CN214037067U - 一种电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电磁阀，套管部件、静铁芯、阀体部件三者固定连接，动铁芯位于静铁芯上方，电磁阀的阀口部位于静铁芯下方，静铁芯包括第一孔部，阀针贯穿第一孔部的第一轴向通孔，阀针能够相对于静铁芯轴向移动以抵接阀口部，阀针的外壁与第一孔部的孔壁滑动配合，阀体部件包括导向孔部，导向孔部位于第一孔部与阀口部之间，阀针的外壁与导向孔部的导向孔壁滑动配合。相比背景技术，本实施方案中，通过静铁芯的第一孔部与阀体部件的导向孔部对阀针的轴向移动进行导向，提高了阀针的动作可靠性。

Description

一种电磁阀

技术领域

本实用新型涉及流体控制技术领域，具体而言，涉及一种电磁阀。

背景技术

图1为背景技术中一种电磁阀的剖面示意图。如图1所示，电磁阀包括阀体部件01、活塞部件02、驱动部件03和线圈04。阀体部件01 包括主阀口部0111。活塞部件02包括活塞021、上密封体020和下密封体022，活塞部件02相对于阀体部件01能够轴向移动，下密封体022能够抵接主阀口部0111。驱动部件03包括封头030、套管031、动铁芯032、静铁芯033和阀针034，动铁芯032与静铁芯033之间设有主弹簧036，封头030与阀针034之间设有副弹簧035，阀针034能够抵接上密封体020。在该结构中，当线圈04通电，动铁芯032轴向移动过程中会紧贴套管031的一侧内壁滑动，存在将阀针034带偏致使其卡死的风险。

有鉴于此，如何优化阀针导向结构，提高阀针的动作可靠性，为本领域技术人员所要考虑的问题。

实用新型内容

本实用新型给出的电磁阀，包括阀体部件和控制部件，所述控制部件包括套管部件、动铁芯、静铁芯、第一弹簧、垫片和阀针，所述套管部件与所述阀体部件固定连接，所述套管部件与所述静铁芯固定连接，所述动铁芯位于所述套管部件内，所述静铁芯至少部分位于所述套管部件内，所述静铁芯包括第一孔部，所述阀针贯穿所述第一孔部的第一轴向通孔，所述阀针的外壁与所述第一孔部的孔壁滑动配合，所述电磁阀的阀口部位于所述静铁芯下方，所述阀针能够抵接所述电磁阀的阀口部，所述第一弹簧的第一端抵接所述静铁芯，所述垫片套设于所述阀针外，所述第一弹簧的第二端抵接所述垫片，所述垫片抵接所述动铁芯，所述垫片位于所述阀针的凸缘部下方，所述垫片能够抵接所述凸缘部以带动所述阀针脱离所述阀口部，所述阀体部件包括导向孔部，所述导向孔部位于所述第一孔部与所述阀口部之间，所述阀针的外壁与所述导向孔部的导向孔壁滑动配合。

本实施方案的电磁阀，套管部件、静铁芯、阀体部件三者固定连接，电磁阀的阀口部位于静铁芯下方，静铁芯包括第一孔部，阀针贯穿第一孔部的第一轴向通孔，阀针能够抵接阀口部，阀针的外壁与第一孔部的孔壁滑动配合，阀体部件包括导向孔部，导向孔部位于第一孔部与阀口部之间，阀针的外壁与导向孔部的导向孔壁滑动配合。相比背景技术，本实施方案中，通过静铁芯的第一孔部与阀体部件的导向孔部对阀针的轴向移动进行导向，提高了阀针的动作可靠性。

