CN114060590A - 一种双电磁驱动的双稳态阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双电磁驱动的双稳态阀，属于电磁阀领域，包括进口电磁铁、阀体和出口电磁铁，所述进口电磁铁和出口电磁铁对称安装在阀体的两端，所述阀体的内部安装有移动组件，所述阀体的两端均开设有过线槽，所述移动组件包括有移动磁铁、密封涂层工艺孔、过流面和过流垫片，移动磁铁安装在阀体的内部，密封涂层工艺孔开设在移动磁铁的中间，两个过流面设置在移动磁铁的前端和后端，两个过流垫片安装在移动磁铁的一侧，所述出口电磁铁包括有出口电磁铁端盖、出口密封盖和出口圆筒形铁芯。本发明所述的一种双电磁驱动的双稳态阀，不仅提高了电磁阀的可靠性，同时也降低了电磁线圈所需的电流，即使在阀频繁开闭的场合，该阀也不易发热。

Description

一种双电磁驱动的双稳态阀

技术领域

本发明涉及电磁阀领域，具体涉及一种双电磁驱动的双稳态阀。

背景技术

电磁阀是流体传输时，通过电磁驱动，对流体进行开关控制使用的阀，能够在容积、流量、质量流量或液位的测量中进行使用，因此可用于海洋环境监测预报中进行配合使用；

电磁阀因其结构、工作原理简单而被广泛应用于各种流体控制系统中，传统电磁阀一般由阀体、恢复弹簧、电磁线圈、顶杆、阀口以及衔铁组成，未通电时，电磁阀的顶杆在弹簧力的作用下顶向锥形阀口，使阀口关闭，电磁阀保持常开状态，通电时，线圈产生的磁力吸引衔铁克服弹簧力向上运动，使阀口打开，持续通电使电磁阀保持开启状态，直到断电时电磁吸力消失，顶杆在弹簧力的作用下再次压紧阀口，使阀关闭；

但是现有的双电磁驱动的双稳态阀在使用时存在着一定的不足之处有待改善，现有的电磁阀采用机械弹簧作为恢复机构，若要使阀保持开启状态，必须给线圈持续通电，使顶杆能够始终压紧弹簧，从而让阀口通畅，然而，机械弹簧带来了两个主要缺陷。其一，随着电磁阀开启次数的增加，机械弹簧不可避免地会发生失效，主要表现为弹簧刚度的变化，弹簧刚度随其伸缩次数的增加而逐渐降低，这将导致顶杆压紧阀口的力减小，使阀口密封不牢靠，其二，能量消耗大，持续通电才能使阀保持开启状态，在很多场合，阀的开启时间较长，能耗的缺点更为显著，而且长时间通电会导致铜损严重，使阀产生严重的发热现象，此外，弹簧与顶杆的结构很不利于电磁阀的小型化，在空间尺寸要求较高的场合，传统电磁阀明显不适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双电磁驱动的双稳态阀，可以解决现有的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种双电磁驱动的双稳态阀，包括进口电磁铁、阀体和出口电磁铁，所述进口电磁铁和出口电磁铁对称安装在阀体的两端，所述阀体的内部安装有移动组件，所述阀体的两端均开设有过线槽，所述出口电磁铁包括有出口电磁铁端盖、出口密封盖和出口圆筒形铁芯，所述出口圆筒形铁芯安装在阀体的一端，所述出口电磁铁端盖安装在出口圆筒形铁芯的一端，所述出口密封盖安装在出口圆筒形铁芯的外侧，所述移动组件包括有移动磁铁、密封涂层工艺孔、过流面和过流垫片，移动磁铁安装在阀体的内部，密封涂层工艺孔开设在移动磁铁的中间，两个过流面设置在移动磁铁的前端和后端，两个过流垫片安装在移动磁铁的一侧。

作为本发明的进一步技术方案，所述进口电磁铁包括有进口电磁铁端盖、进口密封盖和进口圆筒形铁芯，进口圆筒形铁芯安装在阀体的另一端，进口电磁铁端盖安装在进口圆筒形铁芯的一端，进口密封盖安装在进口圆筒形铁芯的外侧。

作为本发明的进一步技术方案，所述出口圆筒形铁芯和进口圆筒形铁芯均插入至阀体的内部，进口密封盖和出口密封盖分别与阀体的两端连接，进口电磁铁端盖和出口电磁铁端盖均与阀体的内壁贴合连接。

