CN111750159A - 一种提高阀芯推力的新型电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高阀芯推力的新型电磁阀，包括壳体、设于所述壳体内且固定于所述壳体顶部的止座、与所述止座以预设轴向间隙设置的衔铁和与所述壳体的底部配合密封的阀套；所述止座的周部绕设线圈，所述衔铁在所述线圈的电磁力作用下沿所述壳体的轴向运动；所述阀套的中央设置可相对所述阀套上下运动以切换油路的阀芯；还包括设于所述壳体内、连接所述衔铁并在所述衔铁驱动下带动所述阀芯向下运动的省力杠杆机构。本发明所提供的提高阀芯推力的新型电磁阀无需改变线圈参数，能够在线圈电压不足时推动阀芯移动完成油路切换，解决了电压不足时无法推动阀芯进行油路切换的问题。

Description

一种提高阀芯推力的新型电磁阀

技术领域

本发明涉及电磁阀技术领域，特别涉及一种提高阀芯推力的新型电磁阀。

背景技术

电磁阀作为燃油调节器的重要控制元件，随着航空技术的进步，与燃油调节器配套的电磁阀也在朝着高可靠性、高精度以及小型化方向发展。一般来讲电磁阀是整个系统的一个部件，在设计过程中当系统无法实现很好的电力分配问题，也就是说没有足够的电压、电流供给电磁阀使用时，电磁力不足会导致密封性大差甚至是无法推动阀芯移动，从而导致电磁阀的功能失效，极大影响了目前航空工业、电力控制行业、液压行业的快速发展，阀芯推力对换向密封性及换向可靠性的影响是举足轻重的，当系统电压分配不足时很难推动阀芯进行密封或者换向，而电磁阀的小型化发展趋势也使得通过增加线圈参数增大对阀芯的电磁推力受限。

因此，如何在不改变线圈参数的情况下，提高系统电压不足时的阀芯推力成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高阀芯推力的新型电磁阀，该电磁阀无需改变线圈参数，能够在线圈电压不足时推动阀芯移动完成油路切换，解决了电压不足时无法推动阀芯进行油路切换的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种提高阀芯推力的新型电磁阀，包括壳体、设于所述壳体内且固定于所述壳体顶部的止座、与所述止座以预设轴向间隙设置的衔铁和与所述壳体的底部配合密封的阀套；

所述止座的周部绕设线圈，所述衔铁在所述线圈的电磁力作用下沿所述壳体的轴向运动；所述阀套的中央设置可相对所述阀套上下运动以切换油路的阀芯；

还包括设于所述壳体内、连接所述衔铁并在所述衔铁驱动下带动所述阀芯向下运动的省力杠杆机构。

可选地，所述省力杠杆机构包括杠杆本体和固定销，所述杠杆本体的第一端与所述衔铁铰接，所述杠杆本体的第二端设有勾挂所述阀芯末端的挂钩，所述杠杆本体靠近所述挂钩的一端开设条形孔，所述固定销穿过所述条形孔固定于所述壳体。

可选地，所述衔铁为底端敞口的圆筒状壳体，所述杠杆本体铰接于所述圆筒状壳体的内壁的底部。

可选地，所述省力杠杆机构为多组，多组所述省力杠杆机构关于所述阀芯对称设置。

可选地，所述壳体相对的两侧均开设有一对呈八字型相对设置的贯穿槽，所述固定销穿过所述贯穿槽和所述条形孔定位所述杠杆本体。

可选地，所述止座的周部套设有线圈骨架，所述线圈绕制于所述线圈骨架。

可选地，所述阀套的底部连接阀座，所述阀座与所述阀芯之间设有推动所述阀芯向上复位的阀芯弹簧。

可选地，所述阀套的侧部开设进油孔和第一出油孔，所述第一出油孔位于所述进油孔上方，所述阀套的底部开设第二出油孔；

所述阀芯环状切削形成连通所述进油孔和所述第一出油孔的环形油道；

所述线圈通电时，吸附所述衔铁上移，通过所述杠杆本体带动所述阀芯下移，所述环形油道连通所述进油孔和所述第一出油孔；

所述线圈断电时，所述阀芯弹簧推动所述阀芯上移复位，所述进油孔连通所述第二出油孔。

可选地，所述壳体、所述止座和所述衔铁开设一体贯通的排气孔。

可选地，所述壳体的底部设有壳体法兰，所述壳体法兰开设法兰螺孔。

相对于上述背景技术，本发明所提供的提高阀芯推力的新型电磁阀包括壳体、止座、衔铁、阀套和阀芯，止座周部绕制线圈，通过线圈通电对衔铁产生电磁吸附力，通过省力杠杆机构增大对阀芯的推力，当线圈通电电压不足时，线圈对衔铁的吸附力减小，此时衔铁通过省力杠杆机构将推力放大，作用于阀芯，使得阀芯能够相对阀套上下运动，完成油路的切换。无需增加线圈匝数也能实现在电压不足时衔铁作用于阀芯的推力满足阀芯的运动需求。同时能够在阀芯所需推力不变的情况下减少线圈用料，缩小电磁阀体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例所提供的提高阀芯推力的新型电磁阀的剖视图；