附图说明

图1：背景技术中一种电磁阀的结构示意图；

图2：本实用新型给出的一种电磁阀在开阀状态的剖面示意图；

图3：图2中I处的放大示意图；

图4：图2中控制部件的局部剖面示意图；

图5：图2中动铁芯的剖面示意图；

图6：图2中静铁芯的剖面示意图；

图7a：图2中阀针的剖面示意图；

图7b：图7a中阀针的立体图；

图8：图2中电磁阀在关阀状态的剖面示意图。

图2-图8中符号说明：

1-阀体部件、10-阀腔、101-上腔、102-下腔；

11-阀盖、111-隔板部、1110-导向孔部、1111-连通孔、112-下伸部；

12-阀体、121-主阀口部、122-流体进口、123-流体出口、124-上伸部；

2-阀芯部件、21-阀芯体、211-伸出部；

22-密封体、221-先导阀口部；

3-控制部件、30-套管、31-封头；

32-动铁芯、320-第二轴向通孔、321-第二孔部；

322-第三孔段、3220-第三孔段的内腔、3221-第一直孔段；

3222-第一锥孔段、3223-导向壁；

323-第四孔段、3230-第四孔段的内腔；

3231-第二直孔段、3232-第二锥孔段；

324-第五孔段、325-第二台阶面、326-第三台阶面；

33-静铁芯、330-第一轴向通孔、331-第一孔部；

332-第一孔段、3320-第一孔段的内腔；

333-第二孔段、3330-第二孔段的内腔；

334-配合孔段、335-第一台阶面、336-第一外台阶部；

34-阀针、341-针体、3410-缺口、3411-配合段；

3412-头部、3413-第二外台阶部、342-套环、3421-限制部；

35-垫片、36-第一弹簧、37-第二弹簧。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的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作进一步的详细说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。本文中所涉及的上、下等方位词是附图中所示的零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便，应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请请求保护的范围。

图2为本实用新型给出的一种电磁阀在开阀状态的剖面示意图；图3 为图2中I处的放大示意图；图4为图2中控制部件的局部剖面示意图；图5为图2中动铁芯的剖面示意图；图6为图2中静铁芯的剖面示意图；图7a为图2中阀针的剖面示意图；图7b为图7a中阀针的立体图；图8为图2中电磁阀在关阀状态的剖面示意图。

如图2、图3所示。电磁阀包括阀体部件1、阀芯部件2、控制部件3，阀芯部件2设于电磁阀的阀腔10。

本实施例中，阀体部件1包括阀盖11和阀体12，阀盖11包括下伸部 112，阀体12包括主阀口部121和上伸部124，下伸部112的内壁与阀芯部件2的外壁滑动配合，即阀芯部件2能够相对于阀盖11轴向移动以抵接主阀口部121。下伸部112的外壁设有外螺纹，上伸部124的内壁设有内螺纹，通过外螺纹与内螺纹的螺合固定阀盖11和阀体12。阀体11具有流体进口122和流体出口123，阀腔10包括位于阀芯部件 2上方的上腔101和位于阀芯部件2下方的下腔102，下腔102与流体进口122连通，主阀口部121的主阀口与流体出口123连通。

如图2、图3所示，控制部件3包括套管部件、动铁芯32、静铁芯33、阀针34、垫片35、第一弹簧36和第二弹簧37。套管部件包括套管30 和封头31，套管30为不锈钢管材制成。套管30的上段与封头31焊接固定，套管30的下段与阀盖11焊接固定。静铁芯33至少部分位于套管30内，静铁芯33的下段包括台阶面朝上的第一外台阶部336，套管30的下端抵接第一外台阶部336，静铁芯33抵接阀盖11的隔板部111，如此，通过套管30与阀盖11焊接将静铁芯33也一并固定。动铁芯32位于套管30内，动铁芯32能够沿套管30的内壁轴向移动。动铁芯32位于静铁芯33上方，电磁阀的阀口部位于静铁芯33下方。此处“动铁芯32位于静铁芯33上方”是指动铁芯32可以完全位于静铁芯33上方，也可以部分位于静铁芯33上方，即动铁芯32可以部分伸入静铁芯33内，静铁芯33包括第一孔部331，第一孔部331具有第一轴向通孔330，阀针34贯穿第一轴向通孔330。垫片35呈环形，套设于阀针34外，垫片35位于阀针34的限制部3421的下方。第一弹簧36的刚度大于第二弹簧37的刚度。此处的“刚度”是指弹簧产生单位变形所需的载荷，即第一弹簧36产生单位变形所需的载荷比第二弹簧37大。第一弹簧36的第一端抵接静铁芯33，第一弹簧36的第二端抵接垫片35，垫片35抵接动铁芯32。第二弹簧37的第一端抵接阀针34的限制部3421，第二弹簧37的第二端抵接动铁芯32。在动铁芯32的带动下，阀针34能够相对于静铁芯33轴向移动以抵接阀口部，阀针34的外壁与第一孔部331的孔壁滑动配合。阀盖11的隔板部111 包括导向孔部1110，导向孔部1110位于第一孔部331与阀口部之间，阀针34的外壁与导向孔部1110的导向孔壁滑动配合。

