导向作用，所述阀体固定连接于非磁性连接件的下部，所述橡胶垫的上下运动可开放/封堵阀体上流体管道的连接端口及调整连接端口开口的大小。
优选，所述弹簧的高径比＜＝3.7。
进一步优选，所述弹簧在环形凹槽及圆形凹槽内均存在并紧圈，所述并紧圈的外表面与其所位于的环形凹槽的侧壁及圆形凹槽的侧壁无相对运动。
进一步优选，所述连接定位环为磁性体，其上部与弹簧连接，下部与永磁体吸合。
进一步优选，所述连接件为磁性体，所述连接件与永磁体吸合。
进一步优选，所述橡胶垫与连接件过盈连接。
进一步优选，所述连接定位环、永磁体和连接件为一体式结构。
进一步优选，所述阀体与所述非磁性连接件的下部螺纹连接，所述阀体的上部设置加工有内螺纹的环形的竖直边沿，所述非磁性连接件的下部设置有与所述内螺纹配合的外螺纹。
进一步优选，所述阀体的上部设置有环形密封槽，所述环形密封槽内设置有环形密封圈，所述环形密封圈与非磁性连接件的底部和阀体的上部密封连接。
进一步优选，所述阀体的左右两端分别设置有流体进口和流体出口，连通流体进口与流体出口的连通管道上设置有连接端口，所述橡胶垫的上下运动可开放/封堵所述连接端口及调整所述连接端口开口的大小。
本发明提供的电控流量阀的弹簧和阀芯均设置于非磁性连接件的内腔孔内，弹簧(除弹簧位于环形凹槽内的固定端)及阀芯均不与非磁性连接件的内腔孔的侧壁接触，弹簧在工作中与非磁性连接件不存在摩擦力，只有两端面受到压力作用，且可稳定控制阀芯的运动方向，阀芯在运动过程中只有弹簧力和电磁力起作用(其中，阀芯运动时受到的流体压力近似平衡，受到的流体摩擦力也可以忽略不计)，因此，可通过改变线圈电流，精确控制连接端口的开度，进而实现对通过阀体流体流量的精确控制，即使通过线圈的电流有微小变化，连接端口开度也会发生微小的变化，而且响应迅速。
本发明提供的电控流量阀，结构合理，将永磁体设置于其所受电磁力与通过线圈的电流成正比的区域，使得可以通过改变通过线圈的电流的大小实现对流体流量的调节；由于弹簧和阀芯在工作中与非磁性连接件之间不产生摩擦力，弹簧只有两端面受力、阀芯只受电磁力和弹簧力，所以即使通过线圈的电流有微小变化，也会使连接端口开度发生微小的变化，从而实现对流过阀体的流体流量的精确控制，而且响应迅速。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明提供的电控流量阀的一实施例的结构示意图；
图2为图1中I部分的放大图；
图3为本发明提供的电控流量阀的另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明。
如图1至图3所示，本发明提供了一种电控流量阀，包括：线圈骨架1、非磁性连接件2、弹簧3、阀芯和阀体5，其中，线圈骨架1包括圆筒形的主体、环形上边沿和环形下边沿，环形上边沿和环形下边沿分别连接于主体的顶部和底部，主体与环形上边沿和环形下边沿之间形成环形槽，所述环形槽内缠绕线圈6，所述非磁性连接件2固定设置于线圈骨架1内侧且其内部沿其轴向加工有内腔孔，所述内腔孔上部呈锥形且所述锥形内壁上设置有环形凹槽，所述弹簧3和阀芯同轴设置于非磁性连接件2的内腔孔内，所述阀芯包括由上至下依次连接且同轴设置的连接定位环41、永磁体42、连接件43和橡胶垫44，所述永磁体42设置于其所受电磁力与通过线圈6的电流成正比的区域，所述弹簧3的一端固定连接于所述环形凹槽内，另一端固定连接于所述连接定位环41上的圆形凹槽内，弹簧3及阀芯除弹簧3位于环形凹槽内的固定端外均不与非磁性连接件2的内腔孔的侧壁接触，弹簧3对阀芯的运动起导向作用，所述阀体5固定连接于非磁性连接件2的下部，所述橡胶垫44的上下运动可开放/封堵阀体5上流体管道的连接端口及调整连接端口开口的大小。
该电控流量阀的阀芯设置于非磁性连接件的内腔孔内，弹簧控制阀芯的运动方向，阀芯在电磁力和弹簧力的作用下上下运动，具体地：当线圈未通电时，弹簧推动连接定位环向下运动，进而带动永磁体、连接件和橡胶垫向下运动至橡胶垫封堵阀体上流体管道的连接端口，当线圈通电后，永磁体受到向上的电磁力，当电磁力足够大时，可使永磁体带动连接定位环、连接件和橡胶垫克服弹簧的弹力向上运动，进而开放所述连接端口，端口开度的大小可通过调节通过线圈的电流大小实现，因阀芯与弹簧(除上部固定端)均不接触非磁性连接件的内壁，因此，运动的过程中不存在摩擦力，连接端口的开度完全可以通过调节通过线圈的电流的大小、进而调节永磁体所受的电磁力实现精确控制。
作为技术方案的改进，所述弹簧3的高径比＜＝3.7，该高径比可保证弹簧符合工作稳定性要求。
