CN213900061U - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁阀，包括阀体，所述阀体设有阀口部，还包括电磁驱动装置，所述电磁驱动装置包括静铁芯30、动铁芯40、导磁部件50、套管80以及密封塞120；所述静铁芯30与所述导磁部件50固定连接；所述静铁芯30设有凸起端面302，还包括凹部，所述凹部具有凹陷底面301；部分所述套管80位于所述凹部内，部分所述动铁芯40位于所述套管80的内腔中，该电磁阀开阀所需的线圈功率小并且线圈部件的体积小。

Description

电磁阀

技术领域

本实用新型涉及电磁控制技术领域，特别是涉及一种电磁阀。

背景技术

电磁阀由于其灵活的通断控制功能，被广泛应用于各行各业中，工业以及家用领域都有应用。电磁阀主要用于控制系统介质的通断，以减少系统的能耗。

电磁阀包括线圈部件(包括线圈和线圈骨架)、静铁芯、动铁芯、导磁部件、密封塞、弹簧、阀体等，线圈通电后产生磁场，动铁芯受到电磁力，电磁力克服阀内介质作用在密封塞上的作用力和弹簧的弹性力，使动铁芯向靠近静铁芯的方向移动，从而带动密封塞离开阀体的阀口部，使阀体的阀口部开启，在此过程中需尽量减小所需的线圈功率，相对减小线圈部件的体积。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电磁阀，包括阀体，所述阀体设有阀口部，还包括电磁驱动装置，所述电磁驱动装置包括静铁芯、动铁芯、导磁部件、套管以及密封塞；所述静铁芯与所述导磁部件固定连接；所述静铁芯设有凸起端面，还包括凹部，所述凹部具有凹陷底面；部分所述套管位于所述凹部内，部分所述动铁芯位于所述套管的内腔中；

所述动铁芯包括本体部和凸起部，所述凸起部由所述本体部的动铁芯端面朝向所述凹部方向凸伸；当所述密封塞与所述阀口部b相抵时，所述凸起端面与所述动铁芯端面之间的距离L2小于所述凸起部的端面a与所述凹陷底面之间的距离L1。

本实用新型提供的电磁阀开阀所需的线圈功率较小而且线圈部件的体积较小。

附图说明

图1为本实用新型提供的电磁阀一种实施例的立体图。

图2为图1的剖视图。

图3为图2中A圈内结构的放大图。

图4为图2中B圈内结构的放大图。

图5为动铁芯的俯视图。

附图标记说明如下：

10阀体，10a安装面，10b阀口部，10c进口部，10d出口部；

20线圈部件，201线圈，202线圈骨架，202a第一凹槽；

30静铁芯，301凹陷底面，302凸起端面，303台阶面

40动铁芯，401动铁芯端面，402凸起部，402a端面；

50导磁部件，501第一导磁体，502第二导磁体，502a第二凹槽，503导磁衬套，503a衬套本体，503b凸缘部；

60弹性件；

70连接部，701第一连接臂，702第二连接臂；

80套管，80a套管本体，80b限位凸缘部；

90密封圈；

100第一密封圈；

110弹簧；

120密封塞；

130螺栓。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，该电磁阀包括阀体10、电磁驱动装置、密封圈90、弹簧110、密封塞120、螺栓130，电磁驱动装置包括线圈部件20、静铁芯30、动铁芯40、导磁部件50、弹性件60、连接部70、套管80、第一密封圈100。

如图2所示，阀体10设有阀口部10b、进口部10c、出口部10d以及安装口。阀体10表面还设有安装面10a，安装面10a围绕在安装口周围，安装面10a靠近安装口的内圈位置设有密封圈容置槽，密封圈90安装在密封圈容置槽中。密封塞120安装在阀体10内部，用于密封阀口部10b，阀口部10b密封状态下，出口部10d和进口部10c互不相通，阀口部10b开启状态下，出口部10d和进口部10c相互导通，介质可从进口部10c进入阀体10内部，然后流经阀口部10b，然后从出口部10d流出。