本实施例中的电磁阀为先导式电磁阀，阀芯部件2为活塞，包括阀芯体21和密封体22，密封体22为塑料材料制成，设有先导阀口部221，先导阀口部221作为前述阀口部。可以想到的是，若为直动式电磁阀时，阀体12的主阀口部121作为前述阀口部。阀芯体21设有向上伸出的伸出部211，伸出部211铆压于密封体22使得阀芯体21与密封体22固定连接。

本实施方案的电磁阀，套管部件、静铁芯33、阀体部件1三者固定连接，静铁芯33包括第一孔部331，阀针34贯穿第一孔部331的第一轴向通孔330，阀针34能够相对于静铁芯33轴向移动以抵接先导阀口部221，阀针34的外壁与第一孔部331的孔壁滑动配合，阀体部件1包括导向孔部1110，导向孔部1110位于第一孔部331与先导阀口部 221之间，阀针34的外壁与导向孔部1110的导向孔壁滑动配合。本实施方案中，套管部件、静铁芯33、阀体部件1三者固定连接，通过静铁芯的第一孔部与阀体部件的导向孔部对阀针的轴向移动进行导向，不会发生背景技术中阀针被动铁芯带偏的情况，提高了阀针的动作可靠性。

进一步的，如图2、图8所示，当对套设于套管30外的线圈(未示出) 通电，动铁芯32与静铁芯33吸合，阀针34与先导阀口部221抵接，阀芯部件2与主阀口部121抵接时，即电磁阀处于关阀状态下，垫片 35与阀针34的限制部3421之间具有预设距离L；当对线圈断电，动铁芯32和垫片35在第一弹簧36的弹簧力作用下朝远离静铁芯33的方向移动，动铁芯32和垫片35移动预设距离L后，垫片35抵接阀针 34的限制部3421，并带动阀针34脱离先导阀口部221，上腔101与流体出口123通过先导阀口部221的先导阀口连通，上腔101形成低压区，下腔102因与流体进口122连通形成高压区，阀芯部件2在压差力的作用下脱离主阀口部121，实现开阀。通过设置预设距离L，在电磁阀开阀初始阶段，动铁芯32和垫片35作为一个整体，在第一弹簧 36的弹簧力作用下，只需克服其自身的重力朝远离静铁芯33的方向移动，当其获得初始速度后，垫片35抵接阀针34的限制部3421，此时更容易带动阀针移动，提高了电磁阀的开阀性能。

如图2、图3、图4、图6所示，第一孔部331包括第一孔段332、第二孔段333和配合孔段334，配合孔段334位于第一孔段332与第二孔段333之间，第一孔段332、第二孔段333的内径大于配合孔段334 的内径，阀针34的外壁与配合孔段334的孔壁滑动配合。定义阀针 34的外壁与配合孔段334的孔壁之间的配合间隙为g1，阀针34的外壁与导向孔部1110的导向孔壁之间的配合间隙为g2，则满足g2≤g1 ＜1.5g2。将靠近先导阀口部221的导向配合间隙设置较小，有利于提高其导向准确度，确保阀针34动作可靠。此处的“配合间隙”是指，若定义阀针34的外径为X1，配合孔段334的内径为X2，导向孔部1110 的内径为X3，则(X2-X1)/2及(X3-X1)/2即为“配合间隙”。

进一步的，如图2、图3、图6、图7a、图7b所示，第一孔段332、第二孔段333之间包括第一台阶面324，第一弹簧36部分位于第一孔段332的内腔3320，阀针34包括与配合孔段334滑动配合的配合段 3411，配合段3411的外周壁具有缺口3410，即配合段3411的横截面为非圆形，缺口3410连通第一孔段332的内腔3320和第二孔段333 的内腔3330。阀针34设置缺口3410，缺口3410作为平衡流路使得第二孔段的内腔3330中的流体能够通过缺口3410流入第一孔段的内腔 3320，增加了流体的流通能力，使得静铁芯33的上下端不会形成压力差，有利于提高阀针34的动作可靠性。

进一步的，如图2所示，阀盖11的隔板部111还包括连通孔1111，连通孔1111相对导向孔部1110对称设置，连通孔1111连通上腔101与第二孔段333的内腔3330，即连通孔1111连通上腔101与第一轴向通孔330。通过连通孔1111将流体引入套管30内，使得套管30内不会形成背压腔，有利于提高阀针34的动作可靠性。

