CN216951772U - 一种膜片式防反压防水锤电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种膜片式防反压防水锤电磁阀，包括阀体、上阀盖和下阀盖，阀体导管的上下两端设置有上阀口和下阀口，导管的两侧设置有进口阀腔和出口阀腔；上阀盖内设置有上阀腔，下阀盖内设置有下阀腔；阀体和上阀盖之间安装有膜片活塞组件，膜片活塞组件上设置有导阀口和上平衡孔，上平衡孔用于使进口阀腔和上阀腔连通；上阀盖内滑动安装有活动阀芯，活动阀芯的下端抵靠在导阀口上；阀体和下阀盖之间安装有下膜片组件，下膜片组件上设置有下平衡孔，下平衡孔用于使出口阀腔和下阀腔连通；本实用新型提供的一种膜片式防反压防水锤电磁阀，具有防反压和防水锤的效果，能够适用多种场景。

Description

一种膜片式防反压防水锤电磁阀

技术领域

本实用新型涉及电磁阀领域，特别是涉及一种膜片式防反压防水锤电磁阀。

背景技术

电磁阀是自动控制系统中的一个执行元件，用来控制流体开、关，改变流体方向的作用。随着时代的进步，电磁阀应用的场景越来越多，也越来越复杂，对电磁阀的使用也提出了越来越高的要求；一般常见的通用电磁阀已然不能很好的满足越来越精细化的场景要求；现有的通用电磁阀往往只能满足客户使用的大部分需求，在一些特殊情况下，比如管道中存在反压的情况、由于管路空间设计原因不能水平安装的情况、管道中存在水锤现象的情况或是介质中杂质较多的情况等等，电磁阀的使用效果就会大打折扣，极其容易产生不适用不出水、持续泄漏、膜片破损、打不开关不上等情况，严重影响安全生产。

现有技术的通用电磁阀碰到以上难解决的问题时，往往需要要求客户自行重新设计管路，以满足电磁阀的使用要求；但是由于实际困难一直存在，就比如说水锤现象，就难以解决，或是解决起来需要很大的人力物力；所以一般客户往往会选择接受电磁阀的实际使用寿命(很短)，频繁更换阀门；或是转而寻求价格昂贵的电动阀或轴向阀替代；有些实在无法满足要求的就使用手动阀代替，这其实已经背离目前工业自动化的需求方向。

目前电磁阀厂家在设计和向客户推荐电磁阀时往往只要求客户提供使用介质，使用压力，工作电压等基本需求；而大部分客户由于不了解电磁阀的原理，不会向厂家提供详细使用场景；造成在安装使用后马上出现问题；造成大部分客户返工，返修，严重影响安全生产，造成不必要的经济损失。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型所要解决的问题是提供一种膜片式防反压防水锤电磁阀，以克服现有电磁阀不适用反压以及易出现水锤现象的缺陷。

(二)技术方案

为解决所述技术问题，本实用新型提供一种膜片式防反压防水锤电磁阀，包括：

阀体，其内设置有导管，所述导管的上下两端分别设置有上阀口和下阀口，所述导管的两侧设置有进口阀腔和出口阀腔；

上阀盖，固定在所述阀体上端，其内设置有上阀腔；

膜片活塞组件，安装在所述阀体和所述上阀盖之间，用于开闭所述上阀口使所述进口阀腔和所述导管通断；其上设置有导阀口和上平衡孔，所述上平衡孔用于使所述进口阀腔和所述上阀腔连通；所述上阀盖内滑动安装有活动阀芯，所述活动阀芯的下端密封抵靠在所述导阀口上；

下阀盖，固定在所述阀体下端，其内设置有下阀腔；

下膜片组件，安装在所述阀体和所述下阀盖之间，用于开闭所述下阀口使所述导管和所述出口阀腔通断；其上设置有下平衡孔，用于使所述出口阀腔和所述下阀腔连通。

本电磁阀，将阀体设计成上下两主阀口，一个作为正向压力介质通过，另一个作为存在反向压力时，防倒流、防止或减缓水锤现象；此结构设计能很好的适应在有反压或水锤现象产生的管路中，增强电磁阀适用复杂场景的能力。

