CN114688337A - 一种低能耗电磁阀 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低能耗电磁阀，包括阀体，阀体内设有内腔，内腔中滑移安装有相互连接的动铁芯和阀芯，阀体上设有壳体，壳体与内腔连通，壳体内安装有定铁芯，定铁芯上盘绕有线圈，壳体内滑移安装有固定磁铁，动铁芯上设置有复位弹簧以推动阀芯将阀体的进液口和出液口分隔，壳体设有固定机构，固定磁铁通过固定机构与壳体可分离连接，壳体内还设有缓冲机构。本申请具有电磁阀启动，动铁芯和固定磁铁均吸附在定铁芯上后线圈断电，动铁芯通过固定磁铁的磁力吸附在定铁芯上使电磁阀保持打开，减少了电磁阀工作的能耗，且线圈断电后不会产生热量，使得线圈不易损坏。

Description

一种低能耗电磁阀

技术领域

本申请涉及阀门的领域，尤其是涉及一种低能耗电磁阀。

背景技术

电磁阀是一种通过电磁控制的工业设备，用于对线路中的流体进行自动控制与调节，通常被应用于需要快速反应的线路上。

常见的电磁阀包括常开电磁阀和常闭电磁阀，常闭电磁阀包括一个阀体以及安装在阀体上的电磁铁，阀体内部设置有封闭内腔，内腔中滑移安装有一块铁芯，铁芯与电磁铁之间设置有弹簧，电磁铁工作时通过磁力带动铁芯滑移，进而通过铁芯带动阀芯运动，阀体的进液口和出液口连通，电磁阀闭合，反之，电磁铁停止工作，在弹簧作用下铁芯复位带动阀芯复位将电磁阀的进液口和出液口之间阻断，电磁阀断开。

在常闭电磁阀工作时，由于需要通过电磁铁的磁力来对抗弹簧的弹力，所以电磁铁需要持续通电，长时间的通电不仅会消耗更多的电量，而且会使得线圈产生较多的热量，线圈长时间做功发热会使得线圈的使用寿命降低。

发明内容

为了解决常闭电磁阀在使用时会消耗大量电量且由于长时间发热使得电磁铁内的线圈容易损坏的问题，本申请提供一种低能耗电磁阀。

本申请提供的一种低能耗电磁阀采用如下的技术方案：

一种低能耗电磁阀，包括阀体，所述阀体内设置有内腔，壳体内腔中滑移安装有动铁芯和阀芯，所述阀芯与所述动铁芯的一端连接，所述阀体上设置有壳体，所述壳体与壳体内腔背离所述阀芯的一端连通，所述壳体内安装有与所述动铁芯同轴的定铁芯，所述定铁芯上盘绕有线圈，所述壳体内还滑移安装有固定磁铁，所述固定磁铁沿所述动铁芯的滑移方向滑移，所述动铁芯上设置有复位弹簧，所述复位弹簧用于推动所述动铁芯滑移至所述阀芯将所述阀体的进液口和出液口分隔，所述壳体设置有固定机构，初始状态时所述固定磁铁与所述定铁芯分离，所述固定磁铁通过所述固定机构与所述壳体可分离连接，所述壳体内还设置有用于缓冲是固定磁铁与定铁芯的冲击力的缓冲机构。

通过采用上述技术方案，电磁阀启动后，线圈通电，通电的线圈配合定铁芯产生磁力，进而定铁芯通过磁力对固定磁铁以及动铁芯进行吸附，当固定磁铁和动铁芯均吸附到定铁芯上后即可对线圈断电，动铁芯通过固定磁铁的磁力克服弹簧的弹力保持吸附在定铁芯上的状态，使得电磁阀保持在打开状态，减少了电磁阀保持打开状态所需要消耗的电量，同时线圈断电后不会产生热量，使得线圈不易因为持续的发热而出现损坏，增加了线圈的使用寿命。

可选的，所述缓冲机构包括位于所述壳体内的第一挡环，所述第一挡环与所述固定磁铁同轴，所述第一挡环位于所述固定磁铁和所述定铁芯之间，所述第一挡环朝向所述固定磁铁的一端面上同轴设置有橡胶圈，所述橡胶圈用于对所述固定磁铁进行缓冲。