如图2所示，线圈部件20包括线圈201和用于支撑线圈201的线圈骨架202。线圈部件20的轴线(图中虚线C)与阀体10的安装面10a基本垂直。线圈骨架202的轴向截面大致呈“工”字形，“工”字形的竖部用于缠绕线圈201，“工”字形的两个横部用于止挡线圈201。线圈骨架202上设有内孔，内孔同时贯通“工”字形的竖部和横部。

如图2所示，导磁部件50包括第一导磁体501、第二导磁体502和导磁衬套503。

如图2和图4所示，第一导磁体501位于线圈骨架202的顶侧。静铁芯30的外周设有朝向第一导磁体501的台阶面303，弹性件60套在静铁芯30外周，弹性件60的底端抵在静铁芯30的台阶面303上，弹性件60的顶端抵在第一导磁体501的底端面上，弹性件60处于压缩状态，第一导磁体501通过弹性件60向线圈骨架202施加朝向底侧的抵压力。

如图1和图2所示，第二导磁体502位于线圈骨架202的底侧，向线圈骨架202施加朝向顶侧抵压力。第一导磁体501和第二导磁体502均与阀体10固定连接，第一导磁体501和第二导磁体502配合夹紧线圈骨架202，使线圈骨架202相对阀体10固定。

具体的，第二导磁体502安装在阀体10的安装面10a上，第一导磁体501与连接部70的第一连接臂701的顶端固定连接，第一连接臂701大致沿线圈骨架202的轴向延伸，连接部70的第二连接臂702与第一连接臂701的底端固定连接(第一连接臂701、第二连接臂702以及第一导磁体501可以设置为一体成型结构)，第二连接臂702抵在第二导磁体502的顶端面上，螺栓130依次穿过第二连接臂702和第一导磁体501后拧固于阀体10，使第一导磁体501和第二导磁体502与阀体10的固定连接。

如图3所示，导磁衬套503的衬套本体503a位于线圈骨架202的内孔中，衬套本体503a的底端沿径向向远离导磁衬套503的中心轴线的方向延伸形成凸缘部503b。线圈骨架202的底端设有第一凹槽202a，凸缘部503b伸到第一凹槽202a中并抵在第一凹槽202a的凹陷面和第二导磁体502的顶端面之间。

如图3所示，套管80的部分管段位于导磁衬套503的内孔中，套管80的套管本体80a的底端沿径向向外延伸形成限位凸缘部80b，第二导磁体502设有第二凹槽502a，限位凸缘部80b伸到第二凹槽502a中并抵在第二凹槽502a的凹陷面和导磁衬套503的凸缘部503b的底端面之间，以此限定套管80的轴向位置。第一密封圈100也位于第二凹槽502a内，并压缩在套管80的限位凸缘部80a和第二凹槽502a的凹陷面之间。

如图2所示，静铁芯30的顶端与第一导磁体501固定连接，静铁芯30的底端伸到线圈骨架202的内孔中。如图4所示，静铁芯30的底端设有凸起端面302，静铁芯30还包括凹部，凹部具有凹陷底面301。套管80的顶端位于静铁芯30的凹部内。套管80的顶端封闭并与凹陷底面301相抵。

如图2所示，动铁芯40的顶端位于套管80的管腔内，动铁芯40可沿套管80的轴向升降。动铁芯40的底端穿过阀体10的安装口、伸到阀体10内部、与密封塞120组装在一起。弹簧110套在动铁芯40外周并位于密封塞120和导磁部件50之间。当线圈201通电产生磁场后，在电磁力的作用下，动铁芯40向靠近静铁芯30的方向移动(即向顶侧移动)，从而带动密封塞120离开阀口部10b，使阀口部10b开启，实现介质导通，这个过程中，弹簧110被压缩；断电后，密封塞120和动铁芯40在弹簧110的弹性力作用下复位，密封塞120将阀口部10b密封住，实现介质阻断。