图2为图1中衔铁的结构图；

图3为图1中杠杆本体的结构图；

图4为图1中壳体的结构图。

其中：

1-定位螺钉、2-排气孔、3-线圈、4-线圈骨架、5-固定销、6-杠杆本体、61-条形孔、62-挂钩、7-连接螺钉、8-第一出油孔、9-进油孔、10-第二出油孔、11-阀座、12-阀芯弹簧、13-密封圈、14-阀芯、15-阀套、16-衔铁、17-止座、18-壳体、181-贯穿槽、182-壳体法兰。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术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。

请参考图1至图4，图1为本发明一种实施例所提供的提高阀芯推力的新型电磁阀的剖视图，图2为图1中衔铁的结构图，图3为图1中杠杆本体的结构图，图4为图1中壳体的结构图。

本发明所提供的提高阀芯推力的新型电磁阀包括壳体18、止座17、线圈3、衔铁16、阀套15和阀芯14。止座17位于壳体18内侧且固定在壳体18的顶部，线圈3绕制在止座17的周部，用来通电生磁吸附衔铁16，衔铁16和止座17沿壳体18的轴向以预设的间隙设置，从而满足衔铁16在线圈3电流通断状态下沿壳体18的轴向上移动并带动阀芯14沿阀套15上下移动实现油路切换。线圈3的绕制和穿设在壳体18内的结构可参考现有电磁阀设置。

为避免线圈3电压/电流过低时不足以克服阀芯14阻力推动阀芯14运动完成油路切换，本发明在衔铁16与阀芯14之间设置连接二者的省力杠杆机构，通过省力杠杆机构对衔铁16作用于阀芯14的推力进行放大，从而在不改变线圈3对衔铁16的吸力前提下，增大衔铁16对阀芯14的推力，确保阀芯14移动完成油路切换。在上述设置中，无需增大线圈3匝数来增大对衔铁16的吸力，通过增设省力杠杆机构，在维持阀芯14相同推力的前提下，减少了线圈3匝数，节约了线圈3材料，缩小了电磁阀的体积；在维持线圈3匝数不变的前提下，即使线圈3的电压/电流降低，当衔铁16被吸附时，仍然能够通过设置在衔铁16和阀芯14之间的省力杠杆机构对推力进行放大，确保阀芯14能够被推动完成油路的切换。

下面结合附图和具体实施例对本发明所提供提高阀芯推力的新型电磁阀进行更加详细的介绍。

在本发明所提供的一种可选实施例中，具体可参考图1，提高阀芯推力的新型电磁阀包括壳体18，壳体18开设圆柱状的中空内腔，止座17固定在中空内腔的顶部，通过定位螺钉1固定在壳体18顶部，止座17包括中央的轴部和连接在轴部底端的圆盘状的止挡限位部，定位螺钉1贯穿壳体18的顶壁连接止座17中央的轴部。轴部的外周绕设线圈3，线圈3从壳体18顶部的两侧穿入穿出。止挡限位部的底端设有衔铁16，衔铁16呈与中空内腔配合的圆筒状无底壳体18，且衔铁16的上端面与止座17底部的止挡限位部沿轴向以预设间隙设置，从而确保衔铁16有一定的轴向运动空间。壳体18的底部连接密封壳体18的轴套，轴套的结构可参考现有轴套设置，轴套中央开设轴向贯穿通道，轴向贯穿通道内设置可相对轴套沿轴向上下运动以切换油路的阀芯14。

进一步地，止座17的轴部的外周部还套设有线圈骨架4，在绕线时线圈3直接绕制在骨架上，然后套设在支座的轴部借助定位螺钉1将线圈骨架4及线圈3固定在壳体18的顶部即可，便于对线圈3进行更换维护。

为提高衔铁16对阀芯14的推力，在衔铁16和阀芯14之间设置省力杠杆机构，当线圈3通电生磁时，衔铁16被线圈3吸附沿中空内腔上移，通过省力杠杆机构向阀芯14的末端施加推力，省力杠杆机构起到对推力的放大作用，即使电压/电流很小时也能产生较大的推力，满足阀芯14的运动需求。

