CN219345501U - 动密封结构的高压燃气电磁阀 - Google Patents

Abstract

本方案公开了一种动密封结构的高压燃气电磁阀，包括支架，支架内固定安装有静铁芯和线圈，活动安装有动铁芯；动铁芯可沿轴向上下滑动，动铁芯的上部伸出在支架上方，密封阀垫固定在动铁芯的上端，外弹簧套设在动铁芯伸出在支架上方的部分外，抵接在密封阀垫和支架的肩部之间，还包括连体密封圈；连体密封圈为弹性材质，上端密封连接密封阀垫，下端密封连接支架的肩部；当外弹簧处于舒展复位状态时，连体密封圈在上下方向处于紧绷状态。本方案的有益效果是：优化了受力结构，使同一燃气电磁阀可以适应更大的气压波动，尤其是可以适应在更高气压环境下的应用。

Description

动密封结构的高压燃气电磁阀

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，具体是一种动密封结构的高压燃气电磁阀。

背景技术

天燃气通过管道加压长途输送至最终用户处，在燃气具（燃气灶具、燃气热水器、燃气供暖锅炉等）端需要通过燃气电磁阀控制管道的开合。中国专利文献CN213420059U于2021年6月11日公开了“一种自维持型燃气电磁阀”，包括上开口的框形支架、端盖、工字形线圈架、线圈、导管、静铁芯、动铁芯、弹簧、弹簧座和密封胶垫，框形支架的端板上设有导向孔和环绕导向孔的上弹簧座；导管设在工字形线圈架的中心轴管内，导管的下端伸入导向孔及上弹簧座内，端盖与支架的两侧板固定连接，工字形线圈架的上圆盘与端盖贴合、下圆盘与支架的端板贴合；其特征在于：所述端盖上设有下开口的容置腔；还包括一磁铁，磁铁设在容置腔内，磁铁与静铁芯吸合。由于采用这样的结构，线圈通电电磁阀开阀，开阀后，磁铁磁吸合动铁芯克服弹簧的弹力，保持开阀；闭阀时，线圈通以反向电流闭阀。

此类传统的燃气电磁阀，通过线圈通电后电磁铁吸合动铁芯产生位移，从而带动密封阀垫从密封口端部移开，而闭合时则是将线圈断电，电磁铁吸合力消失，通过弹簧弹力将密封阀垫重新顶回密封孔口端部。为了保证密封效果，该结构中采用了背压结构，也就是将上游气体的高气压直接作用在密封阀垫上。在这样的结构中，电磁铁的吸合力、弹簧弹力、上游气体的高气压压力都是恒定的，

电磁铁的吸合力只要大于克服弹簧弹力和上游气体的高气压压力之和，即可实现移动密封阀垫的效果。因此，这种阀门需要应用在上游气体气压恒定的用气环境中，对气压波动幅度的适应能力比较差。例如常规的用气环境中，设定气压是2kPa，就需要针对2kPa气压制造专门的燃气电磁阀；一旦气压波动至3kPa，电磁铁的吸合力就会不够，电磁阀就容易出现无法打开的状况。实际应用场景中，因为种种原因，要求2kPa的用气环境气压，常常会出现3kPa的气压，甚至在个别地区、个别时点会出现超过5kPa的气压，导致燃气电磁阀瞬时失效，甚至损坏。因此，针对用气环境的气压的波动、针对不同地区不同气压环境下的应用，有必要对现有燃气电磁阀做出改进。

发明内容

基于以上问题，本实用新型提供一种动密封结构的高压燃气电磁阀，优化了受力结构，使同一燃气电磁阀可以适应更大的气压波动，尤其是可以适应在更高气压环境下的应用。

本方案中各个零件均为同轴安装，如非特别说明，轴向、径向、周向的定义适用于所有零件。

为了实现发明目的，本发明采用如下技术方案：一种动密封结构的高压燃气电磁阀，包括支架，支架内固定安装有静铁芯和线圈，活动安装有动铁芯；动铁芯可沿轴向上下滑动，动铁芯的上部伸出在支架上方，密封阀垫固定在动铁芯的上端，外弹簧套设在动铁芯伸出在支架上方的部分外，抵接在密封阀垫和支架的肩部之间，