进一步的，所述膜片活塞组件包括平膜片以及固定在所述平膜片上端的活塞件，所述活塞件内固定有导阀头，所述导阀口设置在所述导阀头内，所述上平衡孔设置在所述平膜片上。采用膜片与活塞整体组合设计，既保留膜片式结构的优点也能兼顾活塞式结构的优势，使其密封性能好，反应快，使用压力范围广，使用寿命长。

进一步的，所述活塞件的外圆周面上设置有安装槽，所述安装槽内安装有活塞环，所述活塞环与所述上阀盖的内壁滑动连接。所述活塞环的外壁凸出于所述活塞件的外壁0.1mm。在活塞件外壁安装活塞环，活塞环材质使用PTFE+10％碳纤，此混合配方能最大程度保留四氟材质的自润滑性，同时碳纤的加入使其在高温高压下具备优秀的低变形性能；同时设计安装后活塞环外径略大于活塞，这样在活塞上下运动时，活塞外壁与阀盖内壁无直接摩擦，大大延长整阀使用寿命。

进一步的，所述上平衡孔内安装有防堵塞装置；所述防堵塞装置包括固定在所述平膜片上的工字圆环以及穿设在所述工字圆环内的工字销，所述工字销可在所述工字圆环内上下活动。在复杂的使用环境中，介质中难免有固体小颗粒等杂质，往往会堵塞平衡孔导致整阀失效；铆接防堵塞装置能很好防止细小颗粒物堆积堵塞平衡孔，延长整阀使用寿命。

进一步的，所述下膜片组件包括依次固定的下膜片、压板和托盘，所述下膜片两侧的拉伸变形位置设置有弧形部，任一弧形部上设置有所述下平衡孔。所述下膜片内具有腈纶夹布，所述下平衡孔的孔径为0.8～1mm。下膜片采用一体膜片成型设计，膜片硬度可控制在邵尔A硬度70度左右，在这个硬度下，既能保证膜片寿命，也能保证最佳的密封效果；在膜片拉伸变形位置采用圆弧设计，降低频繁上下运动对橡胶寿命的影响；其中下平衡孔设计时，考虑到下阀口关闭快慢与水锤现象之间的联系，适当减小孔径大小，减慢关闭下阀口速度，达到防止或减缓水锤现象的效果。

进一步的，所述下膜片组件与所述下阀盖之间安装有第一弹簧，所述下阀盖上安装有用于调节所述第一弹簧预紧力的调节机构；所述调节机构包括螺纹连接在所述下阀盖上的调节杆，所述调节杆一端抵靠在所述第一弹簧上，另一端安装有调节旋钮，所述下阀盖上螺纹连接有用于限位所述调节杆的锁紧螺母。考虑到部分客户使用环境中电磁阀进出口两端压差非常小，既要防止断电关闭时出口处倒流引起密封泄漏，也要保证通电打开时阀门流量，弹簧采用可调设计，在厂家出货之前就根据客户反馈的信息进行专项测试，客户也可以在使用过程中调节弹簧压缩长度来满足要求。

进一步的，所述上阀口和所述下阀口大小相同，所述上阀口与所述阀体的间距小于所述所述下阀口与所述阀体的间距。

进一步的，所述上阀盖的上端安装有电磁组件，所述电磁组件包括与所述上阀盖螺纹连接的隔磁管组件以及安装在所述隔磁管组件外部的线圈，所述隔磁管组件内滑动安装有所述活动阀芯，所述活动阀芯与所述隔磁管组件之间安装有第二弹簧，所述活动阀芯的一端伸入所述上阀盖内，所述活动阀芯的伸入端设置有密封塞，所述密封塞堵住所述导阀口。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种膜片式防反压防水锤电磁阀，与现有技术相比具有以下优点：

1)将阀体设计成上下两主阀口，一个作为正向压力介质通过，另一个作为存在反向压力时，防倒流、防止或减缓水锤现象；

2)将膜片与活塞采用整体组合设计，既保留膜片式结构的优点也能兼顾活塞式结构的优势，使其密封性能好，反应快，使用压力范围广，使用寿命长；在活塞件外壁安装活塞环，活塞件上下运动时，活塞件外壁与上阀盖内壁无直接摩擦，大大延长整阀使用寿命；在上平衡孔内铆接防堵塞装置，工作时介质从入口进入到阀腔内，遇到阻力和阀腔结构影响产生乱流并带有旋涡，带动工字销不停旋转和上下抖动，防止介质中的小颗粒杂质附着在平衡孔内，导致整阀失效；平膜片与活塞组件采用铆接工艺，将平膜片与活塞件通过导阀头铆接固定，结构简单紧凑，工艺成熟稳定；

