CN115750816A - 开闭可调式电磁阀结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电磁阀技术领域，尤其涉及一种开闭可调式电磁阀结构。开闭可调式电磁阀结构包括阀体，设置有活动阀芯，活动阀芯的一端连接有阀口密封结构；阀座，设置有介质流道和阀口，介质流道和阀口相通，阀体安装在阀座上；回位弹簧，与活动阀芯连接，用于对活动阀芯产生弹力，使得阀口密封结构关闭阀口；记忆合金弹簧，设置于阀体内，套接在活动阀芯上，与回位弹簧产生方向相反的弹力；电磁线圈，安装在阀体上，用于产生电磁感应以调节记忆合金弹簧的弹力大小。本发明的开闭可调式电磁阀结构，通过采用记忆合金弹簧和普通弹簧的合力来控制活动阀芯，通过活动阀芯的运动，带动阀口密封结构运动，实现阀口的关闭、开启和流量调节。

Description

开闭可调式电磁阀结构

技术领域

本发明涉及电磁阀技术领域，尤其涉及一种开闭可调式电磁阀结构。

背景技术

目前新能源车上出现的阀类有两种实现方案：第一种方案是通过电磁方式打开或关闭阀芯，给电磁线圈通电产生磁场，通过电磁力将阀芯吸起，电磁线圈断电，电磁力消失，阀芯在回位弹簧的作用下恢复初始位置，实现电磁阀的开闭功能。这种方案的阀可用于各类液态及气态介质，实现流路的开启和关闭功能。电磁阀在介质低压差的情况下，可以轻松实现开启与关闭；但在高压差情况下，且流通面积要求较大时，就必须采用多级方式才可实现阀口的开启和关闭。另外由于阀口是通过压力平衡的方式打开或关闭，其内部的压力平衡孔直径较小，容易受杂质及润滑油液体的干扰，造成电磁阀功能失效，同时结构复杂。

第二种方案是通过电机驱动阀芯旋转实现水阀的开启关闭及流量调节，当阀芯位置旋转到对应的通道时，该通道接通，对应介质可进行流通。这种类型的阀根据阀芯的结构来分，主要有柱阀、球阀和蝶阀，都是以电机作为驱动力驱动阀芯旋转。通过电机实现开闭和流量调节的阀，控制部件需要采用电机，且配备齿轮机构，结构复杂，成本较高。对于一进多出的阀，出口数量大于三个，且要求可实现流量控制，电机控制的方式就略显不足，要求更多的电机才可实现该功能，成本更高，性价比较低。

发明内容

本发明提供一种开闭可调式电磁阀结构，用以解决现有技术中阀类结构存在的结构复杂、受介质干扰失效、成本过高的缺陷，实现电磁阀结构简单、可靠性高的特点。

本发明提供一种开闭可调式电磁阀结构，包括：

阀体，设置有活动阀芯，所述活动阀芯的一端连接有阀口密封结构；

阀座，设置有介质流道和阀口，所述介质流道和阀口相通，所述阀体安装在所述阀座上；

回位弹簧，设置于所述阀体内，与所述活动阀芯连接，用于对所述活动阀芯产生弹力，使得所述阀口密封结构关闭所述阀口；

记忆合金弹簧，设置于所述阀体内，套接在所述活动阀芯上，与所述回位弹簧产生方向相反的弹力；

电磁线圈，安装在所述阀体上，用于产生电磁感应以调节所述记忆合金弹簧的弹力大小。

根据本发明提供的一种开闭可调式电磁阀结构，所述阀体包括主体外壳，所述主体外壳的一端设置有开口，所述活动阀芯的一端位于所述主体外壳内并通过所述回位弹簧与所述主体外壳的内壁连接，所述活动阀芯的另一端穿设所述开口延伸至所述主体外壳外并连接所述阀口密封结构。