还包括连体密封圈；

连体密封圈为弹性材质，上端密封连接密封阀垫，下端密封连接支架的肩部；

当外弹簧处于舒展复位状态时，连体密封圈在上下方向处于紧绷状态。

作为优选，连体密封圈为上小下大的喇叭形。

作为优选，连体密封圈下端的外侧设有O形圈。

作为优选，连体密封圈的上端与密封阀垫的侧下边一体连接，下端与O形圈一体连接。

作为优选，动铁芯和静铁芯之间抵接有内弹簧。

作为优选，动铁芯的底面向上凹陷，静铁芯的顶面向上凸起，两者互相匹配；内弹簧抵接在动铁芯的凹陷顶面和静铁芯的凸起顶面之间。

作为优选，动铁芯的底面或静铁芯的顶面上设有缓冲垫。

本方案设计的动密封结构的高压燃气电磁阀，包括支架，支架的形状类似上下端均开口的瓶子，底板则可以固定在支架的下端，将支架的下端开口闭合。支架内安装有静铁芯、线圈和动铁芯，其中动铁芯的下部在支架内，上部则伸出在支架上端开口的上方。在动铁芯的上端固定有密封阀垫，密封阀垫和支架肩部之间则以外弹簧抵接。动铁芯在磁力驱动下可沿轴向下行，在弹力作用下可沿轴向上行复位，随之带来密封阀垫对气流孔的封闭和打开。在此基础上，还增设了连体密封圈的零件，此零件为弹性材质，一般以橡胶为宜，形状以上小下大的喇叭形为宜，上端密封连接密封阀垫的侧下边，下端密封连接支架肩部。通过连体密封圈，在支架上方分隔成内外两个彼此不连通的空间，连体密封圈外侧直接接触高压燃气，与高压燃气处于同一压力区，连体密封圈内不与高压燃气接触，处于常规气压区。燃气气压作用在连体密封圈上，驱动连体密封圈变形，具有将密封阀垫向下拉的趋势，这种下拉力在线圈通电形成磁力、静铁芯吸引动铁芯下行时，可以提供帮助。而且燃气气压越高，这种下拉的力量越大，静铁芯吸引动铁芯下行时，可以提供帮助的力就越大。因此，即使燃气气压出现大幅波动，本方案中驱动动铁芯下行的力依然可以通过自适应来完美匹配，不会出现气压过大、磁力不足以吸引动铁芯下行的情况。

O形圈可以增设在连体密封圈下端的外侧，用来提高密封效果。

内弹簧的设置是本方案的第二个改进点，通过增设内弹簧，可以帮助外弹簧提升密封阀垫复位的灵敏度。

缓冲垫的设计则是为了缓冲冲击、降低噪音，延长产品的使用寿命。

综上所述，本方案的有益效果是：优化了受力结构，使同一燃气电磁阀可以适应更大的气压波动，尤其是可以适应在更高气压环境下的应用。

附图说明

图1是本实用新型的轴向剖视图；

图2是本实用新型的安装示意图。

其中：1密封阀垫，2外弹簧托座，3外弹簧，4O形圈，5支架，6导管，7缓冲垫，8底板，9静铁芯，10线圈，11内弹簧，12骨架，13磁力架，14连体密封圈，15动铁芯，16气流入口，17气流出口；

箭头所示方向为高压燃气的流动方向。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例

实施例为一种动密封结构的高压燃气电磁阀。如图1所示，本动密封结构的高压燃气电磁阀包括一个上下端均开口、形似瓶子的支架5，支架5内部的中间，沿轴向固定有导管6，导管6内的下方，固定有静铁芯9，静铁芯9的下端与底板8固定，而底板8又固定在支架5的下端开口处。在导管6的外侧，套设有骨架12，骨架12侧壁和支架5的侧壁之间的空间内，缠绕着线圈10，骨架12上端与支架5肩部的下侧面之间，夹设有磁力架13。在导管6内的上部，装设有动铁芯15。动铁芯15的下部设于导管6内，上部向上伸出在支架5上方。动铁芯15的上端卡接固定有密封阀垫1，密封阀垫1的下端面设有刚性的外弹簧托座2。外弹簧托座2和支架5肩部的上端面之间，以外弹簧3抵接。

