CN115899287A - 一种电磁阀 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电磁阀。该电磁阀的筒件的第一端与衔铁连接，活动件可沿筒件的轴向伸缩地设置在筒件的第二端，第一弹性件设置在筒件内且设置在筒件的第一端与活动件的第一端之间，活动件的第二端可活动地穿设在阀座的第一端，阀芯可沿阀座的轴向移动地设置在阀座的第一端内，阀芯的第一端与阀口相对设置，活动件的第二端与阀芯的第二端连接，筒件与阀座之间的最大间隙大于阀芯与阀口之间的最大间隙，第二弹性件设置在阀座内，且设置在阀芯的第一端与阀座的第二端之间，第二弹性件的弹性系数小于第一弹性件的弹性系数，阀座与电磁铁连接。本申请能够避免电磁阀在高压工作状态时产生过大的电磁力使阀芯的密封力过大而受到破坏。

Description

一种电磁阀

技术领域

本申请属于液体火箭发动机技术领域，具体涉及一种电磁阀。

背景技术

电磁阀广泛应用于航天液体火箭发动机，其具有工作压力大、密封要求高、工作寿命长等特征。电磁阀通过电磁铁产生电磁力驱动阀芯运动，并利用电磁力使阀芯对阀口进行密封。

在相关技术中，电磁阀在高压工作状态下，为克服介质力，通常将电磁阀的电磁力设计得较大，从而导致阀芯上用于密封阀口的塑料密封面的密封力过大，密封比压过高会导致电磁阀多次工作后使阀芯的塑料密封面受到破坏，影响阀门密封性能和工作寿命。

发明内容

本申请旨在至少能够在一定程度上解决相关技术中阀芯的塑料密封面的密封力过大而受到破坏的技术问题。为此，本申请提供了一种电磁阀。

本申请的技术方案为：

本申请提供了一种电磁阀，包括：

衔铁；

筒件，具有相对的第一端和第二端，所述筒件的第一端与所述衔铁连接；

活动件，具有相对的第一端和第二端，所述活动件可沿所述筒件的轴向伸缩地设置在所述筒件的第二端；

第一弹性件，设置在所述筒件内，且设置在所述筒件的第一端与所述活动件的第一端之间；

阀座，具有相对的第一端和第二端，所述筒件的第二端与所述阀座的第一端相对设置且具有可调的间距，所述活动件的第二端可活动地穿设在所述阀座的第一端，所述阀座的第二端开设有阀口；

阀芯，具有相对的第一端和第二端，所述阀芯可沿所述阀座的轴向移动地设置在所述阀座的第一端内，所述阀芯的第一端与所述阀口相对设置，所述活动件的第二端与所述阀芯的第二端连接，所述筒件与所述阀座之间的最大间隙大于所述阀芯与所述阀口之间的最大间隙；

第二弹性件，设置在所述阀座内，且设置在所述阀芯的第一端与所述阀座的第二端之间，所述第二弹性件的弹性系数小于所述第一弹性件的弹性系数；

电磁铁，所述阀座与所述电磁铁连接。

在一些实施方式中，所述电磁阀还包括顶杆，所述顶杆的第一端与所述筒件的第一端连接，所述顶杆的第二端与所述衔铁连接。

在一些实施方式中，所述顶杆与所述衔铁螺纹连接。

在一些实施方式中，所述电磁阀还包括固定盖，所述固定盖盖设于所述筒件的第一端，所述第一弹性件设置在所述固定盖与所述活动件的第一端之间，并且，所述顶杆的第一端与所述固定盖连接。

在一些实施方式中，所述第一弹性件为弹簧。

在一些实施方式中，所述第一弹性件包括第一弹簧以及第二弹簧，所述第一弹簧套设在所述第二弹簧外。

在一些实施方式中，所述电磁阀还包括弹簧座，所述弹簧座设置在所述筒件的第二端内，所述弹簧座连接在所述活动件的第一端，所述第一弹性件设置在所述弹簧座与所述固定盖之间。

在一些实施方式中，所述第二弹性件为弹簧。

在一些实施方式中，所述电磁阀还包括承载件，所述承载件具有相对的第一端和第二端，所述承载件的第一端密封设置在所述阀座的第一端内，所述承载件的第二端设置在所述筒件与所述阀座之间，所述阀芯可活动地设置在所述承载件的第一端内，所述活动件的第一端可活动地穿设在所述承载件的第二端。