根据本发明提供的一种开闭可调式电磁阀结构，所述主体外壳在靠近所述开口的一端套设有安装板，所述安装板在对应所述开口处开设有安装槽，所述安装槽内设置有限制所述活动阀芯脱离所述主体外壳的阻挡部。

根据本发明提供的一种开闭可调式电磁阀结构，所述阻挡部包括阀芯挡圈，所述阀芯挡圈安装在所述安装槽内，所述阀芯挡圈中部开设有与所述活动阀芯适配的通孔，所述活动阀芯的一端穿设所述通孔。

根据本发明提供的一种开闭可调式电磁阀结构，所述阀芯挡圈的外周壁在靠近所述主体外壳的一端环绕设置有第一密封圈安装槽，所述第一密封圈安装槽内套设有第一密封圈；所述阀芯挡圈的内周壁上环绕设置有第二密封圈安装槽，所述第二密封圈安装槽内嵌设有第二密封圈。

根据本发明提供的一种开闭可调式电磁阀结构，活动阀芯包括第一柱体和第二柱体，所述第一柱体位于主体外壳内且第一柱体的直径大于所述通孔的直径，第一柱体的一端与回位弹簧连接，第一柱体的另一端与第二柱体的一端连接，第二柱体的另一端活动穿设所述通孔并与阀口密封结构连接。

根据本发明提供的一种开闭可调式电磁阀结构，第一柱体靠近第二柱体一端的周壁上开设有记忆合金弹簧安装槽，所述记忆合金弹簧活动套接在记忆合金弹簧安装槽内，所述记忆合金弹簧的一端与所述阀芯挡圈连接，另一端与记忆合金弹簧安装槽的内壁连接。

根据本发明提供的一种开闭可调式电磁阀结构，所述阀座内部设置有所述介质流道，所述介质流道两侧的阀座侧壁上分别开设有阀体安装口和所述阀口，所述阀体安装口用于安装所述阀体，所述阀口密封结构与所述阀口对应适配。

根据本发明提供的一种开闭可调式电磁阀结构，所述阀座内部设置有所述介质流道，所述介质流道两侧的阀座侧壁上分别开设有阀体安装口和所述阀口，所述阀体安装口所在的阀座侧壁在朝向所述阀口的一侧还设置有压力平衡腔，所述阀口朝向所述压力平衡腔一侧设置有凸环，所述凸环的外侧套设有开启弹簧，所述开启弹簧的一端与所述阀口所在的阀座内壁连接，另一端连接有与所述压力平衡腔适配的密封活塞，所述密封活塞位于所述凸环上侧且与所述压力平衡腔的内壁贴合，所述密封活塞的中部开设有排气孔，所述阀口密封结构与所述排气孔对应适配。

根据本发明提供的一种开闭可调式电磁阀结构，所述记忆合金弹簧由温控记忆合金或磁控记忆合金制成。

本发明提供的开闭可调式电磁阀结构，通过采用记忆合金弹簧和普通弹簧的合力来控制活动阀芯，通过活动阀芯的运动，带动阀口密封结构运动，实现阀口的关闭、开启和流量调节；其中，阀口密封结构和阀座可根据不同的介质和压力情况，进行适应性搭配设计；电磁阀结构的阀体可作为标准组件，根据需要与相应阀座进行组合装配；整个电磁阀结构为全机械结构，记忆合金弹簧通过温度或磁场进行弹簧力控制，可靠性高。本发明电磁阀结构的结构简单，装配简单，不受流体介质的干扰，有多个通路的情况下，无需多个电机控制，降低了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一阀口打开状态示意图；

