CN114484047A - 一种直驱式连续控制气阀及其流量特性控制方法 - Google Patents

一种直驱式连续控制气阀及其流量特性控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种直驱式连续控制气阀及其流量特性控制方法，气阀为电磁阀，包括动铁、阀体、线圈，动铁安装在阀体内，线圈安装在阀体外，线圈通电，于阀体、动铁内形成磁路，产生电磁力，驱动动铁在阀体内上下移动；阀体上设置有贯穿阀体上下两端的柱状通孔，柱状通孔分成上下两段，上段直径大、下段直径小，动铁置于柱状通孔上段，与阀体滑动配合；动铁下端面边缘为台阶状，具有面A、面B、面C、面D，动铁的外周面为面E，柱状通孔的上、下段之间通过台阶过度，台阶与台阶状动铁下端面边缘相匹配，具有面A'、面B'、面C'、面D'，柱状通孔上段内周面为面E'，阀体外周面上设置有环形缺口，环形缺口位于过度台阶上方。气阀电磁力特征为水平特性。

Description

一种直驱式连续控制气阀及其流量特性控制方法
技术领域
本发明涉及一种电磁阀，具体涉及一种直驱式连续控制气阀及其流量特性控制方法。
背景技术
传统直驱式气阀通常只能开关控制，难以精细调节阀口流量。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种直驱式连续控制气阀及其流量特性控制方法。
本发明的技术方案：
一种直驱式连续控制气阀，所述气阀为电磁阀，其包括动铁、阀体、线圈，所述动铁安装在阀体内，所述线圈安装在阀体外，所述线圈通电，于阀体、动铁内形成磁路，产生电磁力，电磁力驱动动铁在阀体内上下移动；所述阀体上设置有贯穿阀体上下两端的柱状通孔，柱状通孔分成上下两段，上段直径大、下段直径小，所述动铁置于柱状通孔上段，与阀体滑动配合；所述动铁下端面边缘为台阶状，具有面A、面B、面C、面D，所述动铁的外周面为面E，所述柱状通孔的上、下段之间通过台阶过度，台阶与台阶状动铁下端面边缘相匹配，具有面A'、面B'、面C'、面D'，所述柱状通孔上段内周面为面E'，所述阀体外周面上设置有环形缺口，环形缺口位于过度台阶上方；随动铁上下移动，所述面A与面A'径向相对，于面A与面A'之间形成径向磁极A，所述面B与面B'轴向相对，于面B与面B'之间形成轴向磁极B，所述面C与面C'径向相对，于面C与面C'之间形成径向磁极，所述面D与面D'轴向相对，于面D与面D'之间形成轴向磁极D，所述面E与面E'径向相对，于面E与面E'之间形成径向磁极E，于环状缺口处形成漏磁F。
所述气阀电磁力特性为水平特性，即当线圈电流Ib≥I≥Ia（即工作电流区间）时，气阀电磁力p大小随线圈电流I大小变化而变化，并成反比；由气阀电磁力P大小控制气阀开度。
所述面A为上端大、下端小的锥面，所述面A'为圆柱面，所述面B、面B'均为水平面，所述面C与面C'均为圆柱面，所述面D与面D'均为水平面，面E与面E'均为圆柱面。
所述缺口处阀体厚度为0.3-0.8mm，缺口长度为1.5-3.5mm，缺口上角度110-150度，缺口下角度95-120度。
所述缺口处阀体厚度为0.5mm，缺口长度为2.5mm，缺口上角度125度，缺口下角度105度。
一种上述直驱式连续控制气阀流量特性控制方法，通过径向磁极A、径向磁极C、径向磁极E、轴向磁极B、轴向磁极D和漏磁F配合，使得所述气阀电磁力特征为水平特性，即当线圈电流Ib≥I≥Ia时，气阀电磁力F大小随线圈电流I大小变化而变化，又气阀的流量随气阀的阀口开度大小变化而变化，又气阀的阀口开度随气阀电磁力F大小的变化而变化，故，当线圈电流Ib≥I≥Ia时，气阀的流量q随线圈电流I的大小变化而变化，即所述气阀流量特性。
本发明优点是，设计合理，构思巧妙，改进动铁与阀体结构，形成径向磁极A、径向磁极C、径向磁极E、轴向磁极B、轴向磁极D，并阀体上增设缺口，形成漏磁F，这样磁极与漏磁的相会配合下，使得气阀的电磁力特性为水平特征，实现气阀的连续控制；且缺口的设计，还使主气隙位置漏磁减少，增大了同等电流激励条件下的电磁力，驱动能力增强。
附图说明
图1是直驱式连续控制气阀剖面示意图。
图2是图1局部放大示意图。
图3是直驱式连续控制气阀磁路图。
图4是直驱式连续控制气阀流量特性曲线图。
图中 动铁11、台阶状动铁下端面边缘111，阀体12、台阶121、环形缺口122，线圈13。
具体实施方式