在一些实施方式中，所述电磁阀还包括密封圈，所述密封圈设置在所述承载件的外周面与所述阀座的内周面之间。

本申请实施例至少具有如下有益效果：

本申请所提出的一种电磁阀，在电磁铁未通电时，筒件与阀座在第一弹性件以及第二弹性件的作用下而具有最大间隙。在电磁铁通电时，电磁铁与衔铁在磁场的作用下相对运动，由于筒件与衔铁连接，阀座与电磁铁连接，从而通过电磁铁与衔铁的相对运动带动筒件与阀座相对运动，直至筒件抵紧在阀座上。在筒件与阀座的相对运动过程中，由于第一弹性件的弹性系数大于第二弹性件的弹性系数，并且筒件与阀座的最大间隙(H1)大于阀芯与阀座的阀口的最大间隙(H2)，从而在筒件抵紧在阀座上时，第一弹性件与第二弹性件均处于压缩状态(第一弹性件的压缩量为H3,第二弹性件的压缩量为H2)，并且，阀芯的第二端抵紧在阀座的阀口上。此时，阀芯的第一端与阀座的阀口之间的抵紧力为第一弹性件的弹力与第二弹性件的弹力的和，而筒件与阀座之间的抵紧力为电磁铁与衔铁之间的磁场产生的吸引力减去第一弹性件与第二弹性件的弹性合力。

综上所述，本申请所提出的一种电磁阀，筒件与阀座之间承受了大部分的电磁铁与衔铁之间的作用力，阀芯的第一端与阀座的阀口之间的抵紧力仅为第一弹性件与第二弹性件的弹性合力，而这一弹性合力由第一弹性件与第二弹性件本身的弹性系数以及筒件与阀座之间的间隙所决定。以此设置方式可以使阀芯与阀座的阀口之间的最大抵紧力保持在稳定，从而避免了电磁阀在高压工作状态时产生过大的电磁力使阀芯的密封力过大而受到破坏。以及，还可以通过调整筒件与阀座的间隙或者改变第一弹性件和第二弹性件的刚度进而改变最大抵紧力，实现密封力稳定、可调节。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例的电磁阀的电磁铁未通电时的结构示意图；

图2为本申请实施例的电磁阀的电磁铁通电时的结构示意图。

附图标记：

10-筒件；11-延伸板；20-活动件；30-第一弹性件；31-第一弹簧；32-第二弹簧；40-阀座；41-阀口；42-密封刃口；50-阀芯；60-第二弹性件；70-顶杆；80-固定盖；90-弹簧座；100-承载件；101-边缘；102-环形槽；110-密封圈。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

下面结合附图并参考具体实施例描述本申请：

图1以及图2为本申请实施例的一种电磁阀的结构示意图，结合图1以及图2，该电磁阀包括衔铁(图中未示出)、筒件10、活动件20、第一弹性件30、阀座40、阀芯50、第二弹性件60以及电磁铁(图中未示出)。

本申请实施例中的筒件10具有相对的第一端和第二端，筒件10的第一端与衔铁连接，活动件20具有相对的第一端和第二端，活动件20可沿筒件10的轴向伸缩地设置在筒件10的第二端，第一弹性件30设置在筒件10内且设置在筒件10的第一端与活动件20的第一端之间，阀座40具有相对的第一端和第二端，筒件10的第二端与阀座40的第一端相对设置且具有可调的间距，活动件20的第二端可活动地穿设在阀座40的第一端，阀座40的第二端开设有阀口41，阀芯50具有相对的第一端和第二端，阀芯50可沿阀座40的轴向移动地设置在阀座40的第一端内，阀芯50的第一端与阀口41相对设置，活动件20的第二端与阀芯50的第二端连接，筒件10与阀座40之间的最大间隙大于阀芯50与阀口41之间的最大间隙，第二弹性件60设置在阀座40内，且设置在阀芯50的第一端与阀座40的第二端之间，第二弹性件60的弹性系数小于第一弹性件30的弹性系数，阀座40与电磁铁连接。

