CN1570432A - 脉冲式电控阀 - Google Patents

Abstract

一种脉冲式电控阀，由阀体，活塞，推杆、电磁线圈和铁芯组成，其特征在于：所述的铁芯活塞腔C内设置着的铁芯是一个永磁体。所述铁芯活塞腔C内设置的铁芯是由三截经两个连接弹簧互联支撑组成的组合体，其中间一截铁芯为导磁材料制成，且固设于铁芯活塞腔C中，而上、下两截铁芯则由永磁材料制成。所述的铁芯活塞腔C相对应的阀体外，设置着与铁芯相匹配的1－2组电磁线圈或电磁线圈。该电控阀不仅能简化设计、降低制作成本，为整个系统实现模块化控制创造条件，而且也为无触点控制和设备安全运行提供有力技术支撑；实现了电控阀正常工作时，电磁线圈不用长期通电的目的，能有效延长电磁线圈使用寿命，对于降低电能消耗，减轻磁场辐射和干扰均有明显效果。

Description

脉冲式电控阀

技术领域

本发明涉及一种脉冲式电控阀，属电控流体阀类。

背景技术

电控阀是一种工业领域普遍使用的流体控制阀，在机械传动、工艺流程的控制中起着十分重要的作用。据本发明人了解，目前所有用于工业领域的各类流体电控阀均是通过继电器控制螺旋管线圈的得失电，从而使电控阀进入正常工作状态。即由线圈通电后产生的磁场，使动铁芯获得动能带动活塞运动，从而使受阀门控制的流体流动，进入正常工作状态，而当线圈失电以后又使电控阀门自行关闭，切断流体流动路径停止工作。虽然这种通用的、受继电器操控的流体电控阀，在机械装置实现自动化传动及生产工艺流程控制中能起十分重要的作用，但由于其结构存在的固有缺陷，使其在实际使用中存在以下两方面明显缺陷：

其一、由于必须使用继电器控制线圈得失电，使配套控制系统庞大、制作和维修成本高，并且由于采用继电器的有点控制，极易出现烧毁、接触不良和卡位等运行质量问题；

其二、由于保持线圈长期通电是目前电控阀保证正常工作唯一前提，因此不仅会给线圈带来温升过高乃至烧毁隐患；而且还存在整套设备能耗过高和工作环境的磁场干扰及磁辐射等等问题。

因此，如何对现有电控阀进行结构改进、提高使用的适应性能、减轻对继电器的依赖程度已经成为电控阀研发生产单位及用户的一种期望。

技术内容

本发明的目的：旨在提供一种不需要长期通电，不过分依赖继电器的新型电控阀。

一种脉冲式电控阀，由阀体1，活塞2、6，推杆5、电磁线圈和铁芯组成，其特征在于：所述的铁芯活塞腔C内设置着的铁芯10是一个永磁体。

所述铁芯活塞腔C内设置的铁芯是由三截经两个连接弹簧21互联支撑组成的组合体，其中间一截铁芯10为导磁材料制成，且固设于铁芯活塞腔C中，而上、下两截铁芯12、8则由永磁材料制成。

所述的铁芯活塞腔C相对应的阀体1外，设置着与铁芯10相匹配的1-2组电磁线圈9或电磁线圈11。

在所述阀体1的下部阀体中设有一个流体通道4和另一流体通道15，其中流体通道4的上端口与铁芯活塞腔C相连通，其下端口则与密封活塞腔A的下部腔体相连通，而另一流体通道15，是一口径细小的微型流体通道，其上端口与设于阀体侧边部的工作排气口14相连通，其下端口则与密封活塞腔A下部腔体相连通。此外，作为对微型流体通道15的进一步布局改进，其上端口可直接与两活塞2、6之间的通道20相连通；其下端口则又有两种连通方式，其一是将下端口接入流体通道4，除出口处以外的任一位置；其二是将下端口接入铁芯活塞腔C。

所述阀体1上部的铁芯活塞腔C，以及置于该铁芯活塞腔C内的铁芯和阀体外的电磁线圈9、11的设计，也可以依阀体使用环境的要求，将电磁线圈9、11分设在阀体1的上下两端，组成两个独立的铁芯活塞腔C-1、C-2，在各自的腔体C-1、C-2外配置着相匹配的电磁线圈9、11。

所述的铁芯活塞腔C-1、C-2及电磁线圈9、11，其中任一组设在阀体1的侧边，使原来固定在铁芯活塞腔内铁芯10分成两截10-1、10-2，并和分设的电磁线圈9、11组成两个分设的并能切断或开启流体通道4的一个电磁控制机构。

