CN111396593B - 一种先导式电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种先导式电磁阀，包括阀体部件、控制部件、阀芯部件；阀体部件包括流体进口、流体出口、阀口；控制部件包括动铁芯组件和阀杆，动铁芯组件能够带动阀杆沿轴向移动；阀芯部件设于先导式电磁阀的阀腔，阀芯部件包括阀芯、弹性支撑片,弹性支撑片包括基础部和变形部，基础部与阀体部件固定连接；当先导式电磁阀断电时，阀杆抵接阀芯部件，变形部朝向阀口方向变形，阀芯抵接阀口，变形部具有趋于控制部件的回复力；当先导式电磁阀通电时，阀杆离开阀芯部件，阀芯在变形部的回复力的作用下离开阀口。本发明所提供的先导式电磁阀，能够在先导式电磁阀的进口端和出口端压差力小的情况下提高先导式电磁阀的开阀性能。

Description

一种先导式电磁阀

技术领域

本发明涉及流体控制技术领域，具体涉及一种先导式电磁阀。

背景技术

先导式电磁阀产品使用比较广泛，可以用于控制流量介质的开启或关闭。随着工业技术的发展，对先导式电磁阀的开阀性能要求越来越高。先导式电磁阀一般通过流体进口和流体出口的压差力来开阀，当压差力较小时可能会影响先导式电磁阀的开阀性能。

有鉴于此，如何在先导式电磁阀的流体进口和流体出口压差力较小的情况下提高先导式电磁阀的开阀性能，为本领域技术人员提供了解决的课题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种先导式电磁阀，包括阀体部件、控制部件、阀芯部件；所述阀体部件包括流体进口、流体出口、阀口；所述控制部件包括动铁芯组件和阀杆，所述动铁芯组件能够带动所述阀杆沿轴向移动；所述阀芯部件设于所述先导式电磁阀的阀腔，所述阀芯部件包括阀芯、弹性支撑片,所述弹性支撑片包括基础部和变形部，所述基础部与所述阀体部件固定连接；当所述先导式电磁阀断电时，所述阀杆抵接所述阀芯部件，所述变形部朝向所述阀口方向变形，所述阀芯抵接所述阀口，所述变形部具有趋于所述控制部件的回复力；当所述先导式电磁阀通电时，所述阀杆离开所述阀芯部件，所述阀芯在所述变形部的回复力的作用下离开所述阀口。

本发明所提供的先导式电磁阀，能够在先导式电磁阀的流体进口和流体出口压差力较小的情况下提高先导式电磁阀的开阀性能。

附图说明

图1：本发明提供的一种先导式电磁阀的剖面示意图；

图2：图1中动铁芯组件和阀杆的装配示意图；

图3：图1中阀芯部件的剖面示意图；

图4：本发明提供的另一种弹性支撑片的剖面示意图；

图5：本发明提供的第三种弹性支撑片的剖面示意图。

图1至图5中：

1-阀体部件、11-阀体、12-流体进口、13-流体出口；

14-第一接管、15-第二接管、16-阀盖、161-安装部；

162-抵顶部、163-轴向延伸部、164-安装孔、17-螺栓；

18-阀口、10-阀腔、101-上腔、102-下腔；

2-控制部件、21-套管、22-静铁芯、23-动铁芯；

230-第二轴向通孔、234-第一挡部、24-弹簧；

25-阀杆、251-本体部、252-凸出部、253-锥状部；

26-连接件、261-贯通孔、262-第二挡部、27-线圈；

3-阀芯部件、31-阀芯、310-第一轴向通孔；

3101-先导阀口、311-基部、312-凸缘部；

313-凹槽部、32/32A/32B-弹性支撑片；

320-中心定位孔、321-平衡孔、322-基础部；

323/323A/323B-变形部、325-波纹部；

326-凸筋、33-卡扣件、33A-挡圈。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种先导式电磁阀，包括阀体部件、控制部件、阀芯部件；阀体部件包括流体进口、流体出口、阀口；控制部件包括动铁芯组件和阀杆，动铁芯组件能够带动阀杆沿轴向移动；阀芯部件设于先导式电磁阀的阀腔，阀芯部件包括阀芯、弹性支撑片,弹性支撑片包括基础部和变形部，基础部与阀体部件固定连接；当先导式电磁阀断电时，阀杆抵接阀芯部件，变形部朝向阀口方向变形，阀芯抵接阀口，变形部具有趋于控制部件的回复力；当先导式电磁阀通电时，阀杆离开阀芯部件，阀芯在变形部的回复力的作用下离开阀口。本发明所提供的先导式电磁阀，能够在先导式电磁阀的流体进口和流体出口压差力较小的情况下提高先导式电磁阀的开阀性能。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