图2是本发明实施例一阀口关闭状态示意图；

图3是本发明实施例一提供的阀体的结构示意图；

图4是本发明实施例一另外一种使用状态图；

图5是本发明实施例二阀口打开状态示意图；

图6是本发明实施例二阀口关闭状态示意图；

附图标记：

100、阀体；101、主体外壳；102、活动阀芯；

103、阀口密封结构；104、安装板；

200、阀座；201、介质流道；202、阀口；203、压力平衡腔；

204、凸环；205、开启弹簧；206、密封活塞；207、排气孔；

300、回位弹簧；400、记忆合金弹簧；500、电磁线圈；

600、阻挡部；601、阀芯挡圈；602、第一密封圈；

603、第二密封圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

实施例一：

下面结合图1-图4描述本发明的一种开闭可调式电磁阀结构，包括：阀体100、阀座200、回位弹簧300、记忆合金弹簧400和电磁线圈500。

阀体100设置有活动阀芯102，活动阀芯102的一端连接有阀口密封结构103；回位弹簧300设置于阀体100内，与活动阀芯102连接，用于对活动阀芯102产生弹力，使得阀口密封结构103关闭阀口202；记忆合金弹簧400设置于阀体100内，套接在活动阀芯102上，与回位弹簧300产生方向相反的弹力；电磁线圈500安装在阀体100上，用于产生电磁感应以调节记忆合金弹簧400的弹力大小。

具体地，回位弹簧300是普通的碳钢类材质弹簧，记忆合金弹簧400由温控记忆合金或磁控记忆合金制成，将记忆合金做成弹簧，通过控制温度或者磁场，改变弹簧的弹力，通过弹簧力的平衡，实现活动阀芯102的运动；电磁线圈500可根据实际流体的压力及控制响应速度进行匹配，压力差大的流体介质或控制响应速度要求高的阀，可选择较大的电磁线圈500。

在温度较低或磁场较弱时，回位弹簧300的弹力大于记忆合金弹簧400的弹力，活动阀芯102受到向下的弹簧力，到达下极限位置，阀口密封结构103被活动阀芯102带动，运行至下极限位置，将介质流动的阀口202密封。给电磁线圈500通电，此时主体外壳101和活动阀芯102的温度会随之升高，记忆合金弹簧400被加热，或者电磁线圈500内的磁场强度增大，此时记忆合金弹簧400受温度或磁场的影响，弹簧力增大，且大于回位弹簧300的弹簧力，活动阀芯102受到向上的弹簧力，到达上极限位置，阀口密封结构103被活动阀芯102带动，运行至上极限位置，将介质流动的阀口202打开。

如图3所示，在本实施例中，阀体100包括主体外壳101，主体外壳101的一端设置有开口，活动阀芯102的一端位于主体外壳101内并通过回位弹簧300与主体外壳101的内壁连接，活动阀芯102的另一端穿设开口延伸至主体外壳101外并连接阀口密封结构103。

主体外壳101在靠近开口的一端套设有安装板104，安装板104在对应开口处开设有安装槽，安装槽内设置有限制活动阀芯102脱离主体外壳101的阻挡部600。

阻挡部600包括阀芯挡圈601，阀芯挡圈601安装在安装槽内，阀芯挡圈601中部开设有与活动阀芯102适配的通孔，活动阀芯102的一端穿设通孔。

阀芯挡圈601的外周壁在靠近主体外壳101的一端环绕设置有第一密封圈安装槽，第一密封圈安装槽内套设有第一密封圈602；阀芯挡圈601的内周壁上环绕设置有第二密封圈安装槽，第二密封圈安装槽内嵌设有第二密封圈603。第一密封圈602为O形密封圈，第二密封圈603为星形密封圈。第一密封圈602和第二密封圈603的配合能够更好实现密封效果。

活动阀芯102包括第一柱体和第二柱体，第一柱体位于主体外壳101内且第一柱体的直径大于通孔的直径，第一柱体的一端与回位弹簧300连接，第一柱体的另一端与第二柱体的一端连接，第二柱体的另一端活动穿设通孔并与阀口密封结构103连接。阶梯轴状的活动阀芯102更加便于装配和限位。