3)下膜片采用一体成型设计，下平衡孔孔径优化，达到防止或减缓水锤影响；设置调节机构，第二弹簧力采用可调设计，既能调整通电打开时阀门的流量，也能在断电关闭时防止倒流引起密封泄漏。

附图说明

图1为本实用新型一种膜片式防反压防水锤电磁阀的结构示意图；

图2为本实用新型一种膜片式防反压防水锤电磁阀阀体的结构示意图；

图3为本实用新型一种膜片式防反压防水锤电磁阀膜片活塞组件的结构示意图；

图4为本实用新型一种膜片式防反压防水锤电磁阀防堵塞装置的结构示意图；

图5为本实用新型一种膜片式防反压防水锤电磁阀防堵塞装置另一视角的结构示意图；

图6为本实用新型一种膜片式防反压防水锤电磁阀下膜片组件的结构示意图；

图7为本实用新型一种膜片式防反压防水锤电磁阀调节机构的结构示意图；

图8为本实用新型一种膜片式防反压防水锤电磁阀电磁组件的结构示意图；

图9为本实用新型一种膜片式防反压防水锤电磁阀关闭状态的结构示意图；

图10为本实用新型一种膜片式防反压防水锤电磁阀开启状态的结构示意图；

图中各个附图标记的对应的部件名称是：1、阀体；101、导管；102、上阀口；103、下阀口；104、进口阀腔；105、出口阀腔；2、上阀盖；201、上阀腔；3、膜片活塞组件；31、平膜片；32、活塞件；33、导阀头；34、活塞环；35、防堵塞装置；301、导阀口；302、上平衡孔；321、安装槽；351、工字圆环；352、工字销；4、活动阀芯；41、密封塞；5、下阀盖；51、第一弹簧；52、调节机构；501、下阀腔；521、调节杆；522、调节旋钮；523、锁紧螺母；6、下膜片组件；61、下膜片；62、压板；63、托盘；601、下平衡孔；611、弧形部；7、电磁组件；71、隔磁管组件；72、线圈；73、第二弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参阅图1至图10，本实用新型提供一种膜片式防反压防水锤电磁阀，包括阀体1、上阀盖2、膜片活塞组件3、下阀盖5和下膜片组件6。

参阅图1和图2，阀体1内的中心位置沿竖直方向设置有导管101，导管101的上下两端分别设置有上阀口102和下阀口103，导管101的两侧设置有进口阀腔104和出口阀腔105。上阀口102和下阀口103大小相同；上阀口102与阀体1的间距小于下阀口103与阀体1的间距，此方式考虑到介质通过阀口有乱流等造成的压损情况，使下阀口行程大于上阀口。

参阅图1和图3，上阀盖2通过多个螺栓固定在阀体1的上端，上阀盖2内设置有上阀腔201。膜片活塞组件3安装在阀体1和上阀盖2之间，膜片活塞组件3用于开闭上阀口102使进口阀腔104和导管101导通或中断；膜片活塞组件3上设置有导阀口301和上平衡孔302，上平衡孔302用于使进口阀腔104和上阀腔201连通；上阀盖2内滑动安装有活动阀芯4，活动阀芯4的下端密封抵靠在导阀口301上。

参阅图3，膜片活塞组件3包括平膜片31以及固定在平膜片31上端的活塞件32，活塞件32内固定有导阀头33，平膜片31、活塞件32和导阀头33通过铆接的方式固定为组件，导阀头33与平膜片31之间设置有垫片，活塞件32与导阀头33之间安装有密封圈。导阀口301设置在导阀头33内的中心位置，上平衡孔302设置在平膜片31的一侧。

参阅图1和图3，活塞件32的外圆周面上设置有安装槽321，安装槽321内安装有活塞环34，活塞环34与上阀盖2的内壁滑动连接；活塞环34的外壁凸出于活塞件32的外壁0.1mm。活塞件外径采用优化设计，确保在有限的空间内活塞件能顺畅的上下运动；活塞件外径采用磨床加工，精度可控制在0.02mm以内，安装槽内适配活塞环，活塞环材质为PTFE+10％碳纤组成，安装活塞环后高于活塞外径0.1mm，此设计确保活塞件上下运动时与上阀盖内壁无直接接触，也不会由于摩擦引起的发热或介质温度使活塞环膨胀卡死，该组合结构简单紧凑，反应速度，密封效果和寿命预期大大增强。

