CN217463399U - 一种电磁调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁调节阀，包括线圈部件；隔磁组件，设置在线圈部件的内部，且隔磁组件的内部设置有空腔；阀座，安装在线圈部件的一侧，所述的阀座上设置有位于侧壁上的第一入口流道和第一出口流道，在阀座的端部设置有第二入口流道；阀芯组件，包括动铁芯和设置在动铁芯内部的阀芯，所述的动铁芯设置在隔磁组件的内部空腔内进行轴向活动，所述的阀芯伸入到阀座内，所述的动铁芯与阀座之间设置有弹性件；所述的阀芯上设置有用于连通动铁芯上侧和下侧的平衡流道；外接控制器，所述的外接控制器与线圈部件电性连接，用于控制线圈部件的电流大小。本实用新型可以适用于车辆热泵系统，使用寿命长，不受介质进出口压差影响，可以精确调节流量的大小。

Description

一种电磁调节阀

技术领域

本实用新型涉及电磁阀架领域，具体为一种电磁调节阀。

背景技术

调节阀可用于管道介质的开关控制，控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动，在管道上主要起切断和节流作用。如今调节阀逐渐向模块化、节能化、智能化、现代化的方向发展。现有的使用环境一般为高温状态，要求调节阀能在高温环境长期使用，结构不稳定，易损坏，不能满足长期有效且稳定的流量控制要求。调节阀的阀芯一旦开启，它的阀座和阀芯密封面之间就不再存在接触，因而密封面的机械磨损小，密封性能好，使用寿命长。截止阀结构简单，制造和维修比较方便；但是调节阀进出口压差较大，流体介质阻力大，开阀和闭阀所需力较大，而且现在常用的调节阀不适用于车辆热泵系统，易受侵蚀，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电磁调节阀，可以适用于车辆热泵系统，使用寿命长，不受介质进出口压差影响可以精确调节流量的大小。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电磁调节阀，包括线圈部件；隔磁组件，设置在线圈部件的内部，且隔磁组件的内部设置有空腔；阀座，安装在线圈部件的一侧，所述的阀座上设置有位于侧壁上的第一入口流道和第一出口流道，在阀座的端部设置有第二入口流道；阀芯组件，包括动铁芯和设置在动铁芯内部的阀芯，所述的动铁芯设置在隔磁组件的内部空腔内进行轴向活动，所述的阀芯伸入到阀座内，所述的动铁芯与阀座之间设置有弹性件；所述的阀芯上设置有用于连通动铁芯上侧和下侧的平衡流道；外接控制器，所述的外接控制器与线圈部件电性连接，用于控制线圈部件的电流大小。

作为优选，所述的隔磁组件包括上导磁体、下导磁体、层叠设置在上导磁体和下导磁体之间的至少一个分磁环，所述的上导磁体的顶部设置有封头板。

作为优选，所述的线圈部件包括线圈组件和轭铁，所述的线圈组件位于轭铁内，所述的线圈组件的上端设置有与轭铁相连的压板。

作为优选，所述的线圈组件包括PIN针、线圈骨架、设置在线圈骨架外侧的线圈以及包裹在线圈外侧的线圈包胶体，所述的PIN针设置在线圈骨架的上端，所述的线圈骨架的上侧还设置有穿过压板的固定支架。

作为优选，所述的PIN针的上部露出在线圈骨架的上侧，所述的PIN针的下部位于线圈骨架内部，所述的PIN针的上部和下部之间设置有弯折部。

作为优选，所述的PIN针的上部设置有鱼眼穿孔。

作为优选，所述的动铁芯的下端设置有圆锥形内凹槽，所述的弹性件的上端嵌入到圆锥形内凹槽内。

作为优选，所述的阀座的外侧壁上位于第一入口流道与第一出口流道之间设置有第一O型密封圈，所述的第一出口流道与第二入口流道之间设置有第二O型密封圈。

作为优选，所述的平衡流道包括位于阀芯中心的平衡孔和围绕着平衡轴向孔设置的若干个平衡径向孔，所述的平衡轴向孔的一端延伸至阀芯的上端，所述的平衡径向孔的一端与平衡轴向孔相连通，其另一端延伸至阀芯的外侧壁。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用常开式的结构，整体不存在密封面，无需担心密封结构的寿命及耐久性能；特殊的双进口设计，且两进口的流道横截面积相等，使阀体内上下的压力相等，使阀体内上下的压力相等，而且阀芯上具有平衡流道，可以减小开、闭阀时所需的电磁力，减小能耗；采用隔磁组件设计，增强了阀的耐久性能同时降低非工作气隙的磁阻，降低所需激磁磁势，降低成本；采用折弯的鱼眼PIN针。鱼眼PIN针取消了焊接过程，可以有效降低成本，提高产品质量且绿色环保，相较于传统的PIN针锡焊，有着寿命好，强度高(有可靠的电接触位面)的特点，且具有一定的通用互换性；PIN针采用折弯设计，可以在PCB板发生振动或受到冲击时起到缓冲的作用，自调整，自适应，便于应力的释放；结构集成度高，零件少，组装更加方便，有利于轻量化，成本更有优势。