这里需要说明的是，本文中所涉及的上和下等方位词是以图1至图5中零部件位于图中及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请请求保护的范围。

图1：本发明提供的一种先导式电磁阀的剖面示意图；图2：图1中动铁芯组件和阀杆的装配示意图；图3：图1中阀芯部件的剖面示意图；图4：本发明提供的另一种弹性支撑片的剖面示意图；图5：本发明提供的第三种弹性支撑片的剖面示意图。

如图1所示，先导式电磁阀包括阀体部件1、控制部件2和阀芯部件3。

阀体部件1包括阀体11、第一接管14、第二接管15、阀盖16、螺栓17、阀口18。阀体11由金属铸造制成，一侧开设有流体进口12，另一侧开设有流体出口13，阀体11与阀盖16通过螺栓17固定连接，第一接管14与阀体11的流体进口12固定连接，第二接管15与阀体11的流体出口13固定连接。

如图1、图2所示，控制部件2包括套管21、静铁芯22、动铁芯组件、弹簧24、阀杆25、线圈27。动铁芯组件包括动铁芯23和与该动铁芯23的下端固定连接的连接件26；套管21由不锈钢材料制成，其伸入阀盖16的内孔并与阀盖16焊接固定；线圈27至少部分设置于套管21外周；静铁芯22至少部分设于套管21内，并焊接固定于套管21的上端；动铁芯23至少部分设于套管21内并可沿套管21的内壁轴向移动；弹簧24一端抵接静铁芯22，另一端抵接动铁芯23；阀杆25由上述动铁芯组件带动，能够相对套管21沿轴向移动。

如图3所示，阀芯部件3设于先导式电磁阀的阀腔10内，阀芯部件3包括阀芯31、弹性支撑片32。阀腔10包括位于弹性支撑片32上方的上腔101和位于弹性支撑片32下方的下腔102。弹性支撑片32包括基础部322和变形部323，基础部322与阀体部件1固定连接，变形部323包括中心定位孔320和平衡孔321，上腔101和下腔102通过平衡孔321常通。当先导式电磁阀的线圈27断电时，阀杆25抵接阀芯部件3，变形部323朝向阀口18方向变形，阀芯31抵接阀口18，此时，如图1所示，变形部323由于受到阀杆25的抵接力，其自身具有趋于控制部件2的回复力。当先导式电磁阀的线圈27通电时，阀杆25离开阀芯部件3，阀杆25对阀芯部件3的抵接力消失，弹性支撑片32的变形部323利用自身的回复力向控制部件2方向回弹，从而带动阀芯31离开阀口18，先导式电磁阀开阀。

相较于背景技术，本实施方案的先导式电磁阀，利用弹性支撑片受压后的回复力作用，即使在先导式电磁阀的进口端和出口端压差力较小的情况下也能够实现快速开阀，提高了先导式电磁阀的开阀性能。尤其适用于，当压缩机刚启动时，为防止压缩机缺油磨损，需要先导式电磁阀快速开启，让润滑油回流到压缩机，但此时回油管路中的压力较小，无法通过压差力快速开阀的情况。

进一步的，如图4所示，具体的，弹性支撑片32A为金属薄片制成，例如采用不锈钢、铜等材料，其厚度一般为0.05-0.15mm。当阀杆25与阀芯部件3处于分离状态下，即弹性支撑片32A处于自由状态时，变形部323A相对基础部322朝向控制部件2凸出。即，常态下，弹性支撑片32A的横截面大致为中间向上凸起的拱形。如此设置，其有益之处在于，提高了弹性支撑片32A的变形部323A的轴向位移距离，也即，提高了阀芯31的轴向移动距离，提升了先导式电磁阀的最大开阀流量。

当然，也可以进行变更设计，如图5所示，当阀杆25与阀芯部件3处于分离状态下，弹性支撑片32B处于自由状态时，变形部323B包括波纹部325，波纹部325在阀芯31轴向移动过程中能够拉长或收缩。同样的，其有益之处在于，提高了弹性支撑片32B的变形部323B的轴向位移距离，也即，提高了阀芯31的轴向移动距离，提升了先导式电磁阀的最大开阀流量。