参阅图3至图5，上平衡孔302内安装有防堵塞装置35；防堵塞装置35包括固定在平膜片31上的工字圆环351以及穿设在工字圆环351内的工字销352，工字销352可在工字圆环351内上下活动。介质通过阀腔进入到上平衡孔时，高速流通的介质不断冲击工字销，使其不停的上下抖动并快速旋转，能很好的防止颗粒物等杂质残留堵塞上平衡孔，增强阀门适用复杂环境的能力。

参阅图1和图6，下阀盖5固定在阀体1下端，下阀盖5内设置有下阀腔501；下膜片组件6安装在阀体1和下阀盖5之间，下膜片组件6用于开闭下阀口103使导管101和出口阀腔105连通或中断；下膜片组件6上设置有下平衡孔601，下平衡孔601用于使出口阀腔105和下阀腔501连通。

参阅图1和图6，下膜片组件6包括通过铆接方式依次固定的下膜片61、压板62和托盘63，托盘63和下膜片61之间设置有垫片，托盘63和压板62之间设置有密封圈。下膜片61两侧的拉伸变形位置设置有弧形部611，任一弧形部611上设置有下平衡孔601。下膜片61内具有腈纶夹布，下平衡孔601的孔径为0.8～1mm。下膜片采用橡胶一体成型技术，下膜片拉伸位置采用圆弧设计，下膜片中间有腈纶夹布80#，邵尔A氏硬度在70度，既能兼顾膜片长时间使用寿命，又能保证优秀的密封性能。其中下平衡孔大小，考虑到延缓关闭主阀口时间能很好的减弱或避免水锤现象，根据现场试验得出，平衡孔取0.8-1.0mm，试验效果最好。

参阅图1和图7，下膜片组件6与下阀盖5之间安装有第一弹簧51，下阀盖5上安装有用于调节第一弹簧51预紧力的调节机构52；调节机构52包括螺纹连接在下阀盖5上的调节杆521，调节杆521一端抵靠在第一弹簧51上，另一端安装有调节旋钮522，下阀盖5上螺纹连接有用于限位调节杆521的锁紧螺母523。

参阅图1和图8，上阀盖2的上端安装有电磁组件7，电磁组件7包括与上阀盖2螺纹连接的隔磁管组件71以及安装在隔磁管组件71外部的线圈72，隔磁管组件71内滑动安装有活动阀芯4，活动阀芯4与隔磁管组件71之间安装有第二弹簧73，活动阀芯4的一端伸入上阀盖2内，活动阀芯4的伸入端设置有密封塞41，密封塞41堵住导阀口301。

参阅图9，当线圈断电时，活动阀芯4在自身重力和第二弹簧73共同作用下将导阀口301关闭，介质从进口阀腔104通过上平衡孔301进入到上阀腔201，上阀腔201内压力增大使膜片活塞组件3关闭上阀口102；在出口阀腔105处有反压情况下，介质从下平衡孔601到达下阀腔501，下阀腔501压力增大以及在第一弹簧51的作用下使下膜片组件6关闭下阀口103。

参阅图10，当线圈通电后，产生磁场力，活动阀芯4克服了第二弹簧73的弹簧力向上运动，导阀口301打开，介质从导阀口301流向导管101，上阀腔201泄压形成压力差，膜片活塞组件3向上运动打开上阀口102，介质从进口阀腔104直接流向导管101，直接冲开下膜片组件6，整阀导通。

本实施例提供的一种膜片式防反压防水锤电磁阀，结构简单，集成功能强大，经济效益突出，解决了以往通用类电磁阀种种限制问题，为产业自动化的推广和普及出一份力；其创新性的把两主阀口整合到一个阀体中，一个用来正向通介质，另一个用来防止反压引起的倒流和水锤现象；此外重新设计的膜片活塞组合结构和一种新型防堵装置，能更好的适应用户复杂的工况中。

以上所述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技术原理的前提下，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 (10)

1.一种膜片式防反压防水锤电磁阀，其特征在于，包括：

阀体(1)，其内设置有导管(101)，所述导管(101)的上下两端分别设置有上阀口(102)和下阀口(103)，所述导管(101)的两侧设置有进口阀腔(104)和出口阀腔(105)；