附图说明

图1为本实用新型的整体分解状态结构图；

图2为本实用新型的线圈部件的立体结构图；

图3为本实用新型的线圈部件的分解状态立体结构图；

图4为本实用新型的隔磁组件的立体结构图；

图5为本实用新型的隔磁组件的剖视结构图；

图6为本实用新型的阀芯组件的剖视结构图；

图7为本实用新型的整体半剖结构图；

图8为本实用新型的电磁调节阀开始工作前的剖视示意图；

图9为本实用新型的电磁调节阀工作开始时的剖视示意图。

附图标记：

1、线圈部件，11、线圈组件，12、轭铁，13、压板，2、隔磁组件，21、封头板，22、上导磁体，23、分磁环，24、下导磁体，24A、导向段；3、阀芯组件，31、动铁芯，31A、圆锥形内凹槽；32、弹性件，33、阀芯，34、平衡流道，4、阀座，5a、第一O型密封圈；5b、第二O型密封圈；IP1、第一入口流道；IP2、第二入口流道；OP、第一出口流道；111、PIN针；112、线圈骨架；113、线圈；114、线圈包胶体；1121、固定支架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-9所示，本实用新型的方案为了解决现有的调节阀密封结构复杂、能耗高、零部件比较多的问题，提供如下技术方案：一种电磁调节阀，包括线圈部件1；隔磁组件2，设置在线圈部件1的内部，且隔磁组件2的内部设置有空腔；阀座4，安装在线圈部件1的一侧，所述的阀座4上设置有位于侧壁上的第一入口流道IP1和第一出口流道OP，在阀座4的端部设置有第二入口流道IP2；阀芯组件3，包括动铁芯31和设置在动铁芯31内部的阀芯33，所述的动铁芯31设置在隔磁组件2的内部空腔内进行轴向活动，所述的阀芯33伸入到阀座4内，所述的动铁芯31与阀座4之间设置有弹性件32；所述的阀芯33上设置有用于连通动铁芯31上侧和下侧的平衡流道34；外接控制器，所述的外接控制器与线圈部件1电性连接，用于控制线圈部件1的电流大小。

具体的，外接控制器通过控制通过线圈部件1的电流大小，来控制电磁力大小，利用电磁力与弹簧力的平衡，来控制阀口的开度，进一步控制流量的大小，开度控制无螺纹传动等机械机构，无任何机械噪声。

目前动铁式调节阀大多数的驱动结构中，大多是动铁芯与线圈组件直接配合，这种驱动方式会导致：1.注塑材料的耐磨性较差，寿命试验后存在线圈组件孔变大、间隙变大、导向性变差等情况，导致电磁力衰减；2.摩擦掉落的注塑材料碎屑会在孔内堆积，造成卡滞或失效。而本实施例中隔磁组件2将动铁芯31与线圈部件1隔开，使得动铁芯31与线圈部件1不能直接接触，确保隔磁组件2与动铁芯31具有相近粗糙度和物化特性，从而保证它们具有相近的耐磨性，减少因磨损而引起的样品损坏，同时降低非工作气隙的磁阻，降低所需激磁磁势，降低成本。

平衡流道34使得从第一入口流道IP1和第二入口流道IP2流入的流体可以进入到动铁芯31上侧与隔磁组件2之间的空腔中，这样平衡压力，减小开关阀时的阻力。

在本实施例中，所述的隔磁组件2包括上导磁体22、下导磁体24、层叠设置在上导磁体22和下导磁体24之间的至少一个分磁环23，所述的上导磁体22的顶部设置有封头板21，具体的，封头21优选不锈钢材料，用于密封阀的腔体，上导磁体22和下导磁体24选用导磁力高的材料，保证阀的高性能要求，上导磁体22和下导磁体24与线圈部件1中的线圈组件11和动铁芯31形成磁回路，分磁环23选用隔磁材料，优先选用铜合金材料，易加工，易焊接，耐腐蚀能力强。为确保阀的高性能要求，对隔磁组件2的同轴度要求较高，封头21，上导磁体22，分磁环23以及下导磁体24是过盈压装到一起，防止激光焊接时产生的热应力导致偏轴，因而对各装配贴合面的平面度提出了较高的要求，在图5所示，图中a，b，c处为各个激光焊接点，焊接点对应的零件的轴肩处需进行清角处理。

