CN219345652U - 一种改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀 - Google Patents

Abstract

一种改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，包括外壳和设于外壳内的阀体，阀体包括导磁架，导磁架内设有带有线圈的线圈骨架，线圈骨架内设有动铁芯和静铁芯，线圈骨架与静铁芯之间设有一端伸出导磁架与其卡接的隔磁套，动铁芯滑动安装与隔磁套内，隔磁套另一端与静铁芯固定卡接，导磁架与线圈骨架之间设有永磁铁，动铁芯外套设有卡接于动铁芯和隔磁套之间的复位弹簧，静铁芯内设有第一进气道，动铁芯和隔磁套之间形成有可与第一进气道连通的通气槽，动铁芯通过滑动动作控制通气槽与第一进气道的通断，动铁芯内设有通过密封块固定的软磁合金，外壳上设有对应密封块处的第二进气道，密封块通过动铁芯的滑动动作控制通气槽与第二进气道的通断。

Description

一种改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀

技术领域

本实用新型涉及一种改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，属于电磁阀领域。

背景技术

电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用于控制流体的自动化基础元件，属于执行器，而气动电磁阀则是其中重要的一种，气动电磁阀是通过控制阀芯的移动来开启或关闭通气孔，从而控制机械装置的运行，但由于现有的动铁芯通常为单一实心电工纯铁结构，其损耗较高，在使用过程中发热严重，容易导致设备的失效，而其密封多采用密封块来进行，其内部易出现缺陷而导致气动电磁阀漏气却因结构难以拆卸而不能更换。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀。

一种改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，包括外壳和设于外壳内的阀体，所述阀体包括导磁架，所述导磁架内设有带有线圈的线圈骨架，所述线圈骨架内设有动铁芯和静铁芯，所述线圈骨架与静铁芯之间设有一端伸出导磁架与其卡接的隔磁套，所述动铁芯滑动安装与隔磁套内，所述隔磁套另一端与静铁芯固定卡接，所述导磁架与线圈骨架之间设有永磁铁，所述动铁芯外套设有卡接于动铁芯和隔磁套之间的复位弹簧，所述静铁芯内设有第一进气道，所述动铁芯和隔磁套之间形成有可与第一进气道连通的通气槽，所述动铁芯通过滑动动作控制通气槽与第一进气道的通断，所述动铁芯内设有通过密封块固定的软磁合金，所述外壳上设有对应密封块处的第二进气道，所述密封块通过动铁芯的滑动动作控制通气槽与第二进气道的通断，利用正向与负向电压的切换实现了电磁阀开关阀和在失电状态下工位自保持，解决了因长时间通电造成的电磁阀性能失效问题，且采用组合式动铁芯结构，避免受到材料磁导率以及磁通密度的限制，而导致气动电磁阀的电磁泄漏与响应速度受到影响的问题。

优选的，所述动铁芯内设有环形容纳腔，所述软磁合金安装于环形容纳腔内，所述软磁合金顶部设有固定于动铁芯内的密封块，将密封块盖设在环形容纳腔上，密封块与环形容纳腔的配合能够有效避免容纳腔内的软磁合金运动而错位保证了其位置稳定。

进一步的，所述动铁芯外壁沿周向环绕有卡槽，所述复位弹簧位于卡槽中，一端与动铁芯抵接，另一端与隔磁套抵接，所述复位弹簧对动铁芯施加远离静铁芯方向的预紧力，当线圈通电后，静铁芯被线圈磁化后产生磁性，此时动铁芯朝着靠近静铁芯的方向在隔磁套内进行滑动，此时复位弹簧被动铁芯以及隔磁套压缩。

优选的，所述动铁芯外设有与通气槽连通的环形槽，在动铁芯的外侧壁开设环形槽，气体从通气槽通过时，环形槽能够对气体有一定的缓冲作用，避免因流体冲击现象而导致动铁芯的位置发生偏置，从而出现卡滞现象。