如图4所示，动铁芯40包括本体部和凸起部402，本体部具有动铁芯端面401，凸起部402由本体部的动铁芯端面401朝向静铁芯30的凹部方向凸伸。

凹陷底面301和凸起部402在与线圈部件20的轴线相垂直的平面上的投影存在重叠部分，当动铁芯40向顶侧移动到极限位置时，凸起端面302能够与凹陷底面301抵触。

凸起端面302和动铁芯端面401在与线圈部件20的轴线相垂直的平面上的投影相互错开、没有交集，无论动铁芯40沿线圈骨架202的轴向移动到哪个位置，动铁芯端面401均不会抵触到凸起端面302。

密封塞120密封阀口部的状态下(图4所示的状态)，动铁芯端面401与凸起端面302的轴向距离为L2，凸起部402的端面402a与凹陷底面301的轴向距离为L1，L2小于L1。

定义凸起部402的端面402a的面积为S1，动铁芯端面401的面积为S2，优选让两者满足：0.5S2≤S1≤0.8S2，这样，能够进一步保障线圈温升小。

凸起部402可以设置成关于动铁芯40的中心轴线对称的结构。如图5所示，凸起部402与动铁芯端面401形成有凸台边线a1，动铁芯端面401的外缘具有端面边线a2，凸台边线a1上任一一点到端面边线a2的距离均相等，这样，动铁芯40所受的电磁力的大小比较稳定。

发明人深入研究发现，以往的电磁阀开启阀口部所需的线圈功率较大，原因在于：

以往的电磁阀的动铁芯的顶端面和静铁芯的底端面均为平面，为了满足开阀行程需求，必须确保：电磁阀的阀口部封闭时，动铁芯的顶端面和静铁芯的底端面之间的轴向距离L’不小于阀口部完全开启时动铁芯的行程L。

而阀口部完全开启时动铁芯的行程L通常比较大，所以L’也比较大。同等线圈功率下，动铁芯与静铁芯的轴向距离越小，动铁芯所受的电磁力越大，因此，L’大会导致需要更大的线圈功率才能满足开阀电磁力需求，故以往的电磁阀开启阀口部所需的线圈功率很大。

相比而言，本实用新型提供的电磁阀，只需要确保：电磁阀的阀口部被密封塞密封时，凸起部的端面与凹陷底面的轴向距离L1不小于阀口部完全开启时动铁芯的行程L，即可满足开阀行程需求。

至于动铁芯端面与凸起端面的轴向距离L2，由于动铁芯端面与凸起端面在与线圈部件的轴向相垂直的平面上的投影相互错开，所以无论L2设置得大还是小，均不会影响动铁芯的移动，所以不会导致开阀行程需求得不到满足。因此，L2的值可以设置得小于L1，这样设置时，电磁阀开启阀口部的过程包括先后进行的第一阶段和第二阶段。

第一阶段，动铁芯开始向顶侧移动，动铁芯端面还位于凸起端面底侧，凸起部与凹陷底面之间的轴向距离L1还比较大。该阶段，由于动铁芯端面与凸起端面的轴向距离L2比较小，大量的磁通线穿过动铁芯端面，因此，较小的线圈功率就能使动铁芯受到足以克服开阀阻力的电磁力。

第二阶段，动铁芯已经移动了一段距离，动铁芯端面已经位于凸起端面顶侧了，凸起部与凹陷底面之间的轴向距离L1已经比较小了。该阶段，由于凸起部与凹陷底面之间的距离L1比较小了，大量的磁通线穿过凸起部，因此，较小的线圈功率就能使动铁芯受到足以克服开阀阻力的电磁力。

因此，本实用新型提供的电磁阀开阀所需的线圈功率小，从而线圈温升小、耗电量小、利于节能减排，而且，本实用新型提供的电磁阀的线圈部件的整体体积也比较小。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.电磁阀，其特征在于，包括阀体(10)，所述阀体(10)设有阀口部(10b)，还包括电磁驱动装置，所述电磁驱动装置包括静铁芯(30)、动铁芯(40)、导磁部件(50)、套管(80)以及密封塞(120)；所述静铁芯(30)与所述导磁部件(50)固定连接；所述静铁芯(30)设有凸起端面(302)，还包括凹部，所述凹部具有凹陷底面(301)；部分所述套管(80)位于所述凹部内，部分所述动铁芯(40)位于所述套管(80)的内腔中；