通过采用上述技术方案，通过橡胶圈对固定磁铁的冲击力进行缓冲，使得固定磁铁不易因为过大的冲击力出现损坏，且固定磁铁的冲击力被第一挡环承载，使得定铁芯不易因为固定磁铁的冲击力出现松动。

可选的，所述固定磁铁上设置有保护壳，所述固定磁铁配合嵌设在所述保护壳内，所述保护壳的一端同轴设置有第二挡环，所述固定磁铁通过所述保护壳的所述第二挡环滑移安装在所述壳体内，当所述定铁芯及所述线圈工作时，所述保护壳的一端依次穿过所述橡胶圈及所述第一挡环且与所述定铁芯的端面相贴合，所述第二挡环贴合抵紧所述橡胶圈。

通过采用上述技术方案，保护壳进一步对固定磁铁进行了保护，同时由于固定磁铁通过保护壳的第二挡环与壳体的第一挡环之间的配合形成支撑，使得固定磁铁的一端可与定铁芯相贴合，进一步提高了固定磁铁对于动铁芯的吸力。

可选的，所述固定机构包括安装在所述壳体中的固定板，所述固定板通过磁性材料制成，所述固定磁铁位于所述固定板和所述定铁芯之间，所述固定板上也卷绕有线圈。

通过采用上述技术方案，当固定磁铁需要滑移至定铁芯处时，定位铁芯处的线圈通电对固定磁铁产生斥力推动固定磁铁运动，使得需要固定磁铁运动时固定磁铁不会仍然吸附在固定板上，极大地提高了固定磁铁的工作稳定性，同时当固定磁铁需要与定铁芯分离时，通过定位铁芯对固定磁铁产生吸力，提高了固定磁铁的复位速度，进而提高了电磁阀的性能。

可选的，两个所述线圈相互并联。

通过采用上述技术方案，两个线圈相互并联后通过同一个电路供电，使得两个线圈的磁极翻转时不易出现非同步现象，进而使得固定机构的工作更加稳定。

可选的，所述固定板包括定位铁芯和连接板，所述定位铁芯通过磁性材料制成，所述定位铁芯与所述连接板连接，所述连接板与所述壳体背离所述阀体的一端面螺纹连接，所述定位铁芯位于所述壳体内用于充当同一端的所述线圈的铁芯。

通过采用上述技术方案，在定位铁芯的侧壁上设置螺纹可能会对定位铁芯的功能产生干扰，定位铁芯通过连接板与壳体连接后，当需要拆卸时较为方便的同时，对定位铁芯的功能不易产生干扰。

可选的，所述壳体内位于所述固定板处设置有第三挡环，所述第三挡环朝向所述固定磁铁的一端面上设置有橡胶圈，所述保护壳朝向所述固定板的一端侧壁同轴设置有第二挡环，所述保护壳的一端可穿过所述第三挡环贴合抵紧所述固定板，此时所述第二挡环贴合抵紧所述第三挡环的所述橡胶圈。

通过采用上述技术方案，在保护壳的另一端同样设置一个第二挡环后，使得保护壳的滑移更加稳定，不易出现倾斜，同时通过同样的橡胶圈对固定磁铁进行缓冲，使得固定磁铁不易出现损坏的同时，通过第三挡环对固定磁铁的冲击力进行承载，使得连接板及壳体上的螺纹不易因为固定磁铁的冲击力出现损坏导致拆卸不便。

可选的，所述固定机构包括沿所述固定磁铁轴线周向间隔开设在所述壳体内壁上的若干安装孔，所述安装孔内滑移安装有固定块，所述固定块与所述安装孔的孔底之间设置有抵紧弹簧，所述抵紧弹簧的两端分别于所述固定块及所述安装孔的孔底连接，所述保护壳侧壁上同轴开设有环形槽，所述环形槽与所述固定块嵌设配合。