上阀盖(2)，固定在所述阀体(1)上端，其内设置有上阀腔(201)；

膜片活塞组件(3)，安装在所述阀体(1)和所述上阀盖(2)之间，用于开闭所述上阀口(102)使所述进口阀腔(104)和所述导管(101)通断；其上设置有导阀口(301)和上平衡孔(302)，所述上平衡孔(302)用于使所述进口阀腔(104)和所述上阀腔(201)连通；所述上阀盖(2)内滑动安装有活动阀芯(4)，所述活动阀芯(4)的下端密封抵靠在所述导阀口(301)上；

下阀盖(5)，固定在所述阀体(1)下端，其内设置有下阀腔(501)；

下膜片组件(6)，安装在所述阀体(1)和所述下阀盖(5)之间，用于开闭所述下阀口(103)使所述导管(101)和所述出口阀腔(105)通断；其上设置有下平衡孔(601)，用于使所述出口阀腔(105)和所述下阀腔(501)连通。

2.如权利要求1所述的膜片式防反压防水锤电磁阀，其特征在于：所述膜片活塞组件(3)包括平膜片(31)以及固定在所述平膜片(31)上端的活塞件(32)，所述活塞件(32)内固定有导阀头(33)，所述导阀口(301)设置在所述导阀头(33)内，所述上平衡孔(302)设置在所述平膜片(31)上。

3.如权利要求2所述的膜片式防反压防水锤电磁阀，其特征在于：所述活塞件(32)的外圆周面上设置有安装槽(321)，所述安装槽(321)内安装有活塞环(34)，所述活塞环(34)与所述上阀盖(2)的内壁滑动连接。

4.如权利要求3所述的膜片式防反压防水锤电磁阀，其特征在于：所述活塞环(34)的外壁凸出于所述活塞件(32)的外壁0.1mm。

5.如权利要求2所述的膜片式防反压防水锤电磁阀，其特征在于：所述上平衡孔(302)内安装有防堵塞装置(35)；所述防堵塞装置(35)包括固定在所述平膜片(31)上的工字圆环(351)以及穿设在所述工字圆环(351)内的工字销(352)，所述工字销(352)可在所述工字圆环(351)内上下活动。

6.如权利要求1所述的膜片式防反压防水锤电磁阀，其特征在于：所述下膜片组件(6)包括依次固定的下膜片(61)、压板(62)和托盘(63)，所述下膜片(61)两侧的拉伸变形位置设置有弧形部(611)，任一弧形部(611)上设置有所述下平衡孔(601)。

7.如权利要求6所述的膜片式防反压防水锤电磁阀，其特征在于：所述下膜片(61)内具有腈纶夹布，所述下平衡孔(601)的孔径为0.8～1mm。

8.如权利要求1所述的膜片式防反压防水锤电磁阀，其特征在于：所述下膜片组件(6)与所述下阀盖(5)之间安装有第一弹簧(51)，所述下阀盖(5)上安装有用于调节所述第一弹簧(51)预紧力的调节机构(52)；所述调节机构(52)包括螺纹连接在所述下阀盖(5)上的调节杆(521)，所述调节杆(521)一端抵靠在所述第一弹簧(51)上，另一端安装有调节旋钮(522)，所述下阀盖(5)上螺纹连接有用于限位所述调节杆(521)的锁紧螺母(523)。

9.如权利要求1所述的膜片式防反压防水锤电磁阀，其特征在于：所述上阀口(102)和所述下阀口(103)大小相同，所述上阀口(102)与所述阀体(1)的间距小于所述下阀口(103)与所述阀体(1)的间距。

10.如权利要求1所述的膜片式防反压防水锤电磁阀，其特征在于：所述上阀盖(2)的上端安装有电磁组件(7)，所述电磁组件(7)包括与所述上阀盖(2)螺纹连接的隔磁管组件(71)以及安装在所述隔磁管组件(71)外部的线圈(72)，所述隔磁管组件(71)内滑动安装有所述活动阀芯(4)，所述活动阀芯(4)与所述隔磁管组件(71)之间安装有第二弹簧(73)，所述活动阀芯(4)的一端伸入所述上阀盖(2)内，所述活动阀芯(4)的伸入端设置有密封塞(41)，所述密封塞(41)堵住所述导阀口(301)。

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