所述动铁芯(40)包括本体部和凸起部(402)，所述凸起部(402)由所述本体部的动铁芯端面(401)朝向所述凹部方向凸伸；当所述密封塞(120)与所述阀口部(10b)相抵时，所述凸起端面(302)与所述动铁芯端面(401)之间的距离L2小于所述凸起部(402)的端面(402a)与所述凹陷底面(301)之间的距离L1。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述凸起部(402)是关于所述动铁芯(40)的中心轴线对称的结构，所述凸起部(402)与所述动铁芯端面(401)形成有凸台边线(a1)，所述动铁芯端面(401)的外缘具有端面边线(a2)，所述凸台边线(a1)上任一一点到所述端面边线(a2)的距离均相等。

3.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述导磁部件(50)包括第一导磁体(501)；所述电磁驱动装置还包括线圈部件(20)和弹性件(60)，所述线圈部件(20)包括线圈骨架(202)，所述第一导磁体(501)位于所述线圈骨架(202)的顶侧，所述弹性件(60)压缩在所述第一导磁体(501)和所述静铁芯(30)之间，所述第一导磁体(501)通过所述弹性件(60)向所述静铁芯(30)施加朝向底侧的抵压力。

4.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，所述静铁芯(30)的外周设有朝向所述第一导磁体(501)的台阶面(303)，所述弹性件(60)套在所述静铁芯(30)外周，所述弹性件(60)的底端抵在所述台阶面(303)上。

5.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，所述导磁部件(50)还包括第二导磁体(502)，所述第二导磁体(502)位于所述线圈骨架(202)的底侧，所述第二导磁体(502)向所述线圈骨架(202)施加朝向顶侧的抵压力；所述电磁驱动装置还包括连接部(70)，所述连接部(70)的顶端与所述第一导磁体(501)固定连接，所述连接部(70)底端抵在所述第二导磁体(502)的顶端面上。

6.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，所述第二导磁体(502)安装在所述阀体(10)的安装面(10a)上，所述连接部(70)和所述第二导磁体(502)通过同一螺栓与所述阀体(10)固定连接，所述安装面(10a)上设有密封圈容置槽，所述密封圈容置槽中安装有密封圈(90)，所述第二导磁体(502)紧密抵压所述密封圈(90)。

7.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，所述导磁部件(50)还包括导磁衬套(503)，所述导磁衬套(503)的衬套本体(503a)位于所述线圈骨架(202)的内孔内，所述衬套本体(503a)的底端沿径向向远离所述导磁衬套(503)的中心轴线的方向延伸形成凸缘部(503b)，所述线圈骨架(202)设有第一凹槽(202a)，所述凸缘部(503b)抵在所述第二导磁体(502)的顶端面和所述第一凹槽(202a)的凹陷面之间。

8.根据权利要求7所述的电磁阀，其特征在于，所述套管(80)的套管本体(80a)的底端沿径向向远离所述套管(80)的中心轴线的方向延伸形成限位凸缘部(80b)，所述第二导磁体(502)设有第二凹槽(502a)，所述限位凸缘部(80b)抵在所述凸缘部(503b)和所述第二凹槽(502a)的凹陷面之间。

9.根据权利要求8所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁驱动装置还包括第一密封圈(100)，所述第一密封圈(100)安装在所述第二凹槽(502a)中并压缩在第二凹槽(502a)的凹陷面和所述限位凸缘部(80b)之间。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电磁阀，其特征在于，定义所述凸起部(402)的端面(402a)的面积为S1，所述动铁芯端面(401)的面积为S2，两者满足：0.5S2≤S1≤0.8S2。

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