如图1-2所示一种直驱式连续控制气阀，所述气阀为电磁阀，其包括动铁11、阀体12、线圈13，所述动铁11安装在阀体12内，所述线圈13安装在阀体12外，所述线圈13通电，于阀体12、动铁11内形成磁路，产生电磁力，电磁力驱动动铁11在阀体12内上下移动；所述阀体12上设置有贯穿阀体12上下两端的柱状通孔，柱状通孔分成上下两段，上段直径大、下段直径小，所述动铁11置于柱状通孔上段，与阀体12滑动配合；所述动铁11下端面边缘为台阶状，具有面A、面B、面C、面D，所述动铁11的外周面为面E，所述柱状通孔的上、下段之间通过台阶121过度，台阶121与台阶状动铁下端面边缘111相匹配，具有面A'、面B'、面C'、面D'，所述柱状通孔上段内周面为面E'，所述阀体12外周面上设置有环形缺口122，环形缺口122位于过度台阶121上方；随动铁13上下移动，所述面A与面A'径向相对，于面A与面A'之间形成径向磁极A，所述面B与面B'轴向相对，于面B与面B'之间形成轴向磁极B，所述面C与面C'径向相对，于面C与面C'之间形成径向磁极，所述面D与面D'轴向相对，于面D与面D'之间形成轴向磁极D，所述面E与面E'径向相对，于面E与面E'之间形成径向磁极E，于环状缺口122处形成漏磁F；所述气阀电磁力特性为水平特性，即当线圈电流Ib≥I≥Ia（即工作电流区间）时，气阀电磁力p大小随线圈电流I大小变化而变化，并成反比；由气阀电磁力P大小控制气阀开度；所述面A为上端大、下端小的锥面，所述面A'为圆柱面，所述面B、面B'均为水平面，所述面C与面C'均为圆柱面，所述面D与面D'均为水平面，面E与面E'均为圆柱面；所述缺口处阀体12厚度为0.5mm，缺口122长度为2.5mm，缺口122上角度125度，缺口122下角度105度。
所述气阀电磁力特性为水平特性，即当线圈13电流Ib≥I≥Ia（即工作电流区间）时，气阀电磁力p大小随线圈13电流I大小变化而变化，并成反比；由气阀电磁力P大小控制气阀开度。
一种上述直驱式连续控制气阀流量特性控制方法，通过径向磁极A、径向磁极C、径向磁极E、轴向磁极B、轴向磁极D和漏磁F配合，使得所述气阀电磁力特征为水平特性，即当线圈电流Ib≥I≥Ia时，气阀电磁力F大小随线圈电流I大小变化而变化，又气阀的流量随气阀的阀口开度大小变化而变化，又气阀的阀口开度随气阀电磁力F大小的变化而变化，故，当线圈电流Ib≥I≥Ia时，气阀的流量q随线圈电流I的大小变化而变化，即所述气阀流量特性。
以上公开的仅仅是本发明的较佳实施例，但并非用以限制其本身，任何本领域的技术人员在不违背本发明精神内涵的情况下，所作的变化和改动，均应落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种直驱式连续控制气阀，所述气阀为电磁阀，其包括动铁、阀体、线圈，所述动铁安装在阀体内，所述线圈安装在阀体外，所述线圈通电，于阀体、动铁内形成磁路，产生电磁力，电磁力驱动动铁在阀体内上下移动；所述阀体上设置有贯穿阀体上下两端的柱状通孔，柱状通孔分成上下两段，上段直径大、下段直径小，所述动铁置于柱状通孔上段，与阀体滑动配合；其特征在于，所述动铁下端面边缘为台阶状，具有面A、面B、面C、面D，所述动铁的外周面为面E，所述柱状通孔的上、下段之间通过台阶过度，台阶与台阶状动铁下端面边缘相匹配，具有面A'、面B'、面C'、面D'，所述柱状通孔上段内周面为面E'，所述阀体外周面上设置有环形缺口，环形缺口位于过度台阶上方；随动铁上下移动，所述面A与面A'径向相对，于面A与面A'之间形成径向磁极A，所述面B与面B'轴向相对，于面B与面B'之间形成轴向磁极B，所述面C与面C'径向相对，于面C与面C'之间形成径向磁极，所述面D与面D'轴向相对，于面D与面D'之间形成轴向磁极D，所述面E与面E'径向相对，于面E与面E'之间形成径向磁极E，于环状缺口处形成漏磁F；
所述气阀电磁力特性为水平特性。
2.根据权利要求1所述的一种直驱式连续控制气阀，其特征在于，所述面A为上端大、下端小的锥面，所述面A'为圆柱面，所述面B、面B'均为水平面，所述面C与面C'均为圆柱面，所述面D与面D'均为水平面，面E与面E'均为圆柱面。
3.根据权利要求1所述的一种直驱式连续控制气阀，其特征在于，所述缺口处阀体厚度为0.3-0.8mm，缺口长度为1.5-3.5mm，缺口上角度110-150度，缺口下角度95-120度。
4.根据权利要求3所述的一种直驱式连续控制气阀，其特征在于，所述缺口处阀体厚度为0.5mm，缺口长度为2.5mm，缺口上角度110-150度，缺口下角度95-120度。
5.一种权利要求1-4中任意一项所述的一种直驱式连续控制气阀流量特性控制方法，其特征在于，通过径向磁极A、径向磁极C、径向磁极E、轴向磁极B、轴向磁极D和漏磁F配合，使得所述气阀电磁力特征为水平特性，即当线圈电流Ib≥I≥Ia时，气阀电磁力F大小随线圈电流I大小变化而变化，又气阀的流量随气阀的阀口开度大小变化而变化，又气阀的阀口开度随气阀电磁力F大小的变化而变化，故，当线圈电流Ib≥I≥Ia时，气阀的流量q随线圈电流I的大小变化而变化，即所述气阀流量特性。
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