在本实施例中，如图2-3所示，所述的线圈部件1包括线圈组件11和轭铁12，所述的线圈组件11位于轭铁12内，所述的线圈组件11的上端设置有与轭铁12相连的压板13，具体的，轭铁12和压板13采用冷轧钢板，将线圈产生的磁力线封闭在内部，提高电磁铁的效率，用以增强电磁线圈的吸合力，压板13与轭铁12过盈压装在一起，将线圈组件11固定在对应位置。

其中，所述的线圈组件11包括PIN针111、线圈骨架112、设置在线圈骨架112外侧的线圈113以及包裹在线圈113外侧的线圈包胶体114，所述的PIN针111设置在线圈骨架112的上端，所述的线圈骨架112的上侧还设置有穿过压板13的固定支架1121，固定支架1121用于固定整个线圈部件1，刚性的固定支架1121也可替换为柔性的弹簧压片用于线圈部件1的固定，或是利用弹簧压片用以辅助固定，PIN针111的一端外接接头，实现与线圈与外部信号的电性连接，另一端与线圈113相连接，PIN针的尾端有异形结构，便于与线圈113的固定连接，线圈骨架112是注塑件，由塑料材料注塑成型。

所述的PIN针111的上部露出在线圈骨架112的上侧，所述的PIN针111的下部位于线圈骨架112内部，所述的PIN针111的上部和下部之间设置有弯折部，弯折部可以在PCB板发生振动或受到冲击时起到缓冲的作用，自调整，自适应，便于应力的释放。具体的，所述的PIN针111的上部设置有鱼眼穿孔，鱼眼穿孔使PIN针111的导电连接取消了焊接过程，可以有效降低成本，提高产品质量且绿色环保，相较于传统的PIN针锡焊，有着寿命好，强度高有可靠的电接触位面的特点，且具有一定的通用互换性。

在本实施例中，如图6所示，所述的动铁芯31的下端设置有圆锥形内凹槽31A，所述的弹性件32的上端嵌入到圆锥形内凹槽31A内，圆锥形内凹槽31A的锥角形式有聚磁效应，还可以对弹性件32进行限位。

在实施例中，所述的阀座4的外侧壁上位于第一入口流道IP1与第一出口流道OP之间设置有第一O型密封圈5a，所述的第一出口流道OP与第二入口流道IP2之间设置有第二O型密封圈5b，第一O型密封圈5a和第二O型密封圈5b优选为内漏O型圈，材料优选EPDM，需满足常态物理性能要求，压缩永久变形要求，低温脆性要求，耐液体性能要求和热空气老化性能要求。

作为平衡流道34的一种优选结构，所述的平衡流道34包括位于阀芯33中心的平衡孔和围绕着平衡轴向孔设置的若干个平衡径向孔，所述的平衡轴向孔的一端延伸至阀芯33的上端，所述的平衡径向孔的一端与平衡轴向孔相连通，其另一端延伸至阀芯33的外侧壁，这样的结构使得流体可以快速从平衡径向孔进入到平衡轴向孔中。

装配的时候，如图7所示，上导磁体22、分磁环23以及下导磁体24紧配压装后焊接在一起，环焊位置为b，c处；将动铁芯31和阀芯33紧配压装后放入隔磁组件2内，封头21与上导磁体22紧配压装后焊接，环焊位置为a处；将弹性件32套在阀芯31上装入动铁芯31的下端圆锥形内凹槽31A内，下导磁体24的导向段24A起到导正、限位弹簧的作用；阀座4通过紧配后焊接与隔磁组件2相连接，环焊位置为d处。过盈压装段都有着30°的倒角，用以零件装配过程中的导向和导正；阀芯组件3在腔体内轴向上下运动。线圈部件1通过固定支架1121与外界连接，阀体通过4C处的特征铆压与外边界连接，通过硬密封实现整体的密封效果。

如图8所示，在电磁调节阀开始工作前，线圈组件11不通电，此时线圈内无电流通过，无磁场产生，没有电磁力，阀芯组件3不运动。第一入口流道IP1和第二入口流道IP2的流道横截面积S1等于S2，且阀芯上下腔体的压力相同，压差为零，阀芯不受流体压力。此时阀芯组件的阀芯的弹性件32的力大于阀芯组件3向下的重力，阀芯组件3被向上顶起。流体通过阀芯33上的平衡流道34，进入阀芯33上端与封头21组成的空腔内，平衡压力，减小开关阀时的阻力。

