CN114458817B - 一种自锁一体式电磁阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自锁一体式电磁阀，包括骨架、静铁芯与动铁芯，静铁芯固定设置于骨架，骨架的外周绕设有线圈，还包括设置于骨架外周的导磁套和连接于导磁套下端的隔磁套，动铁芯滑动设置于隔磁套内，隔磁套内设有弹性件Ⅰ，强磁体安装在骨架上，导磁套下端朝内延伸形成导磁环，导磁环通过隔磁环与静铁芯连接，动铁芯贴合静铁芯与导磁环时，强磁体、静铁芯、动铁芯和导磁套形成磁路闭环，动铁芯设有第一导气道，隔磁套下部设有连通第一导气道的阀嘴，静铁芯设有与第一导气道相导通的第二导气道，动铁芯对应第二导气道的位置设有密封结构，通过上述设置，能够实现电磁阀常闭和常开的自由切换，使得该电磁阀能够满足更多需要，通用性更强。
Description
技术领域
本发明涉及电磁阀的技术领域，特别涉及一种自锁一体式电磁阀。
背景技术
现有的电磁阀为常开型或常闭型，常开型电磁阀其特点为线圈通电时电磁阀关闭，线圈断电后电磁阀开启，管路中的电磁阀长期开启，因此在偶尔关闭的时候应该选用常开型；常闭型电磁阀其特点为线圈通电时电磁阀打开，线圈断电后电磁阀关闭，管路中的电磁阀长期关闭，因此在偶尔打开的时候应该选用常闭型，但是在特定的场合中，电磁阀的所需状态进行切换，比如应用于储气罐时，储气罐在存储与搬运过程中需要常闭型电磁阀，当储气罐在输出气体的状态下，需要常开型电磁阀，因此现有的电磁阀不能满足需求，进而需要设计一款能够自由切换常开型和常闭型的电磁阀，提高电磁阀的通用性，另一方面，现有的电磁阀不具备减压功能，一般在电磁阀气路中增设一减压阀，不仅相应地零配件增多，气路结构更加臃肿，且装配成本更高，进而有待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种自锁一体式电磁阀，能够实现电磁阀常闭和常开的自由切换，使得该电磁阀功能多样且能够满足更多需要，通用性更强，另一方面在电磁阀上集成减压结构，使得该电磁阀的功能更加多样。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种自锁一体式电磁阀，包括骨架、静铁芯与动铁芯，所述静铁芯固定设置于骨架内，骨架的外周对应静铁芯的位置绕设有线圈，还包括设置于骨架外周的导磁套和连接于导磁套下端的隔磁套，动铁芯滑动设置于隔磁套内，隔磁套内设有驱动动铁芯朝远离静铁芯一侧运动的弹性件Ⅰ，强磁体安装在骨架上，所述导磁套下端径向朝内延伸形成支撑骨架的导磁环，所述导磁环通过隔磁环与静铁芯连接，所述动铁芯贴合静铁芯与导磁环时，所述强磁体、静铁芯、动铁芯和导磁套形成磁路闭环，所述动铁芯设有第一导气道，隔磁套下部设有连通第一导气道的阀嘴，所述静铁芯设有与第一导气道相导通的第二导气道，所述动铁芯对应第二导气道的位置设有密封结构。
进一步地，导磁套包括上套环和连接于上套环下部的下套环，所述下套环的下部连接隔磁套，所述导磁环设置于下套环的内圈。
进一步地，所述骨架的顶部设有安装腔，所述强磁体设置于安装腔内，该强磁体的下端设有下导磁垫片，所述强磁体的磁力通过下导磁垫片传导至静铁芯，所述强磁体的上端设有上导磁垫片，所述强磁体的磁力通过上导磁垫片传导至导磁套。
进一步地，所述隔磁套对应动铁芯下端的位置设有容置腔，所述容置腔内设有减压结构，该减压结构包括活塞和弹性件Ⅱ，所述活塞将容置腔密封分割成上腔室和下腔室，上腔室连通第一导气道，弹性件Ⅱ设置在活塞和下腔室的下端面之间，所述活塞内部设有连通上腔室和阀嘴的第三导气道，所述活塞的下部设有密封阀嘴的密封塞。