密封阀垫1的下侧边连接有连体密封圈14。连体密封圈14为上小下大的喇叭形，材质为橡胶材质，下方一直延伸至支架5肩部的上端面。在连体密封圈14下端的外侧面，还设有O形圈4。本例中，密封阀垫1、连体密封圈14、O形圈4为一体成型，确保密封效果。

动铁芯15的下端面中部沿轴向向上凹陷，而静铁芯9的上端面中部沿轴向向上凸起，凹凸形状适配。其中在动铁芯15的下端面凹陷区中部，还进一步向上凹陷形成一个腔体，在此腔体内安装有内弹簧11，内弹簧11的下端则抵接静铁芯9的上凸端面。

本例中，静铁芯9的下端面还通过卡接安装有一圈缓冲垫7，当动铁芯15下行时，缓冲垫7起到缓冲冲击、降低噪音，延长产品使用寿命的作用。

图2是本实施例的安装示意图，图中可见气流入口16将O形圈4牢牢压在支架5肩部的上端面，当外弹簧3处于舒展复位状态时，连体密封圈14在上下方向是紧绷的状态。

下面结合图1和图2介绍本实施例的动作过程：常态为阀门的闭合状态，此时线圈10断电，没有磁力吸引动铁芯15，动铁芯15在外弹簧3、内弹簧11和气流入口16侧的气压作用下，处于最上方，密封阀垫1牢牢封住气孔。如果需要打开阀门，让燃气流出，则线圈10通电，静铁芯9通过电磁力吸引动铁芯15，克服外弹簧3、内弹簧11的弹力和气流入口16气压的压力而下行，使密封阀垫1离开气孔，燃气就可以从气流入口16顺利流向气流出口17。

在气流入口16侧的气压显著增高的情况下，气压作用在连体密封圈14上，使连体密封圈14产生向下的拉力，而且气压越大，这种拉力就越大。在连体密封圈14拉力的帮助下，电磁力可以顺利克服外弹簧3、内弹簧11的弹力和气流入口16气压的压力，将动铁芯15向下吸。

此外，为了减少摩擦阻力，导管6的内侧壁和动铁芯15的外侧壁采用二硫化钼进行润滑。

本例的动密封结构的高压燃气电磁阀，优化了受力结构，使同一燃气电磁阀可以适应更大的气压波动，尤其是可以适应在更高气压环境下的应用。经过发明人实测，可以稳定应用在15kPa的用气环境中。

Claims (7)

1.一种动密封结构的高压燃气电磁阀，包括支架（5），支架（5）内固定安装有静铁芯（9）和线圈（10），活动安装有动铁芯（15）；动铁芯（15）可沿轴向上下滑动，动铁芯（15）的上部伸出在支架（5）上方，密封阀垫（1）固定在动铁芯（15）的上端，外弹簧（3）套设在动铁芯（15）伸出在支架（5）上方的部分外，抵接在密封阀垫（1）和支架（5）的肩部之间，其特征是，

还包括连体密封圈（14）；

连体密封圈（14）为弹性材质，上端密封连接密封阀垫（1），下端密封连接支架（5）的肩部；

当外弹簧（3）处于舒展复位状态时，连体密封圈（14）在上下方向处于紧绷状态。

2.根据权利要求1所述的一种动密封结构的高压燃气电磁阀，其特征是，连体密封圈（14）为上小下大的喇叭形。

3.根据权利要求2所述的一种动密封结构的高压燃气电磁阀，其特征是，连体密封圈（14）下端的外侧设有O形圈（4）。

4.根据权利要求3所述的一种动密封结构的高压燃气电磁阀，其特征是，连体密封圈（14）的上端与密封阀垫（1）的侧下边一体连接，下端与O形圈（4）一体连接。

5.根据权利要求1所述的一种动密封结构的高压燃气电磁阀，其特征是，动铁芯（15）和静铁芯（9）之间抵接有内弹簧（11）。

6.根据权利要求5所述的一种动密封结构的高压燃气电磁阀，其特征是，动铁芯（15）的底面向上凹陷，静铁芯（9）的顶面向上凸起，两者互相匹配；内弹簧（11）抵接在动铁芯（15）的凹陷顶面和静铁芯（9）的凸起顶面之间。

7.根据权利要求5或6所述的一种动密封结构的高压燃气电磁阀，其特征是，动铁芯（15）的底面或静铁芯（9）的顶面上设有缓冲垫（7）。

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