作为技术方案的改进，如图2所示，所述弹簧3在环形凹槽及圆形凹槽内均存在并紧圈，所述并紧圈的外表面与其所位于的环形凹槽的侧壁及圆形凹槽的侧壁无相对运动，制作弹簧时还需保证弹簧两端面与弹簧中心轴线的垂直度要求，使其对阀芯的运动起到导向作用。
作为技术方案的改进，所述连接定位环41为磁性体，其上部与弹簧3连接，下部与永磁体42吸合。
作为技术方案的改进，所述连接件43为磁性体，所述连接件43与永磁体42吸合。
作为技术方案的改进，所述橡胶垫44与连接件43过盈连接。
作为技术方案的改进，如图3所示，所述连接定位环41、永磁体42和连接件43为一体式结构。
作为技术方案的改进，所述阀体5与所述非磁性连接件2的下部螺纹连接，所述阀体5的上部设置加工有内螺纹的环形的竖直边沿，所述非磁性连接件2的下部设置有与所述内螺纹配合的外螺纹。
作为技术方案的改进，所述阀体5的上部设置有环形密封槽，所述环形密封槽内设置有环形密封圈7，所述环形密封圈7与非磁性连接件2的底部和阀体5的上部密封连接。
作为技术方案的改进，所述阀体5的左右两端分别设置有流体进口51和流体出口52，连通流体进口与流体出口的连通管道53上设置有连接端口，所述橡胶垫44的上下运动可开放/封堵所述连接端口及调整所述连接端口开口的大小。
本发明的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。
上面结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种电控流量阀，其特征在于，包括：线圈骨架(1)、非磁性连接件(2)、弹簧(3)、阀芯和阀体(5)，其中，线圈骨架(1)包括圆筒形的主体、环形上边沿和环形下边沿，环形上边沿和环形下边沿分别连接于主体的顶部和底部，主体与环形上边沿和环形下边沿之间形成环形槽，所述环形槽内缠绕线圈(6)，所述非磁性连接件(2)固定设置于线圈骨架(1)内侧且其内部沿其轴向加工有内腔孔，所述内腔孔上部呈锥形且所述锥形内壁上设置有环形凹槽，所述弹簧(3)和阀芯同轴设置于非磁性连接件(2)的内腔孔内，所述阀芯包括由上至下依次连接且同轴设置的连接定位环(41)、永磁体(42)、连接件(43)和橡胶垫(44)，所述永磁体(42)设置于其所受电磁力与通过线圈(6)的电流成正比的区域，所述弹簧(3)的一端固定连接于所述环形凹槽内，另一端固定连接于所述连接定位环(41)上的圆形凹槽内，弹簧(3)及阀芯除弹簧(3)位于环形凹槽内的固定端外均不与非磁性连接件(2)的内腔孔的侧壁接触，弹簧(3)对阀芯的运动起导向作用，所述阀体(5)固定连接于非磁性连接件(2)的下部，所述橡胶垫(44)的上下运动可开放/封堵阀体(5)上流体管道的连接端口及调整连接端口开口的大小。
2.按照权利要求1所述的电控流量阀，其特征在于：所述弹簧(3)的高径比＜＝3.7。
3.按照权利要求1所述的电控流量阀，其特征在于：所述弹簧(3)在环形凹槽及圆形凹槽内均存在并紧圈，所述并紧圈的外表面与其所位于的环形凹槽的侧壁及圆形凹槽的侧壁无相对运动。
4.按照权利要求1所述的电控流量阀，其特征在于：所述连接定位环(41)为磁性体，其上部与弹簧(3)连接，下部与永磁体(42)吸合。
5.按照权利要求1所述的电控流量阀，其特征在于：所述连接件(43)为磁性体，所述连接件(43)与永磁体(42)吸合。
6.按照权利要求1所述的电控流量阀，其特征在于：所述橡胶垫(44)与连接件(43)过盈连接。
7.按照权利要求1所述的电控流量阀，其特征在于：所述连接定位环(41)、永磁体(42)和连接件(43)为一体式结构。
8.按照权利要求1所述的电控流量阀，其特征在于：所述阀体(5)与所述非磁性连接件(2)的下部螺纹连接，所述阀体(5)的上部设置加工有内螺纹的环形的竖直边沿，所述非磁性连接件(2)的下部设置有与所述内螺纹配合的外螺纹。
9.按照权利要求1所述的电控流量阀，其特征在于：所述阀体(5)的上部设置有环形密封槽，所述环形密封槽内设置有环形密封圈(7)，所述环形密封圈(7)与非磁性连接件(2)的底部和阀体(5)的上部密封连接。
10.按照权利要求1所述的电控流量阀，其特征在于：所述阀体(5)的左右两端分别设置有流体进口(51)和流体出口(52)，连通流体进口与流体出口的连通管道(53)上设置有连接端口，所述橡胶垫(44)的上下运动可开放/封堵所述连接端口及调整所述连接端口开口的大小。
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