进一步地，所述隔磁套内壁径向凸设有环台，所述动铁芯和活塞位于环台的两侧。
进一步地，所述隔磁套的周壁设有连通下腔室和外界的下通气孔，所述下套环的外周设有连通导磁套内腔和外界的上通气孔。
进一步地，所述隔磁套的下端具有开口，所述隔磁套对应开口的位置连接有活塞座，所述阀嘴设置于活塞座的底部，所述活塞座设有与活塞滑动配合的滑槽，所述阀嘴通过滑槽与第三导气道连通。
进一步地，所述导磁套与骨架之间设有与外界连通的引线槽，所述上通气孔与导磁套内腔以及引线槽依次连通。
进一步地，所述静铁芯上端对应强磁体中部的位置设有密封座，所述密封座设有与第二导气道相连通的腔道，所述密封座的上端和下端分别设有位于腔道外周的密封圈。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过在骨架的上端设置强磁体，切换线圈接入正反向电流，使得短暂通断电即可控制电磁阀的常开或常闭，使得该电磁阀功能多样且能够满足更多需要，且能源消耗较低，具体地，初始状态下，动铁芯在弹性件Ⅰ和自身重力作用下位于贴合环台的位置，此时第一导气道和第二导气道导通，此状态下该电磁阀为常开型；若要将电磁阀从常开型切换至常闭型，通过线圈接入正向电流，静铁芯吸合动铁芯，此时密封结构封堵第二排气道，使得第一导气道和第二导气道隔断，且由于动铁芯贴合静铁芯与导磁环，所述强磁体、静铁芯、动铁芯和导磁套形成磁路闭环，在线圈断电后，动铁芯受到强磁体的吸力而保持吸合的状态，此时该电磁阀切换至常闭型；若要将电磁阀从常闭型切换至常开型，通过线圈接入反向电流，线圈产生与强磁体相反的磁场（线圈在静铁芯吸合面处，产生的磁场比强磁体要大很多），在磁场转换过零的瞬间，动铁芯在弹簧Ⅰ和自重的作用下复位，在线圈断电后，动铁芯保持在贴合环台的位置，此时该电磁阀切换至常开型；
2.通过设置减压结构，使得该电磁阀具有减压作用，能够通过更换弹性件Ⅱ或旋拧活塞座来调节电磁阀的排气压力，具体原理如下：气体通过阀嘴与第三导气道进入上腔室内，当上腔室内积蓄的气体压力值大于设定的压力值后（上腔室内的气体压力作用于活塞上端面的压力值与活塞自身重力之和大于弹性件Ⅱ的弹力后），上腔室内的气体会推动活塞下移进而通过密封塞密封阀嘴，上腔室内的气体通过第二导气道和第一导气道排出，当上腔室内的气体压力压力值小于设定压力值后，活塞上移并使阀嘴打开，气体能够再次通过阀嘴与第三导气道进入上腔室内。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的剖视图。
图中：1、骨架；11、下导磁垫片；12、上导磁垫片；13、密封座；131、腔道；2、静铁芯；21、第二导气道；3、动铁芯；31、弹性件Ⅰ；32、第一导气道；33、密封结构；4、线圈；5、导磁套；51、上套环；511、引线槽；512、螺纹结构；513、限位环；52、下套环；521、导磁环；522、上通气孔；6、隔磁套；61、阀嘴；62、容置腔；621、上腔室；622、下腔室；63、活塞；631、第三导气道；64、弹性件Ⅱ；65、密封塞；66、环台；67、下通气孔；7、强磁体；8、隔磁环；9、活塞座；91、滑槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1-2所示，一种自锁一体式电磁阀，包括骨架