作为本发明的进一步技术方案，所述阀体的内部安装有两个线圈，两个线圈分别套在出口圆筒形铁芯和进口圆筒形铁芯的外侧，出口圆筒形铁芯和进口圆筒形铁芯的外侧均安装有密封盖定位凸肩，密封盖定位凸肩位于线圈的一侧，进口电磁铁端盖和出口电磁铁端盖位于线圈的另一侧，移动组件位于进口电磁铁端盖与出口电磁铁端盖的中间。

本发明的有益效果：

通过设置的进口电磁铁、阀体、出口电磁铁和移动组件，利用进口圆筒形铁芯和出口圆筒形铁芯两个电磁铁来驱动一个移动磁铁的运动，大大减小了电磁铁所需的电流，解决了阀频繁开闭时电磁线圈的发热问题，将磁性双稳态结构运用于电磁阀当中，只需给瞬时电流信号即可实现阀的长时间开启和关闭，极大地减小了电磁阀的能耗以及通电线圈的发热，用非线性磁弹簧取代传统电磁阀的机械弹簧，组成双稳态结构，双电磁铁驱动的方式，不仅提高了电磁阀的可靠性，同时也降低了电磁线圈所需的电流，即使在阀频繁开闭的场合，该阀也不易发热。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种双电磁驱动的双稳态阀的整体结构示意图；

图2是本发明一种双电磁驱动的双稳态阀的拆分图；

图3是本发明一种双电磁驱动的双稳态阀的阀体的放大图；

图4是本发明一种双电磁驱动的双稳态阀的移动组件的拆分图；

图5是本发明一种双电磁驱动的双稳态阀的出口电磁铁的拆分图；

图6是本发明一种双电磁驱动的双稳态阀的常闭和开启的剖析图。

图中：1、进口电磁铁；2、阀体；3、出口电磁铁；4、移动组件；11、进口电磁铁端盖；13、进口密封盖；14、进口圆筒形铁芯；21、过线槽；31、出口电磁铁端盖；32、线圈；33、出口密封盖；34、出口圆筒形铁芯；341、密封盖定位凸肩；41、移动磁铁；411、密封涂层工艺孔；412、过流面；42、过流垫片。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1-6所示，一种双电磁驱动的双稳态阀，包括进口电磁铁1、阀体2和出口电磁铁3，进口电磁铁1和出口电磁铁3对称安装在阀体2的两端，阀体2的内部安装有移动组件4，阀体2的两端均开设有过线槽21，出口电磁铁3包括有出口电磁铁端盖31、出口密封盖33和出口圆筒形铁芯34，出口圆筒形铁芯34安装在阀体2的一端，出口电磁铁端盖31安装在出口圆筒形铁芯34的一端，出口密封盖33安装在出口圆筒形铁芯34的外侧，移动组件4包括有移动磁铁41、密封涂层工艺孔411、过流面412和过流垫片42，移动磁铁41安装在阀体2的内部，密封涂层工艺孔411开设在移动磁铁41的中间，两个过流面412设置在移动磁铁41的前端和后端，两个过流垫片42安装在移动磁铁41的一侧，两个过流面412与阀体2内壁形成了两个过流通道，阀开启时，流体可从过流通道中经过。移动磁铁41底部的过流垫片42在阀开启时，过流垫片42能使移动磁铁41下底面与进口电磁铁端盖11和出口电磁铁端盖31之间有一定的过流间隙。

进口电磁铁1包括有进口电磁铁端盖11、进口密封盖13和进口圆筒形铁芯14，进口圆筒形铁芯14安装在阀体2的另一端，进口电磁铁端盖11安装在进口圆筒形铁芯14的一端，进口密封盖13安装在进口圆筒形铁芯14的外侧。

出口圆筒形铁芯34和进口圆筒形铁芯14均插入至阀体2的内部，进口密封盖13和出口密封盖33分别与阀体2的两端连接，进口电磁铁端盖11和出口电磁铁端盖31均与阀体2的内壁贴合连接。

阀体2的内部安装有两个线圈32，两个线圈32分别套在出口圆筒形铁芯34和进口圆筒形铁芯14的外侧，出口圆筒形铁芯34和进口圆筒形铁芯14的外侧均安装有密封盖定位凸肩341，密封盖定位凸肩341位于线圈32的一侧，进口电磁铁端盖11和出口电磁铁端盖31位于线圈32的另一侧，移动组件4位于进口电磁铁端盖11与出口电磁铁端盖31的中间，出口圆筒形铁芯34和进口圆筒形铁芯14起着束缚通电线圈32产生的磁力线以增强其对移动组件4的磁力耦合的作用，其内孔则允许气流通道从其内部经过。