或者，可以结合前述两种设计方案，在此不再赘述。

结合图1，阀芯31具体包括第一轴向通孔310、基部311和设于基部311一端的凸缘部312。第一轴向通孔310的孔径大于弹性支撑片32的平衡孔321的孔径，第一轴向通孔310的靠近动铁芯组件的一端包括先导阀口3101，基部311和凸缘部312之间形成台阶部，基部311贯穿弹性支撑片32的中心定位孔320，如此设置能够限制阀芯31的径向位移，凸缘部312能够抵接阀口18，凸缘部312的下端呈中间高边缘低的拱形，有利于增强阀芯31的强度。阀杆25作为先导阀芯，当阀杆25远离先导阀口3101时，上腔101能够通过该第一轴向通孔310与流体出口13连通，并且由于第一轴向通孔310的孔径大于弹性支撑片32的平衡孔321的孔径，流体出口13侧的低压能够通过第一轴向通孔310到达上腔101，利用流体进口12侧的高压和上腔101的低压形成的压力差，有利于先导式电磁阀开阀。阀芯部件3还包括卡扣件33，卡扣件33设于弹性支撑片32的背向凸缘部312的一侧，即，通过设置凸缘部312和卡扣件33防止弹性支撑片32从阀芯31脱出。此处的卡扣件33一般采用卡环、卡圈等，只要能够限制弹性支撑片32从阀芯31脱出即可。

如图3所示，阀芯31为软性非金属材料制成，本实施例中采用PTFE材料。如此设置，能够提高先导式电磁阀关阀状态下的密封性能。且，阀芯31的基部311的外周设有凹槽部313，卡扣件33置于凹槽部313内用以限制弹性支撑片32从阀芯31脱出。如此设置，限位更可靠。

当然，此处的卡扣件33也可以替换为挡圈33A，此处的挡圈33A一般采用O型圈、矩形圈等，其有益之处在于，一方面对弹性支撑片32进行限位，另一方面还对弹性支撑片32与阀芯31的基部311的配合处起到密封作用，防止流体从两者的配合间隙处进入上腔101，对先导式电磁阀的开阀性能产生影响。

进一步的，如图2所示，动铁芯组件包括第一挡部234和第二挡部262，线圈通电时，动铁芯组件移动预定间隙H后，第二挡部262带动阀杆25朝远离阀口18的方向移动，阀芯31离开阀口18；线圈断电时，在控制部件2的弹簧24的弹簧力作用下，第一挡部234抵接阀杆25，阀杆25朝阀口18的方向移动并抵接阀芯31，阀芯31与阀口18抵接密封。

动铁芯组件包括动铁芯23和连接件26，动铁芯23包括第二轴向通孔230和设在第二轴向通孔230内的台阶部，第二轴向通孔230包括第一孔段231、第二孔段232和第三孔段233，第二孔段232设于台阶部，台阶部作为上述第一挡部234，第二孔段232的孔径小于第一孔段231和第三孔段233，弹簧24置于第一孔段231，弹簧24的上端抵接静铁芯22，弹簧24的下端抵接台阶部的上端面。连接件26包括贯通孔261和上述第二挡部262，该贯通孔261能够对阀杆25的轴向移动进行导向。

阀杆25包括本体部251、和本体部251的一端连接的凸出部252、和本体部251的另一端连接的锥状部253，阀杆25为金属棒料车加工制成，本体部251穿过连接件26的贯通孔261并能够与阀芯31的先导阀口3101抵接密封。凸出部252至少一部分位于上述第三孔段233。具体的，当线圈27断电时，通过动铁芯23的台阶部234抵接阀杆25的凸出部252，从而推动阀杆25轴向向下移动，阀杆25在连接件26的贯通孔261的导向作用下抵接先导阀口3101，通过锥状部253能够密封先导阀口3101；当线圈27通电时，动铁芯组件的动铁芯23与静铁芯22吸合，动铁芯组件沿套管21的内壁轴向向上移动过程中，当移动上述预定间隙H后，连接件26的第二挡部262与阀杆25的凸出部252的下端面抵接，从而带动阀杆25轴向向上移动，阀杆25脱离先导阀口3101。需要说明的是，实际操作中，先将阀杆25的至少部分凸出部252置于动铁芯23的第三孔段233内，再将连接件26通过焊接或过盈配合方式固定在动铁芯23下端，此处的连接件26可以是平板状的挡圈，也可以如图2所示为U型的金属卡套。

本实施方案中，通过在阀杆25的凸出部252与连接件26的第二挡部262之间沿轴向设置预定间隙H，在开阀初始阶段，动铁芯23起初只受到静铁芯22的吸力，随着动铁芯23轴向向上移动，吸力越来越大，此时带动阀杆25向上移动更容易。总之，通过设置预定间隙，先导式电磁阀开阀更容易，提高了先导式电磁阀的开阀性能。

进一步的，如图1所示，阀盖16包括安装部161、抵顶部162和轴向伸出部163。安装部161设有安装孔，螺栓17穿过安装孔与阀体11固定连接；通过拧紧螺栓17，抵顶部162与阀体11夹置固定弹性支撑片32的基础部322；轴向伸出部163与套管21的外周焊接固定。阀盖16为不锈钢板材冲压一体成型。其有益效果在于，成本降低，工艺简化，提升了生产效率。