1、静铁芯2与动铁芯3，所述静铁芯2固定设置于骨架1内，骨架1的外周对应静铁芯2的位置绕设有线圈4，该电磁阀还包括设置于骨架1外周的导磁套5和连接于导磁套5下端的隔磁套6，动铁芯3滑动设置于隔磁套6内，隔磁套6内设有驱动动铁芯3朝远离静铁芯2一侧运动的弹性件Ⅰ31，由于隔磁套6不会传导强磁体7的磁力，将动铁芯3设置在隔磁套6内，能够避免隔磁套6被磁化而对动铁芯3的轴向运动产生影响，另一方面，隔磁套6还用于不让线圈4产生的磁力扩散，使磁力集中在动铁芯3与静铁芯2的吸合位置。
强磁体7安装在骨架1上，所述导磁套5下端径向朝内延伸形成支撑骨架1的导磁环521，所述导磁环521用于支撑骨架1，所述导磁环521通过隔磁环8与静铁芯2连接，所述隔磁环8的目的是将强磁体7及线圈4的闭环磁路断开，该磁路通过动铁芯3来闭合，进而达到吸合动铁芯3的目的，本发明中，所述导磁环521、隔磁环8和静铁芯2焊接为一体，以使气体不会通过导磁环521与隔磁环8之间的间隙或隔磁环8与静铁芯2之间的间隙泄露。
本发明中，导磁套5包括上套环51和连接于上套环51下部的下套环52，所述下套环52的下部连接隔磁套6，所述导磁环521设置于下套环52的内圈，所述骨架1设置在导磁套5与静铁芯2形成的区域内，所述动铁芯3向上吸合时分别与静铁芯2和导磁环521接触，此时强磁体7与静铁芯2、导磁套5和动铁芯3形成磁路闭环，进而当线圈4断电时，动铁芯3能够保持被静铁芯2吸合的状态。
所述弹性件Ⅰ31为现有技术，本发明中，所述动铁芯3邻近静铁芯2的一端设有安装孔，所述弹性件Ⅰ31设置在安装孔内，且弹性件Ⅰ31的上端作用于导磁环521或隔磁环8的端面，所述弹性件Ⅰ31的下端作用于动铁芯3的安装孔内端，所述弹性件Ⅰ31用于驱动动铁芯3朝远离静铁芯2一侧运动。
所述骨架1的顶部设有安装腔，所述强磁体7设置于安装腔内，该强磁体7的下端设有下导磁垫片11，所述强磁体7的磁力通过下导磁垫片11传导至静铁芯2，所述强磁体7的上端设有上导磁垫片12，所述强磁体7的磁力通过上导磁垫片12传导至导磁套5。
所述导磁套5的外周的螺纹结构512以及设于螺纹结构512下端的限位环513，通过该螺纹结构512将该电磁阀安装至所需位置，安装完成后所述上导磁垫片12、强磁体7、下导磁垫片11和骨架1被轴向固定在导磁套5、静铁芯2、导磁环521以及隔磁环8形成的区域内。
所述动铁芯3设有第一导气道32，隔磁套6下部设有连通第一导气道32的阀嘴61，所述静铁芯2设有与第一导气道32相导通的第二导气道21，本发明中，所述第二导气道21设置在静铁芯2的中心位置，所述静铁芯2对应第二导气道21底部的位置设有阀口，所述动铁芯3对应第二导气道21的位置设有密封结构33，通过密封结构33用于密封阀口以控制第一导气道32与第二导气道21的隔断或导通。
所述静铁芯2上端对应强磁体7中部的位置设有密封座13，所述密封座13设有与第二导气道21相连通的腔道131，所述密封座13的上端和下端分别设有位于腔道131外周的密封圈，通过导磁套5上的螺纹结构512将该电磁阀固定连接于所需位置，螺纹连接时能够将该密封座13两端的密封圈压紧，进而能够有效保证第二导气道21和腔道131之间的密封效果。
