CN220227332U - 一种常开型微型电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明一种常开型微型电磁阀，属于电磁阀领域；包括依次同轴设置的电磁铁模块、推杆、活门组件；推杆用于电磁铁模块和活门组件之间的联动传递；通过电磁铁模块输出电磁力来控制电磁阀通断；活门组件包括同轴设置的衬套、钢球、活门座、复合密封结构和油滤；其中，复合密封结构同轴套装于活门座的外周，其周面上开有两个侧孔，分别与控制孔和回油孔连通；所示油滤安装于活门进油口。本发明不仅适用于不同介质，同时大大简化了传统电磁阀的密封结构，减小了电磁阀体积，减轻了重量，解决了传统电磁阀体积大、重量重的问题；并通过增加滤器提高了电磁阀抗污染能力，延长了电磁阀使用寿命，符合航空产品对液压元件微型化、轻量化、长寿命的要求。

Description

一种常开型微型电磁阀

技术领域

本实用新型属于电磁阀领域，具体涉及一种常开型微型电磁阀。

背景技术

电磁阀是液压(气压)系统中一种重要的液压元件，特别是用于实现液压系统与油源接通或关闭控制的电磁阀，由于具有结构简单、响应快等特点，在航空航天、尖端武器、钢铁、电力发电等重要的国家战略性军工业领域得到广泛应用。

目前在航空航天领域国内应用最广泛的电磁阀，其结构主要以苏联直动式结构为主，其密封形式主要采用O型密封圈，优点是结构简单，加工难度低。缺点是基于O型密封圈固有的密封结构形式，使得电磁阀活门座体积较大；另外在抗污染能力方面，由于传统焊接油滤体积过大，无法装入微小型电磁阀中，使得电磁阀不具备滤除污染物的能力，污染物进入电磁阀内部，不但降低了电磁阀可靠性和寿命，同时污染物会通过电磁阀进入其后端的液压系统，对液压系统中其它液压元件造成污染。

为提高飞机液压系统可靠性、抗污染能力和元器件轻量化要求，对电磁阀的可靠性、抗污染能力和结构轻量化都提出了更高的要求，传统结构的电磁阀已无法满足使用要求，迫切需要一种新型结构电磁阀解决上述问题。

发明内容

要解决的技术问题：

针对当前电磁阀现状，本实用新型提供一种常开型微型电磁阀，采用新型复合密封结构(详见图1)，使得该电磁阀不仅可适用于不同介质，同时大大简化了传统电磁阀的密封结构，减小了电磁阀体积，减轻了电磁阀重量，解决了传统电磁阀体积大、重量重的问题；并通过增加滤器提高了电磁阀抗污染能力，延长了电磁阀使用寿命，符合航空产品对液压元件微型化、轻量化、长寿命的要求。

本实用新型的技术方案是：一种常开型微型电磁阀，包括依次同轴设置的电磁铁模块、推杆、活门组件；推杆用于电磁铁模块和活门组件之间的联动传递；通过所述电磁铁模块输出电磁力来控制电磁阀通断，从而控制油流方向；

所述活门组件包括同轴设置的衬套、钢球、活门座、复合密封结构和油滤；所述活门座为开有阶梯通孔的柱状结构，阶梯通孔的上、下端内径大于中段内径，其外周面上开有控制孔和回油孔，控制孔与阶梯通孔的下端连通，回油孔与阶梯通孔的上端连通；活门座的下端口作为活门进油口；所述衬套同轴安装于阶梯通孔的下端；所述钢球位于衬套内孔上端口与阶梯通孔中段的下端口之间，接收不同方向的作动力完成对两个端口的密封；所述复合密封结构同轴套装于活门座的外周，其周面上开有两个侧孔，分别与控制孔和回油孔连通；所示油滤安装于活门进油口。

本实用新型的进一步技术方案是：所述推杆的上端为大直径端，下端为小直径端；推杆从活门座阶梯通孔的上端插入，其大直径端与阶梯通孔上端为间隙配合，小直径端穿过阶梯通孔中段与钢球接触。

本实用新型的进一步技术方案是：所述复合密封结构为套筒结构，材料选用聚酰亚胺。

本实用新型的进一步技术方案是：所述复合密封结构的两个侧孔对称设置，且孔径相同；最小孔径应保证将复合密封结构安装至活门组件上时，油液经复合密封结构一侧孔，并通过活门组件回油孔和控制孔，再从复合密封结构的另一侧孔流出。

本实用新型的进一步技术方案是：所述油滤为半球面褶皱形油滤。

本实用新型的进一步技术方案是：所述油滤是通过将0.5mm高强度钢板冲压而成带褶皱的半球面，其上开有若干过滤孔，形成网状褶皱结构；所述褶皱数量为8-12个，均布于半球面四周；所述过滤孔的孔径为10um-50um。

本实用新型的进一步技术方案是：所述过滤孔的数量为800个。

本实用新型的进一步技术方案是：所述电磁铁模块包括磁铁组件、线圈组件和弹簧；

所述线圈组件包括线圈骨架、线圈壳体、漆包线、绝缘垫圈、绝缘带、导线，所述漆包线缠绕于线圈骨架上，并在两者之间设置有绝缘带和绝缘垫圈；所述线圈壳体套装于缠有漆包线的线圈骨架外；通过所述导线将漆包线的两端引出线圈壳体外；所述线圈骨架的底面沿中心轴开有阶梯盲孔，阶梯盲孔从下到上按孔径依次分割为大径孔、中径孔和小径孔；其中大径孔用于安装活门座，中孔径用于安装磁铁组件，小径孔用于安装弹簧；并在线圈骨架的底面开有定位孔，通过安装定位销实现与阀块的安装定位；