请参考图1至图3，省力杠杆机构包括杠杆本体6和固定销5，杠杆本体6的第一端开设铰接孔，衔铁16内壁的底部设置和铰接孔配合的铰接支座，杠杆本体6通过铰接孔插接于铰接支座之间借助连接螺钉7相对衔铁16铰接；杠杆本体6的第二端设有挂钩62，挂钩62勾挂在阀芯14的末端也即图1所示的上端；杠杆本体6靠近挂钩62的一端开设沿杠杆本体6长度方向延伸的条形孔61，固定销5穿过条形孔61将杠杆本体6固定于壳体18。

线圈3未通电状态下，衔铁16在自身重力下接触阀套15的顶端，阀芯14的上端伸入衔铁16的筒状壳体18内部，杠杆本体6由挂钩62至铰接孔方向自上至下倾斜连接阀芯14和衔铁16。当线圈3通电生磁，衔铁16被吸附上移，带动杠杆本体6的铰接孔一端上移，杠杆本体6的挂钩62端以固定销5为支点下压，推动阀芯14下移，由于固定销5距铰接孔的长度大于挂钩62的长度，构成一个省力杠杆机构，对推力进行放大，衔铁16能够以较小的力克服阀芯14运动的阻力，使得线圈3电压/电流很小时即能克服阀芯14运动阻力带动衔铁16上移。

显然，在上述实施例中，固定销5在条形孔61中的位置是变化的，设置条形孔61的目的是确保杠杆本体6能在衔铁16的圆筒壳体内完成旋转，推动阀芯14下移。由图1所示，在线圈3未通电状态下，固定销5位于条形孔61靠近挂钩62的一端，当线圈3通电吸附衔铁16上移，带动杠杆本体6以固定销5为支点转动时，由于杠杆本体6的运动，固定销5逐步向条形孔61靠近铰接孔的一端移动。此时，作用于阀芯14的推力随着杠杆比的减小逐渐减小。

杠杆本体6不仅可以如图1所示自阀芯14向衔铁16底部倾斜向下设置，还可将杠杆本体6水平设置，也即铰接支座设置在衔铁16内壁的中部，铰接孔与铰接支座铰接后线圈3非通电状态下杠杆本体6水平设置，固定销5位于条形孔61靠接铰接孔的一端，当线圈3本体通电吸附衔铁16上移时，由于杠杆本体6的转动，固定销5逐步沿条形孔61远离铰接孔。此过程中，省力杠杆机构的杠杆比逐渐增大，作用于阀芯14的推力也随之逐渐增大。

在本发明所提供的可选实施例中，省力杠杆机构设置为多组，多组省力杠杆机构关于阀芯14对称设置。省力杠杆机构具体可以设置为如图示的两组，两组省力杠杆机构呈180°设置在阀芯14的两侧。也可根据需要设置为沿阀芯14周向均布的更多组。

壳体18的结构则可进一步参考图4，壳体18可采用四方或圆筒壳体，壳体18开设圆柱状的中空内腔，中空内腔的尺寸和衔铁16、止座17及阀套15的尺寸相互配合。为将固定销5设置在壳体18上，壳体18如图示的相对的两侧设置贯穿槽181，每一侧的贯穿槽181呈八字型相对设置，分别用来供两组省力杠杆机构的固定销5穿设，设置成八字型的贯穿槽181同时为固定销5的运动提供裕量，确保杠杆本体6能够顺利完成旋转。

壳体18的底部还设有壳体182法兰，壳体法兰182上开设法兰螺孔，以便于通过壳体法兰182和法兰螺孔将壳体18及整个提高阀芯推力的新型电磁阀固定在预设的工作位置。在安装时，阀套15的外周部的对应位置设置密封圈13。

阀套15的底部设置阀座11，阀座11开设沿轴向连通供阀芯14运动的贯穿通道的第二出油孔10，第二出油孔10上方的周部设置阀芯弹簧12，阀芯弹簧12抵触在阀座11和阀芯弹簧12之间。

阀套15的侧部开设进油孔9和第一出油孔8，第一出油孔8位于进油孔9的上方，阀芯14环状切削，在切削部位与贯穿通道之间形成环形油道。当线圈3未通电状态下，阀芯弹簧12推动阀芯14上移，阀芯14的底端位于进油孔9的上方，此时的油路为进油孔9进油，第二出油孔10出油。当线圈3通电吸附衔铁16通过省力杠杆机构带动阀芯14克服阀芯弹簧12弹力下移时，阀芯14的底端堵塞第二出油孔10，环形油道则连通进油孔9和第一出油孔8，此时的油路为进油孔9进油，第一出油孔8出油，完成油路的切换。