通过在骨架1的上端设置强磁体7，切换线圈4接入正反向电流，使得短暂通断电即可控制电磁阀的常开或常闭，使得该电磁阀功能多样且能够满足更多需要，且能源消耗较低，具体地，初始状态下，动铁芯3在弹性件Ⅰ31和自身重力作用下位于贴合环台66的位置，此时第一导气道32和第二导气道21导通，此状态下该电磁阀为常开型；若要将电磁阀从常开型切换至常闭型，通过线圈4接入正向电流，静铁芯2吸合动铁芯3，此时密封结构33封堵第二排气道，使得第一导气道32和第二导气道21隔断，且由于动铁芯3贴合静铁芯2与导磁环521，所述强磁体7、静铁芯2、动铁芯3和导磁套5形成磁路闭环，在线圈4断电后，动铁芯3受到强磁体7的吸力而保持吸合的状态，此时该电磁阀切换至常闭型；若要将电磁阀从常闭型切换至常开型，通过线圈4接入反向电流，线圈4产生与强磁体7相反的磁场（线圈4在静铁芯2吸合面处产生的磁场比强磁体7要大很多），在磁场转换过零的瞬间，动铁芯3在弹簧Ⅰ和自重的作用下复位，在线圈4断电后，动铁芯3保持在贴合环台66的位置，此时该电磁阀切换至常开型。
所述隔磁套6对应动铁芯3下端的位置设有容置腔62，所述容置腔62内设有减压结构，该减压结构包括活塞63和弹性件Ⅱ64，所述活塞63将容置腔62密封分割成上腔室621和下腔室622，上腔室621连通第一导气道32，弹性件Ⅱ64设置在活塞63和下腔室622的下端面之间，所述活塞63内部设有连通上腔室621和阀嘴61的第三导气道631，所述活塞63的下部设有密封阀嘴61的密封塞65，所述隔磁套6内壁径向凸设有环台66，所述动铁芯3和活塞63位于环台66的两侧。
所述隔磁套6的下端具有开口，所述隔磁套6对应开口的位置连接有活塞座9，所述阀嘴61设置于活塞座9的底部，所述活塞座9设有与活塞63滑动配合的滑槽91，所述活塞63的外周设有与滑槽91密封配合的密封组件，所述阀嘴61通过位于密封组件下端的滑槽91与第三导气道631连通。
通过设置减压结构，使得该电磁阀具有减压作用，能够通过更换弹性件Ⅱ64或旋拧活塞63座来调节电磁阀的排气压力，由于旋拧活塞座9相比于更换弹性件Ⅱ64操作更加方便且成本更低，因此在使用时一般选用旋拧活塞座9来调节电磁阀的排气压力，具体原理如下：气体通过阀嘴61与第三导气道631进入上腔室621内，当上腔室621内积蓄的气体压力值大于设定的压力值后（上腔室621内的气体压力作用于活塞63上端面的压力值与活塞63自身重力之和大于弹性件Ⅱ64的弹力后），上腔室621内的气体会推动活塞63下移进而通过密封塞65密封阀嘴61，上腔室621内的气体通过第二导气道21和第一导气道32排出，当上腔室621内的气体压力压力值小于设定压力值后，活塞63上移并使阀嘴61打开，气体能够再次通过阀嘴61与第三导气道631进入上腔室621内。
所述隔磁套6的周壁设有连通下腔室622和外界的下通气孔67，所述下套环52的外周设有连通导磁套5内腔和外界的上通气孔522，当活塞63向下滑动时，下腔室622内的气体能够被排出外界，所述导磁套5与骨架1之间设有与外界连通的引线槽511，所述上通气孔522与导磁套5内腔以及引线槽511依次连通，使得内腔内的气体能够从引线槽511或上通气孔522排出，达到排气顺畅的效果。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (10)