通过采用上述技术方案，当固定磁铁在定铁芯的斥力的作用下与定铁芯分离后，通过环形槽和固定块之间的配合对固定磁铁进行定位，且定位结构较为简单，不易出现失误现象。

可选的，所述环形槽开设在所述保护壳背离所述定铁芯的一端上，所述保护壳背离所述定铁芯的一端面外缘同轴开设有环形的连接槽，所述连接槽与所述环形槽连接。

通过采用上述技术方案，连接槽用于引导固定块配合嵌设在环形槽汇中，且当固定磁铁需要与定铁芯吸附时，连接槽减小了固定块与环形槽之间的支撑力，使得固定磁铁更加容易与固定块分离，进而使得固定磁铁的功能更加稳定。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.电磁阀启动后，线圈通电，通电的线圈配合定铁芯产生磁力，进而定铁芯通过磁力对固定磁铁以及动铁芯进行吸附，当固定磁铁和动铁芯均吸附到定铁芯上后即可对线圈断电，动铁芯通过固定磁铁的磁力克服弹簧的弹力保持吸附在定铁芯上的状态，使得电磁阀保持在打开状态，减少了电磁阀保持打开状态所需要消耗的电量，同时线圈断电后不会产生热量，使得线圈不易因为持续的发热而出现损坏，增加了线圈的使用寿命；

2.当固定磁铁需要滑移至定铁芯处时，定位铁芯处的线圈通电对固定磁铁产生斥力推动固定磁铁运动，使得需要固定磁铁运动时固定磁铁不会仍然吸附在固定板上，极大地提高了固定磁铁的工作稳定性，同时当固定磁铁需要与定铁芯分离时，通过定位铁芯对固定磁铁产生吸力，提高了固定磁铁的复位速度，进而提高了电磁阀的性能；

3.连接槽用于引导固定块配合嵌设在环形槽汇中，且当固定磁铁需要与定铁芯吸附时，连接槽减小了固定块与环形槽之间的支撑力，使得固定磁铁更加容易与固定块分离，进而使得固定磁铁的功能更加稳定。

附图说明

图1是本申请实施例1的立体结构示意图。

图2是本申请实施例1的剖视图。

图3是本申请实施例2的立体结构示意图。

图4是本申请实施例2的剖视图。

附图标记：1、阀体；11、动铁芯；12、阀芯；2、壳体；21、定铁芯；22、固定磁铁；23、复位弹簧；3、线圈；4、固定机构；41、固定板；411、定位铁芯；412、连接板；42、安装孔；43、固定块；44、抵紧弹簧；45、环形槽；46、连接槽；5、缓冲机构；51、第一挡环；52、橡胶圈；53、第三挡环；54、保护壳；55、第二挡环。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例1公开一种低能耗电磁阀，参照图1和图2，包括阀体1，阀体1内一体设置有呈圆柱状的内腔，内腔中滑移安装有一个呈圆柱状的动铁芯11以及一个用于分隔阀体1的进液口和出液口的阀芯12，阀芯12与动铁芯11的一端同轴固定连接。通过滑移动铁芯11及阀芯12可将阀体1的进液口和出液口分隔。

参照图1和图2，阀体1的内腔的一端将阀体1贯穿，在阀体1被内腔贯穿的一端上固定安装有一个呈筒状的壳体2，壳体2的内腔与阀体1的内腔连通。壳体2的内腔与阀体1的内腔同轴，壳体2的内腔中同轴固定安装有定铁芯21，定铁芯21上固定盘绕有线圈3。在定铁芯21和动铁芯11之间设置有复位弹簧23，复位弹簧23的两端分别抵紧定铁芯21和动铁芯11，初始状态复位弹簧23推动动铁芯11及阀芯12将阀体1的进液口和出液口分隔。

参照图1和图2，在壳体2的内腔中设置有固定磁铁22，壳体2的内腔背离定铁芯21的一端中还设置有固定机构4，固定机构4包括一块固定板41，固定板41包括定位铁芯411以及连接板412。壳体2的内腔将壳体2贯穿，定位铁芯411呈圆柱状且配合滑移安装在壳体2内腔中，连接板412与壳体2内腔侧壁之间螺纹连接将壳体2内嵌的一端封闭，定位铁芯411与连接板412同轴固定连接，定位铁芯411通过连接板412与壳体2之间形成固定连接，使得当壳体2内部需要维修更换时可较为方便地进行拆卸。