如图3、图5所示，动铁芯32包括第二孔部321，第二孔部321具有第二轴向通孔320，第二轴向通孔320与第一轴向通孔330连通，如此，使得动铁芯32上方不会形成背压腔，提高了动铁芯32的动作性能。第二孔部321包括第三孔段322、第四孔段323和第五孔段324。第三孔段322的内径大于第四孔段323的内径，第四孔段323的内径大于第五孔段324的内径。第三孔段322、第四孔段323之间包括第二台阶面325，第四孔段323、第五孔段324之间包括第三台阶面326。垫片 35和部分第一弹簧36位于第三孔段的内腔3220，垫片35抵接第二台阶面324。第二弹簧37和阀针34的限制部3421位于第四孔段的内腔 3230，第二弹簧37的第一端抵接限制部3421，第二弹簧37的第二端抵接第三台阶面326。

更进一步，第三孔段322包括第一直孔段3221和第一锥孔段3222，第四孔段323包括第二直孔段3231和第二锥孔段3232，垫片35位于第一直孔段3221，限制部3421位于第二直孔段3231。定义阀针34的外壁与垫片35的内周壁之间的配合间隙为g3，垫片35的外周壁与第一直孔段3221的孔壁之间的配合间隙为g4，限制部3421的外壁与第二锥孔段3232的孔壁之间的配合间隙为g5，动铁芯32的外壁与套管 30的内壁之间的配合间隙为g6，则满足g3+g4>g5>g1，且g5≥g6。如此设置，保证动铁芯32在移动过程中不会带偏阀针34，即不会使阀针34移动过程中发生径向偏摆。

更进一步，如图2、图3、图5所示，第三孔段322的第一锥孔段3222 具有朝静铁芯33方向内径渐大的导向壁3223，设置导向壁3223便于垫片35装配。第四孔段323的第二锥孔段3232的孔壁朝静铁芯33方向直径渐大，第二锥孔段3232的上端内径D与第二弹簧37的外径d的差值D-d＜0.5mm，如此设置，对第二弹簧37的上端进行约束。阀针34包括头部3412，头部3412位于限制部3421上方，第二弹簧37 套设于头部3412外，如此设置，能够对第二弹簧37的下端进行导向和约束。通过对第二弹簧37的上下端进行约束，头部3412对第二弹簧37进行导向，能够提高第二弹簧37的伸缩平稳性，提高其使用寿命。

如图7a、7b所示，阀针34包括针体341和套环342，针体341包括台阶面朝上的第二外台阶部3413，套环342包括前述限制部3421，套环 342置于第二外台阶部3413，针体341与套环342通过激光焊焊接固定。当然，阀针34也可以为一体结构，但分体结构降低了材料成本，降低了加工难度。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种电磁阀，其特征在于，包括阀体部件和控制部件，所述控制部件包括套管部件、动铁芯、静铁芯、第一弹簧、垫片和阀针，所述套管部件与所述阀体部件固定连接，所述套管部件与所述静铁芯固定连接，所述动铁芯位于所述套管部件内，所述静铁芯至少部分位于所述套管部件内，所述静铁芯包括第一孔部，所述阀针贯穿所述第一孔部的第一轴向通孔，所述阀针的外壁与所述第一孔部的孔壁滑动配合，所述电磁阀的阀口部位于所述静铁芯下方，所述阀针能够抵接所述电磁阀的阀口部，所述第一弹簧的第一端抵接所述静铁芯，所述垫片套设于所述阀针外，所述第一弹簧的第二端抵接所述垫片，所述垫片抵接所述动铁芯，所述垫片位于所述阀针的凸缘部下方，所述垫片能够抵接所述凸缘部以带动所述阀针脱离所述阀口部，所述阀体部件包括导向孔部，所述导向孔部位于所述第一孔部与所述阀口部之间，所述阀针的外壁与所述导向孔部的导向孔壁滑动配合。

2.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述阀体部件包括阀盖和阀体，所述阀盖和所述阀体固定连接，所述阀盖与所述套管部件固定连接，所述阀盖包括隔板部，所述隔板部包括所述导向孔部，所述阀体包括所述阀口部。

