CN215831200U - 单线圈磁吸式断电自保持二位三通电磁气阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单线圈磁吸式断电自保持二位三通电磁气阀。所述电磁气阀包括阀体和电磁组件，在阀体上设有进气口和出气口，所述电磁组件包括外壳、动磁芯、静磁芯和线圈总成，在外壳的上设有排气口，所述静磁芯内设有与外壳上的排气口连通的排气通道；所述动磁芯内镶嵌有永磁体，在动磁芯的一端设有排气通道封堵头，另一端设有出气口封堵头，所述动磁芯的出气口封堵头正对阀体的排气口，排气通道封堵头正对静磁芯的排气通道进口，在动磁芯临近排气口的一端设有复位弹簧。本实用新型能够实现断电后阀门位置状态自保持、并且能够记忆位置状态的二位三通电磁气阀结构，在复杂、恶劣工况下降低了功耗，提升了执行件稳定性和使用寿命。

Description

单线圈磁吸式断电自保持二位三通电磁气阀

技术领域

本实用新型涉及电磁阀领域，特别是一种能够在高危、高温、高湿环境下稳定长期正常工作的单线圈磁吸式断电自保持二位三通电磁气阀。

背景技术

目前电磁气阀在汽车工业领域应用极为广泛，尤其是控制汽车压缩空气流向来实现汽车各种功能的高速电磁阀，使用比例更高。而减少电磁阀使用功耗、提升电磁阀寿命及稳定性、降低危化品汽车尤其是氢能源汽车上电磁阀长时通电风险，就成为电磁阀制造行业的重点课题。

由于电磁阀响应时间短、反应快的特点，在汽车气路控制中主要用来实现充气、取力、举升等等功能需求，但在危化品汽车、氢能源汽车等需要防止长时通电或静电工况下，现有电磁阀需要不间断通电来保持阀门状态的特点就有些无法适应；而且，普通电磁阀在长时间通电后出现的温升造成的电磁阀烧毁，也成为影响电磁阀工作寿命的主要故障形态。而长时间通电也增加了汽车的用电耗损，对排放要求以及新能源汽车来说，都是不友好的。为此，急需一种响应快、不需要持续通电来维持阀门状态的电磁气阀，满足市场需求及提升产品寿命。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种响应快、不需要持续通电来维持阀门状态的单线圈磁吸式断电自保持二位三通电磁气阀，所述电磁气阀能够实现断电后阀门位置状态自保持、并且能够记忆位置状态，可以降低功耗、提升执行件稳定性和使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种单线圈磁吸式断电自保持二位三通电磁气阀，所述二位三通电磁气阀包括阀体和配合设置于阀体上的电磁组件，在阀体上设有进气口和出气口，所述电磁组件包括外壳、动磁、静磁芯和线圈总成，其特征在于：在外壳的上设有排气口，所述静磁芯内设有排气通道，且静磁芯内部的排气通道与外壳上的排气口连通；所述动磁芯内镶嵌有永磁体，在动磁芯的一端设有排气通道封堵头，另一端设有出气口封堵头，所述动磁芯的出气口封堵头正对阀体的排气口，排气通道封堵头正对静磁芯的排气通道进口，在动磁芯临近排气口的一端设有复位弹簧。

本实用新型进一步的技术方案：所述线圈总成包括线圈架和缠绕在线圈架上的铜线，所述铜线的线绕线方向根据永磁体南北极的方向来定义；所述动磁芯和静磁芯均置于线圈架内，静磁芯的外壁与线圈架密封连接，动磁芯的外壁与线圈架之间形成与进气口连通的间隙；所述复位弹簧套设在动磁芯下端，一端与动磁芯连接，另一端与线圈架连接。

本实用新型较优的技术方案：所述排气通道封堵头和出气口封堵头均是在动磁芯两端面硫化形成的橡胶密封层。

本实用新型的线圈总成中铜线的绕线方向根据永磁体南北极的方向来定义，当线圈通直流电后形成的磁场与永磁体磁场方向一致时为正向电压，反之为负向电压(实际应用中，明确规定了电磁阀电接口的正、负极，避免误用电磁阀)。

本实用新型的工作原理：通过计算线圈在一定电压下产生的磁场力，实现当线圈总成通正向直流电时，线圈总成能够吸引动磁芯克服复位弹簧的力以及动、静磁芯之间气隙而向静磁芯移动，在通电瞬间动磁芯总成移动，阀门从闭合状态变为打开状态；而在断电后，动磁芯总成可以依靠其内部的永磁体吸引静磁芯来保持阀门打开状态，从而实现响应时间极端、断电后状态自保持；当需要关闭阀门时，给线圈通反向直流电，则线圈形成的磁场与动磁芯总成中永磁体相互排斥，通电瞬间，动磁芯将被推动着向远离静磁芯方向移动，阀门从打开状态变为闭合状态，断电后，由于动磁芯总成内部的永磁体对静磁芯的吸引力不足以克服复位弹簧的弹力，因而保持着阀门闭合状态。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1.本实用新型的电磁阀只使用一个电磁线圈，结构简单、成本较低；

2.本实用新型的电磁阀工作状态切换时，仅需要瞬间的脉冲电流，切换时间在50ms左右，避免了危化品车上长时间通电引起的电磁干扰以及静电风险。

3.本实用新型的切换状态后即可断电自保持阀门状态，不需要持续通电，如此既能保证电磁阀的功率耗损大幅降低，又可以避免因线圈长时间通电导致温度升高而带来电磁阀损坏的风险。可以广泛使用在电能不充足、高温、高湿等恶劣工况。