具体地，如图1所示，在电磁铁未通电时，筒件10与阀座40在第一弹性件30以及第二弹性件60的作用下而具有最大间隙(H1)。如图2所示，在电磁铁通电时，电磁铁与衔铁在磁场的作用下相对运动，由于筒件10与衔铁连接，阀座40与电磁铁连接，从而通过电磁铁与衔铁的相对运动带动筒件10与阀座40相对运动，直至筒件10抵紧在阀座40上。在筒件10与阀座40的相对运动过程中，由于第一弹性件30的弹性系数大于第二弹性件60的弹性系数，并且筒件10与阀座40的最大间隙(H1)大于阀芯50与阀座40的阀口41的最大间隙(H2)，从而在筒件10抵紧在阀座40上时，第一弹性件30与第二弹性件60均处于压缩状态(第一弹性件30的压缩量为H3,第二弹性件60的压缩量为H2)，并且，阀芯50的第二端抵紧在阀座40的阀口41上。此时，阀芯50的第一端与阀座40的阀口41之间的抵紧力为第一弹性件30的弹力与第二弹性件60的弹力的和，而筒件10与阀座40之间的抵紧力为电磁铁与衔铁之间的磁场产生的吸引力减去第一弹性件30与第二弹性件60的弹性合力。

也就是说，筒件10与阀座40之间承受了大部分的电磁铁与衔铁之间的作用力，阀芯50的第一端与阀座40的阀口41之间的抵紧力仅为第一弹性件30与第二弹性件60的弹性合力，而这一弹性合力由第一弹性件30与第二弹性件60本身的弹性系数以及筒件10与阀座40之间的间隙所决定，以此设置方式可以使阀芯50与阀座40的阀口41之间的最大抵紧力保持在稳定，从而避免了电磁阀在高压工作状态时产生过大的电磁力使阀芯50的密封力过大而受到破坏。以及，还可以通过调整筒件10与阀座40的间隙或者改变第一弹性件30和第二弹性件60的刚度进而改变最大抵紧力，实现密封力稳定、可调节。

需要说明的是，阀芯50的第一端的端面为塑料密封面，而阀座40的阀口41上设置有朝向阀芯50的塑料密封面的密封刃口42，阀芯50与阀座40的阀口41的间隙是指，阀芯50的塑料密封面与阀座40的阀口41上的密封刃口42之间的间隙。此外，设置在阀座40的第二端的阀口41为电磁阀的介质入口，介质在进入阀座40内部后，由阀芯50与阀座40之间的间隙从阀座40的第一端排出。

此外，第一弹性件30的最终压缩量可以大于H3，即，第一弹性件30设置在筒件10内时，已经处于压缩状态，可以保证阀芯50的第二端具有足够的抵紧力，以抵紧在阀座40的阀口41上，实现对阀座40的阀口41的密封。

在一些实施方式中，如图1所示，电磁阀还包括顶杆70，顶杆70的第一端与筒件10的第一端连接，顶杆70的第二端与衔铁连接。在电磁阀中，由于设置空间有限，筒件10的内部还需设置第一弹性件30和活动件20，为了使筒件10能够与衔铁更好的连接，从而在筒件10与衔铁之间设置顶杆70。

在一些实施方式中，顶杆70与衔铁螺纹连接，通常在顶杆70的第二端上开设外螺纹，在衔铁上对应开设螺纹孔，从而将顶杆70的第二端旋进衔铁的螺纹孔内，实现顶杆70与衔铁的连接。此外，通过调节顶杆70与衔铁的螺接深度，可以对应调节筒件10与阀座40之间的间隙。

在一些实施方式中，阀座40与电磁铁螺纹连接，通常在阀座40的第一端的周面上开设外螺纹，在电磁铁上对应开设螺纹孔，从而将阀座40旋进电磁铁的螺纹孔内，实现阀座40与电磁铁的连接。

在一些实施方式中，如图1所示，电磁阀还包括固定盖80，固定盖80盖设在筒件10的第一端，第一弹性件30设置在固定盖80与活动件20的第一端之间，并且顶杆70的第一端与固定盖80连接。为了便于将第一弹性件30以及活动件20设置在筒件10内，从而将筒件10的第一端进行开口设置，将活动件20以及第一弹性件30依次设置在筒件10内后，再将固定盖80盖设在筒件10的第一端的开口。

在一些实施方式中，固定盖80与筒件10螺纹连接，在固定盖80的外周面上开设外螺纹，在筒件10的第一端的内周面上开设内螺纹，从而将固定盖80旋进筒件10的第一端内，实现固定盖80与筒件10的连接。当然，固定盖80与筒件10之间还可以通过焊接、卡接、销接等方式进行连接，本申请实施例对此不作限制。