参照图1和图2，在定位铁芯411处的壳体2中还绕定位铁芯411盘绕设置有线圈3，定铁芯21的线圈3与定位铁芯411的线圈3并联且通过同一电路供电。当两个线圈3工作时，通过定铁芯21吸引固定磁铁22，通过定位铁芯411推动固定磁铁22，使得固定磁铁22可以较快速度吸附在定铁芯21上，进而使得动铁芯11通过固定磁铁22吸附在定铁芯21上。当电磁阀需要断开时，对线圈3进行反向供电，定铁芯21推动固定磁铁22，定位铁芯411吸引固定磁铁22，当固定磁铁22吸附在定位铁芯411上后，切断线圈3供电，定铁芯21吸附在定位铁芯411上完成固定。

参照图1和图2，在壳体2的内腔中同轴设置有圆筒状的保护壳54，定位铁芯411配合嵌设在保护壳54的内部，在壳体2内还设置有缓冲机构5，缓冲机构5包括同轴一体设置在保护壳54两端处的第二挡环55，保护壳54通过两个第二挡环55滑移安装在壳体2内腔中。缓冲机构5还包括同轴一体设置在壳体2内腔侧壁上的第一挡环51，第一挡环51位于固定磁铁22和定铁芯21之间，第一挡环51朝向固定磁铁22的一端面上同轴固定安装有一个橡胶圈52，橡胶圈52横截面呈圆环状。当定铁芯21工作时，保护壳54的一端依次滑移穿过橡胶圈52和第一挡环51贴合抵紧定铁芯21的一端面，且此时第二挡环55的端面贴合抵紧第一挡环51上的橡胶圈52。通过橡胶圈52对保护壳54的冲击力进行缓冲，通过第一挡环51对保护壳54进行支撑，使得定铁芯21不易因为保护壳54及固定磁铁22的冲击力而产生位移。

参照图1和图2，缓冲机构5还包括同轴一体设置在定位铁芯411和保护壳54之间的第三挡环53，第三挡环53朝向保护壳54的一端面上同样固定安装有橡胶圈52，第三挡环53的橡胶圈52以与第一挡环51上的橡胶圈52相同的方式对保护壳54及固定磁铁22的冲击力进行缓冲。

上文中的定铁芯21、动铁芯11、定位铁芯411均使用软铁制成。

本申请实施例1一种低能耗电磁阀的实施原理为：当电磁阀工作、两个线圈3通电后，固定磁铁22在定位铁芯411的斥力的作用下朝向定铁芯21方向滑移，动铁芯11同步朝向定铁芯21方向移动，当固定磁铁22及动铁芯11均吸附在定铁芯21上后，线圈3断电，动铁芯11通过固定磁铁22的磁力保持吸附在定铁芯21上的状态，节省了电量损耗。

同时由于第一挡环51、橡胶圈52以及第二挡环55之间的配合，橡胶圈52对固定磁铁22的冲击力进行缓冲，第一挡环51对固定磁铁22的冲击力进行承载。

本申请实施例2与实施例1的区别仅在于，参照图3和图4，固定机构4包括同轴开设在保护壳54背离定铁芯21的一端侧壁上的环形槽45，环形槽45的横截面呈半圆状，在保护壳54同一端的端面外缘上还同轴开设有一个环形的连接槽46，连接槽46与环形槽45连通。在壳体2内腔侧壁上绕保护壳54的轴线周向间隔开设有四个安装孔42，安装孔42内滑移安装有固定块43，固定块43背离安装孔42的孔底一端呈半球状，固定块43和安装孔42的孔底之间设置有抵紧弹簧44，抵紧弹簧44的两端分别与固定块43及安装孔42的孔底固定连接。当固定磁铁22与定铁芯21分离后，在连接槽46的引导下，四个固定块43配合嵌设在环形槽45中。本实施例中第二挡环55仅一体设置有一个。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低能耗电磁阀，包括阀体（1），所述阀体（1）内设置有内腔，壳体内腔中滑移安装有动铁芯（11）和阀芯（12），所述阀芯（12）与所述动铁芯（11）的一端连接，所述阀体（1）上设置有壳体（2），所述壳体（2）与壳体内腔背离所述阀芯（12）的一端连通，所述壳体（2）内安装有与所述动铁芯（11）同轴的定铁芯（21），所述定铁芯（21）上盘绕有线圈（3），其特征在于：所述壳体（2）内还滑移安装有固定磁铁（22），所述固定磁铁（22）沿所述动铁芯（11）的滑移方向滑移，所述动铁芯（11）上设置有复位弹簧（23），所述复位弹簧（23）用于推动所述动铁芯（11）滑移至所述阀芯（12）将所述阀体（1）的进液口和出液口分隔，所述壳体（2）设置有固定机构（4），初始状态时所述固定磁铁（22）与所述定铁芯（21）分离，所述固定磁铁（22）通过所述固定机构（4）与所述壳体（2）可分离连接，所述壳体（2）内还设置有用于缓冲是固定磁铁（22）与定铁芯（21）的冲击力的缓冲机构（5）。