第一柱体靠近第二柱体一端的周壁上开设有记忆合金弹簧安装槽，记忆合金弹簧400活动套接在记忆合金弹簧安装槽内，记忆合金弹簧400的一端与阀芯挡圈601连接，另一端与记忆合金弹簧安装槽的内壁连接。

阀座200设置有介质流道201和阀口202，介质流道201和阀口202相通，阀体100安装在阀座200上；

具体地，阀座200内部设置有介质流道201，介质流道201两侧的阀座200侧壁上分别开设有阀体安装口和阀口202，阀体安装口用于安装阀体100，阀口密封结构103与阀口202对应适配。在本实施例中，阀口202结构为常规的V型阀口结构，阀口密封结构103优先截面为V型的密封结构，以更好地实现密封效果。

由于阀口密封结构103为V型结构，且记忆合金弹簧400根据温度或磁场强度，可实现近似线性的控制关系，活动阀芯102可根据温度或磁场的大小，运行在上极限及下极限或者两个极限之间的任意位置，阀口密封结构103也和活动阀芯102一样，运行至上述任意位置；

因此，本实施例的开闭可调式电磁阀结构，适用于低压差且有流量调节需求的阀体，通过调节活动阀芯102的位置，实现流量调节和阀口202的开闭功能。

阀体100可作为一个总成体，通过安装板104外周壁上的螺纹结构安装在阀座200的阀体安装口上，实现主体结构的标准化设计。在多个接口通路需要控制的情况下，如图4所示，可将主体结构作为标准组件，装配在所需阀座上。

实施例二：

如图5-图6所示，本实施例中的开闭可调式电磁阀结构，与实施例一中的开闭可调式电磁阀结构的区别在于阀座200和阀口密封结构103的不同，其余结构大致相同。

具体地，在本实施例中，阀座200内部设置有介质流道201，介质流道201两侧的阀座200侧壁上分别开设有阀体安装口和阀口202，阀体安装口所在的阀座200侧壁在朝向阀口202的一侧还设置有压力平衡腔203，阀口202朝向压力平衡腔203一侧设置有凸环204，凸环204的外侧套设有开启弹簧205，开启弹簧205的一端与阀口202所在的阀座200内壁连接，另一端连接有与压力平衡腔203适配的密封活塞206，密封活塞206位于凸环204上侧且与压力平衡腔203的内壁贴合，密封活塞206的中部开设有排气孔207，阀口密封结构103与排气孔207对应适配。排气孔207优选为大口径排气孔，阀口密封结构103优选为圆锥结构，圆锥结构的尖端可插进排气孔207内。

如图5所示，为了方便理解，将凸环204左侧的介质流道201定为进口侧，凸环204右侧的介质流道201定为出口侧。给电磁线圈500通电，当活动阀芯102运行至上极限时，排气孔207被打开，由于出口侧和进口侧的压力差较大，压力平衡腔203内的压力快速下降至出口侧压力，此时由于进口侧压力大于出口侧压力，密封活塞206被压力差顶至上端位置，阀口202打开。电磁线圈500断电后，活动阀芯102受回位弹簧300的弹力，顶着密封活塞206运行至下极限位置，阀口202关闭。由于压力差较大的原因，不能采用活动阀芯102直接连接密封活塞206的方案，否则在大压差下，记忆合金弹簧400的弹力不足以平衡压力差产生的力，阀体的开闭功能即会失效。

本实施例的开闭可调式电磁阀结构，适用于高压差且没有流量调节需求的阀体，采用压力平衡的方式，实现阀口202的打开和关闭，排气孔207的通径尺寸较大，故不会因杂质或润滑油液体的问题，导致其堵塞，最终导致阀体的开闭功能失效。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种开闭可调式电磁阀结构，其特征在于，包括：