进一步的，所述静铁芯顶部延伸形成有环形凸台，所述动铁芯上设有与环形凸台匹配的第一阶梯槽，所述第一阶梯槽底面可与环形凸台抵接，当线圈通电后，静铁芯被线圈磁化后产生磁性，动铁芯克服复位弹簧的弹力在隔磁套内进行滑动，直至环形凸台的端面与第一阶梯槽的底面相抵靠，以此减少静铁芯与动铁芯的接触面积，避免静铁芯以及动铁芯因压力差而发生粘连而导致无法正常工作。

优选的，所述动铁芯底部设有密封环，所述密封环通过动铁芯的滑动动作控制延伸至环形凸台的第一进气道的通断，在动铁芯上设置密封环，随着动铁芯的位置改变，利用密封环的面密封方式将第一进气道封堵，此时第一进气道与通气槽被隔断。

进一步的，所述静铁芯上设有第二阶梯槽，隔磁套与第二阶梯槽抵接，隔磁套的端面与第二阶梯槽的底面相抵靠，以此保证静铁芯与隔磁套的相对位置关系稳定。

优选的，所述外壳上设有第一进气口和出气道，所述第一进气口与静铁芯内的第一进气道连通，所述出气道与第二进气道、通气槽连通，通过第一进气道或第二进气道进气控制电磁阀在常闭和常开状态之间进行切换。

进一步的，所述线圈骨架两侧设有塑料骨架，所述永磁铁设于靠近动铁芯一侧的塑料骨架与导磁架之间，用于固定永磁铁的位置不产生移动。

本实用新型的有益效果如下：动铁芯由电工纯铁和内部镶嵌软磁合金块制成，即提高了磁导率以及磁通，还避免了单一材料出现的电磁阀性能失效与减少电磁泄漏，且只用一端进行插装安装，用密封块起密封作用，避免了过度密封和安装软磁合金块的工序复杂，将动铁芯上难以进行更换的密封块更换成密封环，并且采用环形密封环降低了加工难度，且将线密封改变成面密封，延长了密封材料使用周期，降低了密封材料的更换难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。

图1为本实用新型中的主体结构剖面示意图；

图2为本实用新型的阀体主体结构示意图；

图3为本实用新型中静铁芯的主体结构图；

图4为本实用新型中动铁芯的结构示意图；

图5为本实用新型的磁通线路的示意图；

图6为本实用新型的气路线路的示意图；

图中，1、线圈骨架；2、动铁芯；3、静铁芯；4、线圈；5、隔磁套；6、复位弹簧；7、导磁架；8、通气槽；9、容纳腔；10、软磁合金；11、密封块；12、密封环；13、永磁铁；14、第一进气道；15、第二进气道；16、出气道；17、环形槽；18、卡槽；19、第一阶梯槽；20、第二阶梯槽；21、环形凸台；22、塑料垫板；23、外壳；24、磁通φ₁；25、磁通φ₂；26、磁通φ₃；27、第一进气口27。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本实用新型所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型，而非对本实用新型保护范围的限制。

如图1-6所示，为本实用新型一种改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀的实施例，包括外壳23和设于外壳23内的阀体，阀体包括导磁架7，导磁架7内设有带有线圈4的线圈骨架1，线圈骨架1内设有动铁芯2和静铁芯3，线圈骨架1与静铁芯3之间设有一端伸出导磁架7与其卡接的隔磁套5，动铁芯2滑动安装与隔磁套5内，隔磁套5另一端与静铁芯3固定卡接，导磁架7与线圈骨架1之间设有永磁铁13，动铁芯2外套设有卡接于动铁芯2和隔磁套5之间的复位弹簧6，静铁芯3内设有第一进气道14，动铁芯2和隔磁套5之间形成有可与第一进气道14连通的通气槽8，动铁芯2通过滑动动作控制通气槽8与第一进气道14的通断，动铁芯2内设有通过密封块11固定的软磁合金10，外壳23上设有对应密封块11处的第二进气道15，密封块11通过动铁芯2的滑动动作控制通气槽8与第二进气道15的通断，利用正向与负向电压的切换实现了电磁阀开关阀和在失电状态下工位自保持，解决了因长时间通电造成的电磁阀性能失效问题，且采用组合式动铁芯结构，避免受到材料磁导率以及磁通密度的限制，而导致气动电磁阀的电磁泄漏与响应速度受到影响的问题。