附图说明

附图1为本发明基本结构示意图；

附图2为铁芯为三截状组合体的结构示意图；

附图3为设有两组电磁线圈的结构示意图；

附图4为铁芯活塞腔C分设在阀体两头的结构示意图；

附图5为铁芯活塞腔C分设在阀体一端和一侧边的结构示意图。

图中：1、阀体  2、活塞  3、密封圈  4、流体通道  5、推杆  6、活塞  7、弹簧  8、铁芯  9、电磁线圈  10、铁芯  11、电磁线圈  12、铁芯13、进气口  14、工作排气口  16、备压排气孔  17、关闭排气口  18、启动进气口  19、工作进气口  20、通道  21、连接弹簧  A、密封活塞腔  B、活塞腔  C、铁芯活塞腔。

具体实施方式

如图1-5所示的电控阀，它是对现有开启式电控阀和推动式电控阀的一种创造性改进，这种改进主要体现在：用永磁体制作成设于铁芯活塞腔C内的铁芯。

为使由永磁体制作的铁芯活塞能在C腔内真正起到促使其上下位移的目的，本发明人在实际运用中采用具有以下两特点几个具体技术方案：

A、在放置由单个永磁体制成的铁芯的阀体外，设置一组正反向电磁线圈，让该电磁线圈与由导磁体材料制成的阀体组成一个电磁感应场，在电磁线圈通电以后与铁芯永磁体组成一个能促使铁芯实现上下位移的磁性动力场；

B、将设于阀体上部铁芯活塞腔C内的铁芯组成三截状的分离连接体，其中间一截铁芯体10为导磁材料，而上、下两截铁芯体则为永磁体；并将中间铁芯作固定状设置，而三者之间用两连接弹簧作支撑连接，此外，同样在设置铁芯活塞C的阀体相应位置处，加设由1-2组电磁线圈组成的电磁感应场。

如附图1-5所示的脉冲式电控阀，实际上是实施本发明的五个实施例。

其中附图1给出的是本发明的主体构思图，在这个主体构思中，所述脉冲电控阀在阀体上部构成的铁芯活塞腔C内的移动活塞，它是一个由永磁体做成的整体状铁芯活塞，为配合该永磁体活塞上下位移做功的需要，本发明人在阀体的这一相应位置上设置了一组正反向电磁线圈，通过正反向通电以后，让电磁线圈产生一个电磁场。依据磁性所具有的同性相斥、异性相吸原理，促使铁芯活塞体按人为要求实现可控上下位移，从而导致阀体相应部位实现开启或关闭。

附图2给出的是实施本发明的另一种基本方案，在这一技术方案中，所述阀体1上部(内设三截铁芯的相应位置处)，其外部仅设有一组电磁线圈9，为使该电磁线圈9通电以后，能起到使铁芯10吸附上下两个铁芯12和铁芯8的作用；本发明人特将这三个铁芯的材料作以下要求：将上、下两个铁芯12、8用永久磁材料制作，而将中间的铁芯10用导磁材料制作，此时该电控阀的工作原理如下：

在正向通电时，由于电磁线圈9与铁芯10的作用，使铁芯10产生磁力，由于该铁芯10的下端的磁极与下部永磁体铁芯8的上端分别为SN(或NS)磁极，因此依据磁性体异性相吸的原理，将下部铁芯上吸，使由进气口13的流体经过启动进气口18进入上部铁芯活塞腔C，通过流体通道4进入密封腔体A下部，推动该腔体内的活塞2上升让阀处于工作状态；而同时产生磁场的铁芯10，与上部由永磁体做成的铁芯12则处于同相性相斥的状态。促使上部铁芯12上移起到封住阀体上部关闭排气孔作用；在这种状态下，即使失电以后，由于永磁体的作用会使磁铁芯8与导磁体铁芯10因磁性互吸，使启动进气口18处于开通状态，从而使阀体永远处于道通工作状态。

然而一旦我们对电磁线圈9反向通电时，由于此时中间导磁材料做成的铁芯10的上下磁极极性与正向通电时相反，所以造成与下部铁芯8相斥，而又造成与上部铁芯12相吸，由于切断了对阀体1下部密封腔A内有压流体的提供，所以在中间活塞腔B内活塞杆上弹簧7的作用下，使整个阀体的流体通道处于关闭状态。