本实用新型结构简单、响应快、能够实现断电后阀门位置状态自保持、并且能够记忆位置状态的二位三通电磁气阀结构，不需要持续通电来维持阀门状态的，在复杂、恶劣工况下降低了功耗，提升了执行件稳定性和使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是动磁芯的结构示意图；

图3是本实用新型的外部结构示意图。

图中：1—阀体，100—进气口，101—出气口，2—外壳，200—排气口，3—静磁芯，300—排气通道，4—动磁芯，400—排气通道封堵头，401—出气口封堵头，5—线圈总成，6—永磁体，7—复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。附图1至图3均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

实施例提供了一种单线圈磁吸式断电自保持二位三通电磁气阀，如图1至图3所述，包括阀体1和配合设置于阀体1上的电磁组件，在阀体1上的侧面设有进气口100，底端设有出气口101，所述电磁组件包括外壳2，置于外壳内的动磁芯4、静磁芯3和线圈总成5，在外壳2的上设有排气口200；所述线圈总成5包括线圈架和缠绕在线圈架上的铜线，所述铜线的线绕线方向根据永磁体6南北极的方向来定义；实施例中当线圈通直流电后形成的磁场与永磁体磁场方向一致时为正向电压，反之为负向电压，并明确规定电磁阀电接口的正、负极，避免误用电磁阀。所述动磁芯4和静磁芯3均置于线圈架内，动磁芯4置于静磁芯3下方，静磁芯3的外壁与线圈架密封连接，动磁芯4的外壁与线圈架之间形成与进气口100连通的间隙；所述静磁芯3内设有排气通道300，且静磁芯3内部的排气通道300与外壳2上的排气口200连通。所述动磁芯4内镶嵌有永磁体6，在动磁芯4的一端设有排气通道封堵头400，另一端设有出气口封堵头401，所述动磁芯4的出气口封堵头401正对阀体1的出气口101，排气通道封堵头400正对静磁芯3的排气通道300进口，所述排气通道封堵头400和出气口封堵头401均是在动磁芯4两端面硫化形成的橡胶密封层。在动磁芯4临近出气口101的一端设有复位弹簧7，所述复位弹簧7套设在动磁芯4下端，一端与动磁芯4连接，另一端与线圈架连接。

本实用新型具体使用时，通过计算线圈在一定电压下产生的磁场力，实现当线圈总成5通正向直流电时，线圈总成5能够吸引动磁芯4克服复位弹簧6的力以及动、静磁芯之间气隙而向静磁芯3移动，在通电瞬间动磁芯4移动，其出气口封堵头401跟着动磁芯4移动，将出气口101打开；同时动磁芯4朝向静磁芯3移动，排气通道封堵头400将静磁芯3内排气通道3的进口封堵，此时电磁阀的进气口100与出气口101连通，阀门从闭合状态变为打开状态，实现气流的连通。而在断电后，动磁芯4可以依靠其内部的永磁体6吸引静磁芯3来保持阀门打开状态，从而实现响应时间极端、断电后状态自保持。

当需要关闭阀门时，给线圈总成5通反向直流电，则线圈形成的磁场与动磁芯4中永磁体6相互排斥。通电瞬间，动磁芯4将被推动着向远离静磁芯3方向移动，其出气口封堵头401跟着动磁芯4移动，将出气口101封闭，此时阀门从打开状态变为闭合状态；同时动磁芯4朝向远离静磁芯3的方向移动，排气通道封堵头400将静磁芯3内排气通道3的进口打开，电磁阀内的余留气体从排气口200排出。断电后，由于动磁芯4总成内部的4永磁体对3静磁芯的吸引力不足以克服5复位弹簧的弹力，因而保持着阀门闭合状态。

在以上两种状态中，在瞬间通电后，通电方向必须与上一次通电方向相反，则电磁阀才会瞬间动作，若与上一次通电方向相同，则不会影响电磁阀的工作状态，这也被称作为该电磁阀具有位置状态记忆功能。该功能可以保证电磁阀因为误操作而导致系统混乱。

以上所述，只是本实用新型的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种单线圈磁吸式断电自保持二位三通电磁气阀，包括阀体(1)和配合设置于阀体(1)上的电磁组件，在阀体(1)上设有进气口(100)和出气口(101)，所述电磁组件包括外壳(2)、动磁芯(4)、静磁芯(3)和线圈总成(5)，其特征在于：在外壳(2)的上设有排气口(200)，所述静磁芯(3)内设有排气通道(300)，且静磁芯(3)内部的排气通道(300)与外壳(2)上的排气口(200)连通；所述动磁芯(4)内镶嵌有永磁体(6)，在动磁芯(4)的一端设有排气通道封堵头(400)，另一端设有出气口封堵头(401)，所述动磁芯(4)的出气口封堵头(401)正对阀体(1)的出气口(101)，排气通道封堵头(400)正对静磁芯(3)的排气通道(300)进口，在动磁芯(4)临近出气口(101)的一端设有复位弹簧(7)。

2.根据权利要求1所述的一种单线圈磁吸式断电自保持二位三通电磁气阀，其特征在于：所述线圈总成(5)包括线圈架和缠绕在线圈架上的铜线，所述铜线的线绕线方向根据永磁体(6)南北极的方向来定义；所述动磁芯(4)和静磁芯(3)均置于线圈架内，静磁芯(3)的外壁与线圈架密封连接，动磁芯(4)的外壁与线圈架之间形成与进气口(100)连通的间隙；所述复位弹簧(7)套设在动磁芯(4)下端，一端与动磁芯(4)连接，另一端与线圈架连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种单线圈磁吸式断电自保持二位三通电磁气阀，其特征在于：所述排气通道封堵头(400)和出气口封堵头(401)均是在动磁芯(4)两端面硫化形成的橡胶密封层。

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