阀体，设置有活动阀芯，所述活动阀芯的一端连接有阀口密封结构；

阀座，设置有介质流道和阀口，所述介质流道和阀口相通，所述阀体安装在所述阀座上；

回位弹簧，设置于所述阀体内，与所述活动阀芯连接，用于对所述活动阀芯产生弹力，使得所述阀口密封结构关闭所述阀口；

记忆合金弹簧，设置于所述阀体内，套接在所述活动阀芯上，与所述回位弹簧产生方向相反的弹力；

电磁线圈，安装在所述阀体上，用于产生电磁感应以调节所述记忆合金弹簧的弹力大小。

2.根据权利要求1所述的开闭可调式电磁阀结构，其特征在于，所述阀体包括主体外壳，所述主体外壳的一端设置有开口，所述活动阀芯的一端位于所述主体外壳内并通过所述回位弹簧与所述主体外壳的内壁连接，所述活动阀芯的另一端穿设所述开口延伸至所述主体外壳外并连接所述阀口密封结构。

3.根据权利要求2所述的开闭可调式电磁阀结构，其特征在于，所述主体外壳在靠近所述开口的一端套设有安装板，所述安装板在对应所述开口处开设有安装槽，所述安装槽内设置有限制所述活动阀芯脱离所述主体外壳的阻挡部。

4.根据权利要求3所述的开闭可调式电磁阀结构，其特征在于，所述阻挡部包括阀芯挡圈，所述阀芯挡圈安装在所述安装槽内，所述阀芯挡圈中部开设有与所述活动阀芯适配的通孔，所述活动阀芯的一端穿设所述通孔。

5.根据权利要求4所述的开闭可调式电磁阀结构，其特征在于，所述阀芯挡圈的外周壁在靠近所述主体外壳的一端环绕设置有第一密封圈安装槽，所述第一密封圈安装槽内套设有第一密封圈；所述阀芯挡圈的内周壁上环绕设置有第二密封圈安装槽，所述第二密封圈安装槽内嵌设有第二密封圈。

6.根据权利要求4所述的开闭可调式电磁阀结构，其特征在于，活动阀芯包括第一柱体和第二柱体，所述第一柱体位于主体外壳内且第一柱体的直径大于所述通孔的直径，第一柱体的一端与回位弹簧连接，第一柱体的另一端与第二柱体的一端连接，第二柱体的另一端活动穿设所述通孔并与阀口密封结构连接。

7.根据权利要求6所述的开闭可调式电磁阀结构，其特征在于，第一柱体靠近第二柱体一端的周壁上开设有记忆合金弹簧安装槽，所述记忆合金弹簧活动套接在记忆合金弹簧安装槽内，所述记忆合金弹簧的一端与所述阀芯挡圈连接，另一端与记忆合金弹簧安装槽的内壁连接。

8.根据权利要求1所述的开闭可调式电磁阀结构，其特征在于，所述阀座内部设置有所述介质流道，所述介质流道两侧的阀座侧壁上分别开设有阀体安装口和所述阀口，所述阀体安装口用于安装所述阀体，所述阀口密封结构与所述阀口对应适配。

9.根据权利要求1所述的开闭可调式电磁阀结构，其特征在于，所述阀座内部设置有所述介质流道，所述介质流道两侧的阀座侧壁上分别开设有阀体安装口和所述阀口，所述阀体安装口所在的阀座侧壁在朝向所述阀口的一侧还设置有压力平衡腔，所述阀口朝向所述压力平衡腔一侧设置有凸环，所述凸环的外侧套设有开启弹簧，所述开启弹簧的一端与所述阀口所在的阀座内壁连接，另一端连接有与所述压力平衡腔适配的密封活塞，所述密封活塞位于所述凸环上侧且与所述压力平衡腔的内壁贴合，所述密封活塞的中部开设有排气孔，所述阀口密封结构与所述排气孔对应适配。

10.根据权利要求1所述的开闭可调式电磁阀结构，其特征在于，所述记忆合金弹簧由温控记忆合金或磁控记忆合金制成。

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