在一些实施方式中，第一弹性件30可以为弹簧、橡胶之类具有弹性的结构件，本申请实施例对此不作限制。

在一些实施方式中，第一弹性件30包括第一弹簧31以及第二弹簧32，第一弹簧31套设在第二弹簧32外，从而保证第一弹性件30的弹性系数大于第二弹性件60的弹性系数，保证阀芯50的第二端抵紧在阀座40的阀口41上。

在一些实施方式中，如图1所示，电磁阀还包括弹簧座90，弹簧座90设置在筒件10内，并且，弹簧座90连接在活动件20的第一端上，第一弹性件30设置在弹簧座90与固定盖80之间。弹簧座90与筒件10间隙设置，从而通过弹簧座90对活动件20进行导向。此外，筒件10的第二端的开口设置向内的延伸板11，活动件20可活动地穿设在筒件10的延伸板11上，以通过延伸板11对弹簧座90进行限位，以限制活动件20的最大伸出量。

在一些实施方式中，第二弹性件60可以为弹簧、橡胶之类具有弹性的结构件，本申请实施例对此不作限制。

在一些实施方式中，如图1所示，电磁阀还包括承载件100，承载件100具有相对的第一端和第二端，承载件100的第一端密封设置在阀座40的第一端内，承载件100的第二端设置在阀座40与筒件10之间，阀芯50可活动地设置在承载件100的第一端内，活动件20的第一端可活动地穿设在承载件100的第二端。为了使阀芯50能够设置在阀座40内，从而将阀座40的第一端开口设置，在将阀芯50设置在阀座40内后，再将承载件100设置在阀座40上。承载件100的第二端设置有边缘101，边缘101能够固定在阀座40的第一端的端面上，从而使筒件10抵紧在承载件100上。在设置承载件100后，筒件10与阀座40之间的间隙，即相应调整为筒件10与承载件100之间的间隙。

在一些实施方式中，如图1所示，电磁阀还包括密封圈110，密封圈110设置在承载件100的外周面与阀座40的内周面之间，承载件100的第一端的外周面上开设有环形槽102，密封圈110设置在承载件100的环形槽102内，以通过密封圈110保证承载件100与阀座40之间的密封连接。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电磁阀，其特征在于，包括：

衔铁；

筒件，具有相对的第一端和第二端，所述筒件的第一端与所述衔铁连接；

活动件，具有相对的第一端和第二端，所述活动件可沿所述筒件的轴向伸缩地设置在所述筒件的第二端；

第一弹性件，设置在所述筒件内，且设置在所述筒件的第一端与所述活动件的第一端之间；

阀座，具有相对的第一端和第二端，所述筒件的第二端与所述阀座的第一端相对设置且具有可调的间距，所述活动件的第二端可活动地穿设在所述阀座的第一端，所述阀座的第二端开设有阀口；

阀芯，具有相对的第一端和第二端，所述阀芯可沿所述阀座的轴向移动地设置在所述阀座的第一端内，所述阀芯的第一端与所述阀口相对设置，所述活动件的第二端与所述阀芯的第二端连接，所述筒件与所述阀座之间的最大间隙大于所述阀芯与所述阀口之间的最大间隙；

第二弹性件，设置在所述阀座内，且设置在所述阀芯的第一端与所述阀座的第二端之间，所述第二弹性件的弹性系数小于所述第一弹性件的弹性系数；

电磁铁，所述阀座与所述电磁铁连接。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括顶杆，所述顶杆的第一端与所述筒件的第一端连接，所述顶杆的第二端与所述衔铁连接。

3.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，所述顶杆与所述衔铁螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括固定盖，所述固定盖盖设于所述筒件的第一端，所述第一弹性件设置在所述固定盖与所述活动件的第一端之间，并且，所述顶杆的第一端与所述固定盖连接。

5.根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于，所述第一弹性件为弹簧。

6.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，所述第一弹性件包括第一弹簧以及第二弹簧，所述第一弹簧套设在所述第二弹簧外。

7.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括弹簧座，所述弹簧座设置在所述筒件的第二端内，所述弹簧座连接在所述活动件的第一端，所述第一弹性件设置在所述弹簧座与所述固定盖之间。

8.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述第二弹性件为弹簧。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括承载件，所述承载件具有相对的第一端和第二端，所述承载件的第一端密封设置在所述阀座的第一端内，所述承载件的第二端设置在所述筒件与所述阀座之间，所述阀芯可活动地设置在所述承载件的第一端内，所述活动件的第一端可活动地穿设在所述承载件的第二端。

10.根据权利要求9所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括密封圈，所述密封圈设置在所述承载件的外周面与所述阀座的内周面之间。

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