当省力杠杆机构如图1所示倾斜设置时，杠杆比在衔铁16上升阀芯14下降的过程中逐渐降低，如此设置的一个好处是有利于克服阀芯14运动的较大的初始阻力。

当省力杠杆机构水平设置也即铰接孔和铰接支座连接在衔铁16内壁的中部时，在衔铁16上移和阀芯14下移的过程中杠杆比逐渐增大，如此设置的好处能够克服阀芯弹簧12逐渐被压缩时增大的弹力。

无论采用何种设置方式，通过在衔铁16和阀芯14之间设置省力杠杆机构均能够在不改变线圈3匝数且电压/电流较小时增大作用于阀芯14的推力，顺利完成油路的切换，实现电磁阀应有的功能。

为优化上述实施例，本发明所提供的提高阀芯推力的新型电磁阀还开设有排气孔2，排气孔2沿壳体18的周向依次贯通壳体18、止座17和衔铁16，排气孔2的设置一方面确保了衔铁16上下移动时壳体18内外气压的平衡，另一方面也能够对线圈3进行一定程度的散热。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的提高阀芯推力的新型电磁阀进行了详细介绍。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)

1.一种提高阀芯推力的新型电磁阀，其特征在于，包括壳体(18)、设于所述壳体(18)内且固定于所述壳体(18)顶部的止座(17)、与所述止座(17)以预设轴向间隙设置的衔铁(16)和与所述壳体(18)的底部配合密封的阀套(15)；

所述止座(17)的周部绕设线圈(3)，所述衔铁(16)在所述线圈(3)的电磁力作用下沿所述壳体(18)的轴向运动；所述阀套(15)的中央设置可相对所述阀套(15)上下运动以切换油路的阀芯(14)；

还包括设于所述壳体(18)内、连接所述衔铁(16)并在所述衔铁(16)驱动下带动所述阀芯(14)向下运动的省力杠杆机构。

2.根据权利要求1所述的提高阀芯推力的新型电磁阀，其特征在于，所述省力杠杆机构包括杠杆本体(6)和固定销(5)，所述杠杆本体(6)的第一端与所述衔铁(16)铰接，所述杠杆本体(6)的第二端设有勾挂所述阀芯(14)末端的挂钩(62)，所述杠杆本体(6)靠近所述挂钩(62)的一端开设条形孔(61)，所述固定销(5)穿过所述条形孔(61)固定于所述壳体(18)。

3.根据权利要求2所述的提高阀芯推力的新型电磁阀，其特征在于，所述衔铁(16)为底端敞口的圆筒状壳体，所述杠杆本体(6)铰接于所述圆筒状壳体的内壁的底部。

4.根据权利要求2所述的提高阀芯推力的新型电磁阀，其特征在于，所述省力杠杆机构为多组，多组所述省力杠杆机构关于所述阀芯(14)对称设置。

5.根据权利要求4所述的提高阀芯推力的新型电磁阀，其特征在于，所述壳体(18)相对的两侧均开设有一对呈八字型相对设置的贯穿槽(181)，所述固定销(5)穿过所述贯穿槽(181)和所述条形孔(61)定位所述杠杆本体(6)。

6.根据权利要求2所述的提高阀芯推力的新型电磁阀，其特征在于，所述止座(17)的周部套设有线圈骨架(4)，所述线圈(3)绕制于所述线圈骨架(4)。

7.根据权利要求2所述的提高阀芯推力的新型电磁阀，其特征在于，所述阀套(15)的底部连接阀座(11)，所述阀座(11)与所述阀芯(14)之间设有推动所述阀芯(14)向上复位的阀芯弹簧(12)。

8.根据权利要求2至7任一项所述的提高阀芯推力的新型电磁阀，其特征在于，所述阀套(15)的侧部开设进油孔(9)和第一出油孔(8)，所述第一出油孔(8)位于所述进油孔(9)上方，所述阀套(15)的底部开设第二出油孔(10)；

所述阀芯(14)环状切削形成连通所述进油孔(9)和所述第一出油孔(8)的环形油道；

所述线圈(3)通电时，吸附所述衔铁(16)上移，通过所述杠杆本体(6)带动所述阀芯(14)下移，所述环形油道连通所述进油孔(9)和所述第一出油孔(8)；

所述线圈(3)断电时，所述阀芯弹簧(12)推动所述阀芯(14)上移复位，所述进油孔(9)连通所述第二出油孔(10)。

9.根据权利要求8所述的提高阀芯推力的新型电磁阀，其特征在于，所述壳体(18)、所述止座(17)和所述衔铁(16)开设一体贯通的排气孔(2)。

10.根据权利要求9所述的提高阀芯推力的新型电磁阀，其特征在于，所述壳体(18)的底部设有壳体法兰(182)，所述壳体法兰(182)开设法兰螺孔。

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