1.一种自锁一体式电磁阀，包括骨架(1)、静铁芯(2)与动铁芯(3)，所述静铁芯(2)固定设置于骨架(1)内，骨架(1)的外周对应静铁芯(2)的位置绕设有线圈(4)，其特征在于：还包括设置于骨架(1)外周的导磁套(5)和连接于导磁套(5)下端的隔磁套(6)，动铁芯(3)滑动设置于隔磁套(6)内，隔磁套(6)内设有驱动动铁芯(3)朝远离静铁芯(2)一侧运动的弹性件Ⅰ(31)，强磁体(7)安装在骨架(1)上，所述导磁套(5)下端径向朝内延伸形成支撑骨架(1)的导磁环(521)，所述导磁环(521)通过隔磁环(8)与静铁芯(2)连接，所述动铁芯(3)贴合静铁芯(2)与导磁环(521)时，所述强磁体(7)、静铁芯(2)、动铁芯(3)和导磁套(5)形成磁路闭环，所述动铁芯(3)设有第一导气道(32)，隔磁套(6)下部设有连通第一导气道(32)的阀嘴(61)，所述静铁芯(2)设有与第一导气道(32)相导通的第二导气道(21)，所述动铁芯(3)对应第二导气道(21)的位置设有密封结构(33)。
2.根据权利要求1所述的一种自锁一体式电磁阀，其特征在于：导磁套(5)包括上套环(51)和连接于上套环(51)下部的下套环(52)，所述下套环(52)的下部连接隔磁套(6)，所述导磁环(521)设置于下套环(52)的内圈。
3.根据权利要求1或2所述的一种自锁一体式电磁阀，其特征在于：所述骨架(1)的顶部设有安装腔，所述强磁体(7)设置于安装腔内，该强磁体(7)的下端设有下导磁垫片(11)，所述强磁体(7)的磁力通过下导磁垫片(11)传导至静铁芯(2)，所述强磁体(7)的上端设有上导磁垫片(12)，所述强磁体(7)的磁力通过上导磁垫片(12)传导至导磁套(5)。
4.根据权利要求2所述的一种自锁一体式电磁阀，其特征在于：所述隔磁套(6)对应动铁芯(3)下端的位置设有容置腔(62)，所述容置腔(62)内设有减压结构，该减压结构包括活塞(63)和弹性件Ⅱ(64)，所述活塞(63)将容置腔(62)密封分割成上腔室(621)和下腔室(622)，上腔室(621)连通第一导气道(32)，弹性件Ⅱ(64)设置在活塞(63)和下腔室(622)的下端面之间，所述活塞(63)内部设有连通上腔室(621)和阀嘴(61)的第三导气道(631)，所述活塞(63)的下部设有密封阀嘴(61)的密封塞(65)。
5.根据权利要求4所述的一种自锁一体式电磁阀，其特征在于：所述隔磁套(6)内壁径向凸设有环台(66)，所述动铁芯(3)和活塞(63)位于环台(66)的两侧。
6.根据权利要求4所述的一种自锁一体式电磁阀，其特征在于：所述隔磁套(6)的周壁设有连通下腔室(622)和外界的下通气孔(67)。
7.根据权利要求6所述的一种自锁一体式电磁阀，其特征在于：所述下套环(52)的外周设有连通导磁套(5)内腔和外界的上通气孔(522)。
8.根据权利要求4所述的一种自锁一体式电磁阀，其特征在于：所述隔磁套(6)的下端具有开口，所述隔磁套(6)对应开口的位置连接有活塞座(9)，所述阀嘴(61)设置于活塞座(9)的底部，所述活塞座(9)设有与活塞(63)滑动配合的滑槽(91)，所述阀嘴(61)通过滑槽(91)与第三导气道(631)连通。
9.根据权利要求7所述的一种自锁一体式电磁阀，其特征在于：所述导磁套(5)与骨架(1)之间设有与外界连通的引线槽(511)，所述上通气孔(522)与导磁套(5)内腔以及引线槽(511)依次连通。
10.根据权利要求1所述的一种自锁一体式电磁阀，其特征在于：所述静铁芯(2)上端对应强磁体(7)中部的位置设有密封座(13)，所述密封座(13)设有与第二导气道(21)相连通的腔道(131)，所述密封座(13)的上端和下端分别设有位于腔道(131)外周的密封圈。
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