2.根据权利要求1所述的一种低能耗电磁阀，其特征在于：所述缓冲机构（5）包括位于所述壳体（2）内的第一挡环（51），所述第一挡环（51）与所述固定磁铁（22）同轴，所述第一挡环（51）位于所述固定磁铁（22）和所述定铁芯（21）之间，所述第一挡环（51）朝向所述固定磁铁（22）的一端面上同轴设置有橡胶圈（52），所述橡胶圈（52）用于对所述固定磁铁（22）进行缓冲。

3.根据权利要求2所述的一种低能耗电磁阀，其特征在于：所述固定磁铁（22）上设置有保护壳（54），所述固定磁铁（22）配合嵌设在所述保护壳（54）内，所述保护壳（54）的一端同轴设置有第二挡环（55），所述固定磁铁（22）通过所述保护壳（54）的所述第二挡环（55）滑移安装在所述壳体（2）内，当所述定铁芯（21）及所述线圈（3）工作时，所述保护壳（54）的一端依次穿过所述橡胶圈（52）及所述第一挡环（51）且与所述定铁芯（21）的端面相贴合，所述第二挡环（55）贴合抵紧所述橡胶圈（52）。

4.根据权利要求1所述的一种低能耗电磁阀，其特征在于：所述固定机构（4）包括安装在所述壳体（2）中的固定板（41），所述固定板（41）通过磁性材料制成，所述固定磁铁（22）位于所述固定板（41）和所述定铁芯（21）之间，所述固定板（41）上也卷绕有线圈（3）。

5.根据权利要求4所述的一种低能耗电磁阀，其特征在于：两个所述线圈（3）相互并联。

6.根据权利要求5所述的一种低能耗电磁阀，其特征在于：所述固定板（41）包括定位铁芯（411）和连接板（412），所述定位铁芯（411）通过磁性材料制成，所述定位铁芯（411）与所述连接板（412）连接，所述连接板（412）与所述壳体（2）背离所述阀体（1）的一端面螺纹连接，所述定位铁芯（411）位于所述壳体（2）内用于充当同一端的所述线圈（3）的铁芯。

7.根据权利要求4所述的一种低能耗电磁阀，其特征在于：所述壳体（2）内位于所述固定板（41）处设置有第三挡环（53），所述第三挡环（53）朝向所述固定磁铁（22）的一端面上设置有橡胶圈（52），所述保护壳（54）朝向所述固定板（41）的一端侧壁同轴设置有第二挡环（55），所述保护壳（54）的一端可穿过所述第三挡环（53）贴合抵紧所述固定板（41），此时所述第二挡环（55）贴合抵紧所述第三挡环（53）的所述橡胶圈（52）。

8.根据权利要求3所述的一种低能耗电磁阀，其特征在于：所述固定机构（4）包括沿所述固定磁铁（22）轴线周向间隔开设在所述壳体（2）内壁上的若干安装孔（42），所述安装孔（42）内滑移安装有固定块（43），所述固定块（43）与所述安装孔（42）的孔底之间设置有抵紧弹簧（44），所述抵紧弹簧（44）的两端分别于所述固定块（43）及所述安装孔（42）的孔底连接，所述保护壳（54）侧壁上同轴开设有环形槽（45），所述环形槽（45）与所述固定块（43）嵌设配合。

9.根据权利要求8所述的一种低能耗电磁阀，其特征在于：所述环形槽（45）开设在所述保护壳（54）背离所述定铁芯（21）的一端上，所述保护壳（54）背离所述定铁芯（21）的一端面外缘同轴开设有环形的连接槽（46），所述连接槽（46）与所述环形槽（45）连接。

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