3.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述阀体部件包括阀盖和阀体，所述阀盖和所述阀体固定连接，所述阀盖与所述套管部件固定连接，所述阀盖包括隔板部和下伸部，所述隔板部包括所述导向孔部，还包括阀芯部件，所述下伸部的内壁与所述阀芯部件的外壁滑动配合，所述阀芯部件包括所述阀口部。

4.如权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，所述阀盖还包括套管配合孔部，所述套管配合孔部与所述套管部件的下段固定连接，所述套管配合孔部的内孔、所述导向孔部的导向孔及所述下伸部的内孔同轴设置。

5.如权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，所述阀芯部件位于所述电磁阀的阀腔，所述阀腔包括位于所述阀芯部件上方的上腔和位于所述阀芯部件下方的下腔，所述隔板部具有连通孔，所述连通孔相对所述导向孔部对称设置，所述连通孔连通所述第一轴向通孔与所述上腔，所述下腔与所述电磁阀的流体进口连通。

6.如权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，所述静铁芯的下段包括台阶面朝上的第一外台阶部，所述套管部件抵接所述第一外台阶部，所述静铁芯抵接所述隔板部，所述阀体包括上伸部，所述上伸部的内壁设有内螺纹，所述下伸部的外壁设有外螺纹，所述阀盖与所述阀体通过螺纹螺合固定。

7.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述第一孔部包括配合孔段，所述阀针的外壁与所述配合孔段的孔壁滑动配合，定义所述阀针的外壁与所述配合孔段的孔壁之间的配合间隙为g1,所述阀针的外壁与所述导向孔部的导向孔壁之间的配合间隙为g2,则满足g2≤g1<1.5g2。

8.如权利要求7所述的电磁阀，其特征在于，所述第一孔部还包括第一孔段和第二孔段，所述配合孔段位于所述第一孔段与所述第二孔段之间，所述第一孔段、所述第二孔段的内径大于所述配合孔段的内径，所述第一孔段与所述配合孔段之间包括第一台阶面，所述第一弹簧部分位于所述第一孔段的内腔，所述第一弹簧的第一端抵接所述第一台阶面，所述阀针包括与所述配合孔段滑动配合的配合段，所述配合段的外周壁具有缺口，所述缺口连通所述第一孔段的内腔与所述第二孔段的内腔。

9.如权利要求1-8任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述控制部件还包括第二弹簧，所述第一弹簧的刚度大于所述第二弹簧的刚度，所述第二弹簧的第一端抵接所述阀针的限制部，所述第二弹簧的第二端抵接所述动铁芯。

10.如权利要求9所述的电磁阀，其特征在于，所述动铁芯包括第二孔部，所述第二孔部具有第二轴向通孔，所述第二轴向通孔与所述第一轴向通孔连通，所述第二孔部包括第三孔段、第四孔段和第五孔段，所述第三孔段的内径大于所述第四孔段，所述第四孔段的内径大于所述第五孔段，所述第三孔段与所述第四孔段之间包括第二台阶面，所述第四孔段与所述第五孔段之间包括第三台阶面，所述垫片和部分所述第一弹簧位于所述第三孔段的内腔，所述垫片抵接所述第二台阶面，所述第二弹簧和所述限制部位于所述第四孔段的内腔，所述第二弹簧的第一端抵接所述限制部，所述第二弹簧的第二端抵接所述第三台阶面。

11.如权利要求10所述的电磁阀，其特征在于，所述第三孔段包括第一直孔段和第一锥孔段，所述第四孔段包括第二直孔段和第二锥孔段,所述垫片位于第一直孔段，所述限制部位于所述第二直孔段，定义所述阀针的外壁与所述垫片的内周壁之间的配合间隙为g3，所述垫片的外周壁与所述第一直孔段的孔壁之间的配合间隙为g4，所述限制部的外壁与所述第二直孔段的孔壁之间的配合间隙为g5，所述动铁芯的外壁与所述套管部件的套管的内壁之间的配合间隙为g6，则满足g3+g4>g5>g1，且g5≥g6。

12.如权利要求11所述的电磁阀，其特征在于，所述第一锥孔段具有朝所述静铁芯方向内径渐大的导向壁，所述第二锥孔段的上端内径D与所述第二弹簧的外径d的差值D-d＜0.5mm，所述阀针包括头部，所述头部位于所述限制部上方，所述第二弹簧套设于所述头部外。

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