该双电磁驱动的双稳态阀，在使用时，当阀处于非工作状态，线圈32未通电时，移动组件4的移动磁铁41受进口电磁铁1的进口圆筒形铁芯14吸引而与其紧贴，从而堵住了过流口，进口电磁铁端盖11的内孔，导致过流通道被阻断，阀处于常闭状态，当阀处于开启工作状态时，进口电磁铁1产生一个排斥力迫使移动组件4远离进口电磁铁1，同时出口电磁铁3产生一个吸引力迫使移动组件4靠近出口电磁铁3，使得过流口打开，移动组件4离开进口电磁铁1一段距离后会进入出口电磁铁3内并快速贴紧出口密封盖33，此时无需再通电，移动组件4也能在出口圆筒形铁芯34的吸引下使阀保持最大开启状态，由于距离的原因，在此处移动组件4受到出口圆筒形铁芯34的吸引力大于来自进口圆筒形铁芯14的吸引力，流体经过进口电磁铁1进入阀体2内腔后，经由移动组件4两侧的过流通道，从出口电磁铁3的出口圆筒形铁芯34流出，当阀需要关闭时，只需给两个线圈32通入反向瞬时电流，移动组件4将受到来自出口电磁铁3的排斥力及进口电磁铁1的吸引力向进口电磁铁1运动直至重新把过流口堵住，此时阀断电，移动组件4也能单靠进口圆筒形铁芯14的吸引力而牢牢地堵住过流口，使阀恢复常闭状态。

通过设置的进口电磁铁1、阀体2、出口电磁铁3和移动组件4，利用进口圆筒形铁芯14和出口圆筒形铁芯34两个电磁铁来驱动一个移动磁铁41的运动，大大减小了电磁铁所需的电流，解决了阀频繁开闭时电磁线圈32的发热问题，将磁性双稳态结构运用于电磁阀当中，只需给瞬时电流信号即可实现阀的长时间开启和关闭，极大地减小了电磁阀的能耗以及通电线圈32的发热，用非线性磁弹簧取代传统电磁阀的机械弹簧，组成双稳态结构，双电磁铁驱动的方式，不仅提高了电磁阀的可靠性，同时也降低了电磁线圈32所需的电流，即使在阀频繁开闭的场合，该阀也不易发热。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种双电磁驱动的双稳态阀，其特征在于：包括进口电磁铁（1）、阀体（2）和出口电磁铁（3），所述进口电磁铁（1）和出口电磁铁（3）对称安装在阀体（2）的两端，所述阀体（2）的内部安装有移动组件（4），所述阀体（2）的两端均开设有过线槽（21），所述出口电磁铁（3）包括有出口电磁铁端盖（31）、出口密封盖（33）和出口圆筒形铁芯（34），所述出口圆筒形铁芯（34）安装在阀体（2）的一端，所述出口电磁铁端盖（31）安装在出口圆筒形铁芯（34）的一端，所述出口密封盖（33）安装在出口圆筒形铁芯（34）的外侧，所述移动组件（4）包括有移动磁铁（41）、密封涂层工艺孔（411）、过流面（412）和过流垫片（42），移动磁铁（41）安装在阀体（2）的内部，密封涂层工艺孔（411）开设在移动磁铁（41）的中间，两个过流面（412）设置在移动磁铁（41）的前端和后端，两个过流垫片（42）安装在移动磁铁（41）的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种双电磁驱动的双稳态阀，其特征在于：所述进口电磁铁（1）包括有进口电磁铁端盖（11）、进口密封盖（13）和进口圆筒形铁芯（14），进口圆筒形铁芯（14）安装在阀体（2）的另一端，进口电磁铁端盖（11）安装在进口圆筒形铁芯（14）的一端，进口密封盖（13）安装在进口圆筒形铁芯（14）的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种双电磁驱动的双稳态阀，其特征在于：所述出口圆筒形铁芯（34）和进口圆筒形铁芯（14）均插入至阀体（2）的内部，进口密封盖（13）和出口密封盖（33）分别与阀体（2）的两端连接，进口电磁铁端盖（11）和出口电磁铁端盖（31）均与阀体（2）的内壁贴合连接。

4.根据权利要求2所述的一种双电磁驱动的双稳态阀，其特征在于：所述阀体（2）的内部安装有两个线圈（32），两个线圈（32）分别套在出口圆筒形铁芯（34）和进口圆筒形铁芯（14）的外侧，出口圆筒形铁芯（34）和进口圆筒形铁芯（14）的外侧均安装有密封盖定位凸肩（341），密封盖定位凸肩（341）位于线圈（32）的一侧，进口电磁铁端盖（11）和出口电磁铁端盖（31）位于线圈（32）的另一侧，移动组件（4）位于进口电磁铁端盖（11）与出口电磁铁端盖（31）的中间。

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