动铁芯2内设有环形容纳腔9，软磁合金10安装于环形容纳腔9内，软磁合金10顶部设有固定于动铁芯2内的密封块11，将密封块11盖设在环形容纳腔9上，密封块11与环形容纳腔9的配合能够有效避免容纳腔9内的软磁合金10运动而错位保证了其位置稳定。

动铁芯2外壁沿周向环绕有卡槽18，复位弹簧6位于卡槽18中，一端与动铁芯2抵接，另一端与隔磁套5抵接，复位弹簧6对动铁芯2施加远离静铁芯3方向的预紧力，当线圈4通电后，静铁芯3被线圈4磁化后产生磁性，此时动铁芯2朝着靠近静铁芯3的方向在隔磁套5内进行滑动，此时复位弹簧6被动铁芯2以及隔磁套5压缩。

动铁芯2外设有与通气槽8连通的环形槽17，在动铁芯2的外侧壁开设环形槽17，气体从通气槽8通过时，环形槽17能够对气体有一定的缓冲作用，避免因流体冲击现象而导致动铁芯2的位置发生偏置，从而出现卡滞现象。

静铁芯3顶部延伸形成有环形凸台21，动铁芯2上设有与环形凸台21匹配的第一阶梯槽19，第一阶梯槽19底面可与环形凸台21抵接，当线圈4通电后，静铁芯3被线圈4磁化后产生磁性，动铁芯2克服复位弹簧6的弹力在隔磁套5内进行滑动，直至环形凸台21的端面与第一阶梯槽19的底面相抵靠，以此减少静铁芯3与动铁芯2的接触面积，避免静铁芯3以及动铁芯2因压力差而发生粘连而导致无法正常工作。

动铁芯2底部设有密封环12，密封环12通过动铁芯2的滑动动作控制延伸至环形凸台21的第一进气道14的通断，在动铁芯2上设置密封环12，随着动铁芯2的位置改变，利用密封环12的面密封方式将第一进气道14封堵，此时第一进气道14与通气槽8被隔断。

静铁芯3上设有第二阶梯槽20，隔磁套5与第二阶梯槽20抵接，隔磁套5的端面与第二阶梯槽20的底面相抵靠，以此保证静铁芯3与隔磁套5的相对位置关系稳定。

外壳23上设有第一进气口27和出气道16，第一进气口27与静铁芯3内的第一进气道14连通，出气道16与第二进气道15、通气槽8连通，通过第一进气道14或第二进气道15进气控制电磁阀在常闭和常开状态之间进行切换。

工作气路通道为：当由第二进气道15供气时，电磁阀为常开电磁阀，开阀状态下，第二进气道15气体通过出气道16起供气作用，第一进气道14被密封块11密封，关阀状态下，第二进气道15被密封环12密封，出气道16气体通过第一进气道14起排气作用；当由第一进气道14供气时，电磁阀为常闭电磁阀，开阀状态下，第二进气道15气体通过出气道16起排气作用，第一进气道14被密封块11密封，关阀状态下，第二进气道15被密封环12密封，气体通过进气道流向出气道16起供气作用。