如图9所示，电磁调节阀开始工作，线圈组件11通电，形成磁场，产生磁场力，吸引阀芯组件3，阀芯组件3向下运动，此时磁场力大于阀芯弹簧32产生的弹簧力，阀芯弹簧32被压缩，流道截面积S1，S2发生改变，流量发生改变，流道截面积S1，S2改变过程中，S1始终等于S2。随着弹性件32被压缩，弹簧力逐渐增大，增大至弹簧力等于磁场力与阀芯组件重力之和时，阀芯组件3停止运动，保持稳定。外界信号控制线圈内的电流大小，以改变磁场力，控制阀芯位置，进而控制阀口开度。电磁调节阀停止工作时，线圈组件11停止通电，无磁场产生，没有磁场力，阀芯组件3在弹性件32的作用下向上运动，至动铁芯31的上平面与封头21的下平面接触。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电磁调节阀，其特征在于，包括：

线圈部件(1)；

隔磁组件(2)，设置在线圈部件(1)的内部，且隔磁组件(2)的内部设置有空腔；

阀座(4)，安装在线圈部件(1)的一侧，所述的阀座(4)上设置有位于侧壁上的第一入口流道(IP1)和第一出口流道(OP)，在阀座(4)的端部设置有第二入口流道(IP2)；

阀芯组件(3)，包括动铁芯(31)和设置在动铁芯(31)内部的阀芯(33)，所述的动铁芯(31)设置在隔磁组件(2)的内部空腔内进行轴向活动，所述的阀芯(33)伸入到阀座(4)内，所述的动铁芯(31)与阀座(4)之间设置有弹性件(32)；

所述的阀芯(33)上设置有用于连通动铁芯(31)上侧和下侧的平衡流道(34)；

外接控制器，所述的外接控制器与线圈部件(1)电性连接，用于控制线圈部件(1)的电流大小。

2.根据权利要求1所述的电磁调节阀，其特征在于：所述的隔磁组件(2)包括上导磁体(22)、下导磁体(24)、层叠设置在上导磁体(22)和下导磁体(24)之间的至少一个分磁环(23)，所述的上导磁体(22)的顶部设置有封头板(21)。

3.根据权利要求1所述的电磁调节阀，其特征在于：所述的线圈部件(1)包括线圈组件(11)和轭铁(12)，所述的线圈组件(11)位于轭铁(12)内，所述的线圈组件(11)的上端设置有与轭铁(12)相连的压板(13)。

4.根据权利要求3所述的电磁调节阀，其特征在于：所述的线圈组件(11)包括PIN针(111)、线圈骨架(112)、设置在线圈骨架(112)外侧的线圈(113)以及包裹在线圈(113)外侧的线圈包胶体(114)，所述的PIN针(111)设置在线圈骨架(112)的上端，所述的线圈骨架(112)的上侧还设置有穿过压板(13)的固定支架(1121)。

5.根据权利要求4所述的电磁调节阀，其特征在于：所述的PIN针(111)的上部露出在线圈骨架(112)的上侧，所述的PIN针(111)的下部位于线圈骨架(112)内部，所述的PIN针(111)的上部和下部之间设置有弯折部。

6.根据权利要求5所述的电磁调节阀，其特征在于：所述的PIN针(111)的上部设置有鱼眼穿孔。

7.根据权利要求1所述的电磁调节阀，其特征在于：所述的动铁芯(31)的下端设置有圆锥形内凹槽(31A)，所述的弹性件(32)的上端嵌入到圆锥形内凹槽(31A)内。

8.根据权利要求1所述的电磁调节阀，其特征在于：所述的阀座(4)的外侧壁上位于第一入口流道(IP1)与第一出口流道(OP)之间设置有第一O型密封圈(5a)，所述的第一出口流道(OP)与第二入口流道(IP2)之间设置有第二O型密封圈(5b)。

9.根据权利要求1所述的电磁调节阀，其特征在于：所述的平衡流道(34)包括位于阀芯(33)中心的平衡孔和围绕着平衡轴向孔设置的若干个平衡径向孔，所述的平衡轴向孔的一端延伸至阀芯(33)的上端，所述的平衡径向孔的一端与平衡轴向孔相连通，其另一端延伸至阀芯(33)的外侧壁。

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