附图3给出的本发明实施例，它又是对实施例2的进一步改进，

这种由两截永磁性材料制作成铁芯和一截导磁材料做成的铁芯构成的铁芯活塞结构；其下部阀体内也可以增设一个微型流体通道15，该微型流体通道15，其上部与通道20或排气口14相通，其下部端口与流体通道4或上部铁芯活塞腔C相通，当然也可以与下部活塞腔A相连通。虽然这增设的微型流体通道15，不可能对阀的关闭和开启起作用，但它却对铁芯活塞腔C在工作状态时的微漏流体或特殊工况时作一点补充，而正是这个补充为保持阀体的工作状态起到重要作用。

附图4和附图5给出的本发明实施例，则又是在实施例2和3上的演化。其中实施例4(见附图4)，它是将原来设于阀体上部的铁芯活塞腔C分离成两个独立分腔C-1、C-2。并且将这两个分腔分别设于阀体两端，通过各自配置的电磁线圈9、11组成上下两个受电磁感应操纵控制的阀体开闭机构。其中的另一个创意是将原来固定设置的铁芯10，同样分离成固定设置于上下阀体端相应位置的铁芯10-1和铁芯10-2。其电磁场形成与驱动原理与前述方案原理相同；仅是要求上下磁场1或电极正负要相逆配对。

附图5给出的实施例5则又是实施例4的一种演化，它与实施例4的差别仅在于将例4中设于阀体1下部的铁芯活塞腔C-2安置在阀体侧边，让铁芯活塞腔C与阀体1内的流体通道4相连通，组成具有同样功能的电磁场感应驱动的电控阀启闭操控系统。

应用上述技术方案提出的多种电控阀，其优点是：

其一、实现了不须使用继电器控制线圈得失电过程，这样不仅为简化设计、降低制作成本，为整个系统实现模块化控制创造条件，而且也为无触点控制和设备安全运行提供有力技术支撑；

其二、实现了电控阀正常工作时，线圈不用长期通电的目的，不仅能有效延长线圈使用寿命，而且对于降低电能消耗，减轻磁场辐射和干扰均有明显效果。

Claims (6)

1、一种脉冲式电控阀，由阀体(1)，活塞(2、6)，推杆(5)、电磁线圈和铁芯组成，其特征在于：所述的铁芯活塞腔(C)内设置着的铁芯(10)是一个永磁体。

2、如权利要求1所述的一种脉冲式电控阀，其特征在于：所述铁芯活塞腔(C)内设置的铁芯是由三截经两个连接弹簧(21)互联支撑组成的组合体，其中间一截铁芯(10)为导磁材料制成，且固设于铁芯活塞腔(C)中，而上、下两截铁芯(12、8)则由永磁材料制成。

3、如权利要求1所述的一种脉冲式电控阀，其特征在于：所述的铁芯活塞腔(C)相对应的阀体(1)外，设置着与铁芯(10)相匹配的1-2组电磁线圈(9)或电磁线圈(11)。

4、如权利要求1所述的一种脉冲式电控阀，其特征在于：在所述阀体(1)的下部阀体中设有一个流体通道(4)和另一流体通道(15)，其中流体通道(4)的上端口与铁芯活塞腔(C)相连通，其下端口则与密封活塞腔(A)的下部腔体相连通，而另一流体通道(15)，是一口径细小的微型流体通道，其上端口与设于阀体侧边部的工作排气口(14)相连通，其下端口则与密封活塞腔(A)下部腔体相连通；此外，作为对微型流体通道(15)的进一步布局改进，其上端口可直接与两活塞(2、6)之间的通道(20)相连通；其下端口则又有两种连通方式，其一是将下端口接入流体通道(4)，除出口处以外的任一位置；其二是将下端口接入铁芯活塞腔(C)。

5、如权利要求1所述的一种脉冲式电控阀，其特征在于：所述阀体(1)上部的铁芯活塞腔(C)，以及置于该铁芯活塞腔(C)内的铁芯和阀体外的电磁线圈(9、11)的设计，也可以依阀体使用环境的要求，将电磁线圈(9、11)分设在阀体(1)的上下两端，组成两个独立的铁芯活塞腔(C-1、C-2)，在各自的腔体(C-1、C-2)外配置着相匹配的电磁线圈(9、11)。

6、如权利要求1所述的一种脉冲式电控阀，其特征在于：所述的铁芯活塞腔(C-1、C-2)及电磁线圈(9、11)，其中任一组设在阀体(1)的侧边，使原来固定在铁芯活塞腔内铁芯(10)分成两截(10-1、10-2)，并和分设的电磁线圈(9、11)组成两个分设的并能切断或开启流体通道(4)的一个电磁控制机构。

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