通过上述结构，驱动方式为直流电路驱动，当线圈4通正向电时，电磁阀开阀，线圈4磁场产生闭环磁通φ₁，永磁铁13磁场产生磁通φ₂，两个磁场方向一致即磁通方向一致。静铁芯3被线圈4磁化后产生磁性，动铁芯2克服复位弹簧6的弹力在隔磁套5内进行滑动，直至动铁芯2达到最大工作行程，此时第一进气道14与出气道16被隔断，气体通过第一进气口27进入第二进气道15经过动铁芯2的通气槽8流向出气道16。开阀稳定状态下，当线圈4失电，动铁芯2在弹簧力作用下保持关闭状态，密封块11受到弹簧力和永磁铁13产生的电磁力被一直压在第一进气道14上，起到更好的密封作用。当线圈4通负向电压，电磁阀关阀，电磁场方向与产生的永磁铁13磁场相反，即磁通φ₁与磁通φ₃的方向相反，产生的电磁力减小，此时复位弹簧6推动动铁芯2在隔磁套5内进行滑动，直至动铁芯2复位，关阀稳定状态下，当线圈4断电，动铁芯2依靠永磁铁13的电磁力，保持关阀状态，气体从第二进气道15流向出气道16；通过永磁铁13结构使得电磁阀拥有工位自保持，低功耗功能与加强密封效果的作用。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

虽然已经参考若干具体实施例描述了本实用新型，但是应当理解，本实用新型不限于所公开的具体实施例。本实用新型旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等效布置。

Claims (9)

1.一种改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，包括外壳和设于外壳内的阀体，所述阀体包括导磁架，所述导磁架内设有带有线圈的线圈骨架，所述线圈骨架内设有动铁芯和静铁芯，其特征在于：所述线圈骨架与静铁芯之间设有一端伸出导磁架与其卡接的隔磁套，所述动铁芯滑动安装与隔磁套内，所述隔磁套另一端与静铁芯固定卡接，所述导磁架与线圈骨架之间设有永磁铁，所述动铁芯外套设有卡接于动铁芯和隔磁套之间的复位弹簧，所述静铁芯内设有第一进气道，所述动铁芯和隔磁套之间形成有可与第一进气道连通的通气槽，所述动铁芯通过滑动动作控制通气槽与第一进气道的通断，所述动铁芯内设有通过密封块固定的软磁合金，所述外壳上设有对应密封块处的第二进气道，所述密封块通过动铁芯的滑动动作控制通气槽与第二进气道的通断。

2.如权利要求1所述的改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，其特征在于：所述动铁芯内设有环形容纳腔，所述软磁合金安装于环形容纳腔内，所述软磁合金顶部设有固定于动铁芯内的密封块。

3.如权利要求1所述的改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，其特征在于：所述动铁芯外壁沿周向环绕有卡槽，所述复位弹簧位于卡槽中，一端与动铁芯抵接，另一端与隔磁套抵接，所述复位弹簧对动铁芯施加远离静铁芯方向的预紧力。

4.如权利要求1所述的改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，其特征在于：所述动铁芯外设有与通气槽连通的环形槽。

5.如权利要求1所述的改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，其特征在于：所述静铁芯顶部延伸形成有环形凸台，所述动铁芯上设有与环形凸台匹配的第一阶梯槽，所述第一阶梯槽底面可与环形凸台抵接。

6.如权利要求5所述的改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，其特征在于：所述动铁芯底部设有密封环，所述密封环通过动铁芯的滑动动作控制延伸至环形凸台的第一进气道的通断。

7.如权利要求5所述的改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，其特征在于：所述静铁芯上设有第二阶梯槽，隔磁套与第二阶梯槽抵接。

8.如权利要求1所述的改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，其特征在于：所述外壳上设有第一进气口和出气道，所述第一进气口与静铁芯内的第一进气道连通，所述出气道与第二进气道、通气槽连通。

9.如权利要求1所述的改进动铁芯的双稳态二位三通电磁阀，其特征在于：所述线圈骨架两侧设有塑料骨架，所述永磁铁设于靠近动铁芯一侧的塑料骨架与导磁架之间。

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