进一步的，如图3所示，弹性支撑片32的基础部322还设有凸筋326，本实施方案中，凸筋326沿弹性支撑片32的外边缘轴向向下延伸，相应的，阀体11设有与凸筋326相适配的环状凹槽(未示出)，凸筋326置于环状凹槽，如此设置，使弹性支撑片32的基础部322与阀体部件1装配更可靠。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种先导式电磁阀，包括阀体部件、控制部件、阀芯部件；

所述阀体部件包括流体进口、流体出口、阀口；

所述控制部件包括动铁芯组件和阀杆，所述动铁芯组件能够带动所述阀杆沿轴向移动；

所述阀芯部件设于所述先导式电磁阀的阀腔，所述阀芯部件包括阀芯、弹性支撑片,所述弹性支撑片包括基础部和变形部，所述基础部与所述阀体部件固定连接；

当所述先导式电磁阀断电时，所述阀杆抵接所述阀芯部件，所述变形部朝向所述阀口方向变形，所述阀芯抵接所述阀口，所述变形部具有趋于所述控制部件的回复力；当所述先导式电磁阀通电时，所述阀杆离开所述阀芯部件，所述阀芯在所述变形部的回复力的作用下离开所述阀口。

2.如权利要求1所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述弹性支撑片由金属材料制成，所述阀杆与所述阀芯部件分离状态下，所述变形部相对所述基础部朝向所述控制部件凸出。

3.如权利要求1所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述弹性支撑片由金属材料制成，所述阀杆与所述阀芯部件分离状态下，所述变形部包括波纹部。

4.如权利要求1所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述阀芯部件还包括挡圈，所述阀芯包括基部、设于所述基部一端的凸缘部，所述基部穿设所述弹性支撑片的中心定位孔，所述挡圈设于所述弹性支撑片的背向所述凸缘部的一侧，所述凸缘部能够抵接所述阀口。

5.如权利要求1所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述阀芯部件还包括卡扣件，所述阀芯包括基部、设于所述基部一端的凸缘部，所述基部穿设所述弹性支撑片的中心定位孔，所述卡扣件设于所述弹性支撑片的背向所述凸缘部的一侧，所述凸缘部能够抵接所述阀口，所述基部的外周设有凹槽部，所述卡扣件置于所述凹槽部。

6.如权利要求1所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述阀芯部件还包括挡圈，所述阀芯包括基部、设于所述基部一端的凸缘部，所述基部穿设所述弹性支撑片的中心定位孔，所述挡圈设于所述弹性支撑片的背向所述凸缘部的一侧，所述凸缘部能够抵接所述阀口，所述基部的外周设有凹槽部，所述挡圈置于所述凹槽部。

7.如权利要求1所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述动铁芯组件包括动铁芯和连接件，所述动铁芯设有第一挡部，所述连接件设有第二挡部，

线圈通电时，所述动铁芯组件移动预定间隙后，所述第二挡部带动所述阀杆朝远离所述阀口的方向移动，所述阀芯离开所述阀口；

线圈断电时，在所述控制部件的弹簧的弹性力作用下，所述第一挡部抵接所述阀杆，所述阀杆朝所述阀口的方向移动并抵接所述阀芯，所述阀芯能够抵接所述阀口。

8.如权利要求1-7任一项所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述阀体部件包括阀体和阀盖，所述阀体与所述阀盖通过螺栓固定连接，所述阀体与所述阀盖夹置所述基础部，所述基础部设有凸筋，所述阀体设有与所述凸筋相适配的环状凹槽，所述凸筋置于所述环状凹槽。

9.如权利要求1-7任一项所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述阀体部件包括阀体和阀盖，所述阀盖包括安装部、抵顶部和轴向伸出部，所述安装部设有安装孔，所述抵顶部和所述阀体夹置所述基础部，所述轴向伸出部与所述控制部件的套管焊接固定，所述阀盖为不锈钢板材一体冲压成型。

10.如权利要求1-7任一项所述的先导式电磁阀，其特征在于，所述阀腔包括位于所述弹性支撑片上方的上腔和位于所述弹性支撑片下方的下腔，所述弹性支撑片还包括平衡孔，所述平衡孔连通所述上腔和所述下腔；

所述阀杆作为先导阀芯，所述阀芯还包括第一轴向通孔，所述平衡孔的孔径小于所述第一轴向通孔的孔径，所述第一轴向通孔的朝向所述动铁芯组件的一端包括先导阀口，当所述阀杆离开所述先导阀口时，所述上腔与所述流体出口连通。