所述磁铁组件与推杆相对设置，包括电磁铁和电磁铁套筒；所述电磁铁通过电磁铁套筒安装于线圈骨架的中心孔内，电磁铁套筒与线圈骨架的中心孔为间隙配合；

所述弹簧上端位于线圈骨架的小径孔内，下端位于电磁铁上端盲孔内。

本实用新型的进一步技术方案是：所述电磁阀通过螺母座安装于阀块内；所述螺母座同轴套装于线圈组件外，通过安装于线圈组件外周面的弹簧卡圈实现对螺母座的轴向限位；螺母座的外周面开有外螺纹和密封槽，用于与阀块之间的固定连接和密封。

有益效果

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过采用新型复合密封结构，解决了传统丁氰橡胶密封圈高压下压缩量较大而造成寿命降低的问题，同时使电磁阀可应用于不同工作介质，打破了只能在红油中工作的局限性，同时取消了丁氰橡胶密封圈高压下必需配套使用的保护圈，简化了电磁阀的密封结构，减小了电磁阀体积，降低了电磁阀重量。

在电磁阀进油端增加半球面褶皱形油滤，降低了流阻；延长了电磁阀使用寿命；通过焊接方式将油滤固定在阀体上，使连接紧固可靠；通过激光加工控制滤孔孔径，保证了高过滤精度要求；从而大大提高了电磁阀的可靠性、使用寿命和抗污染能力；

同时在壳体外端加工有螺纹和密封槽，便于产品实现插装和集成，符合液压行业对液压元件微型化、轻量化、长寿命的要求。

附图说明

图1为本实用新型电磁阀的结构示意图。

图2为本实用新型活门组件的结构示意图。

图3为本实用新型线圈组件的结构示意图。

图4为本实用新型磁铁组件的结构示意图。

图5为本实用新型油滤的结构示意图。

附图标记说明：1-活门组件，2-磁铁组件，3-推杆，4-线圈组件，5-螺母座，6-弹簧，7-弹簧卡圈，8-定位销，11-衬套，12-钢球，13-复合密封结构，14-活门座，15-油滤，21-电磁铁套筒，22-电磁铁，31-大直径端，41-线圈骨架，42-线圈壳体，43-漆包线，44-绝缘垫圈，45-绝缘带，46-导线，47-定位孔，111-上斜面，131-侧孔，141-下斜面，142-控制孔，143-回油孔，144-活门座端头，221-弹簧安装孔，411-出线口。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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装置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。

参照图1所示，本实施例一种常开型微型电磁阀，包括活门组件1、磁铁组件2、推杆3、线圈组件4、螺母座5、弹簧6、弹簧卡圈7、定位销8，活门组件1和磁铁组件2均位于线圈组件4的内孔中，线圈组件4安装在螺母座5的中心孔内，弹簧6装在线圈组件4和磁铁组件2相应的内腔中，推杆3装在活门组件1的活门座14内孔中，弹簧卡圈7装在线圈组件4外侧卡槽内并对螺母座5进行限位；定位销8装在线圈组件4的线圈骨架41的定位孔47中，对控制孔142和回油孔143的位置进行定位。

所述电磁阀通过螺母座5安装于阀块内；螺母座5同轴套装于线圈组件外，通过安装于线圈组件外周面的弹簧卡圈实现对螺母座的轴向限位；螺母座5的外周面开有外螺纹和密封槽，用于与阀块之间的固定密封连接。

参照图2所示，所述活门组件1包含衬套11、钢球12、活门座14、复合密封结构13和油滤15，活门座14为开有阶梯通孔的柱状结构，阶梯通孔的上、下端内径大于中段内径，其外周面上开有控制孔142和回油孔143，控制孔142与阶梯通孔的下端连通，回油孔143与阶梯通孔的上端连通；活门座14的下端口作为活门进油口；所述推杆3从阶梯通孔的上端插入、并为间隙配合；衬套11同轴安装于阶梯通孔的下端；钢球12位于衬套11内孔上端口与阶梯通孔中段的下端口之间，接收不同方向的作动力完成对两个端口的密封。

所示衬套11内孔上端口的上斜面111与钢球12压紧后形成一组密封面；钢球12与活门组件1阶梯通孔中段下端口的下斜面141压紧后形成另一组密封面；活门组件1侧面靠下开有控制孔142，另一侧面靠上开有回油孔143，复合密封结构13套在活门组件1底部外侧，油滤15安装在活门组件1下部并通过收口方式固定；所述钢球12为标准件，分别与衬套11的上斜面111和活门组件1的下斜面141配合，并构成环状密封带。

所述复合密封结构13两侧面对称位置开相同孔，两孔中心在同一水平线，最小孔径应保证将复合密封结构13安装至活门组件1上时，油液经复合密封一侧孔，通过活门组件回油孔142和控制孔143，可从复合密封另一侧孔流出。

所述油滤15为半球面褶皱形油滤，通过将0.5mm高强度钢板冲压而成带褶皱的半球面，其上开有过滤孔；所述褶皱数量为8-12个，均布于半球面四周；所述过滤孔的孔径为10um-50um，数量为800个；通过飞秒激光加工，保证孔的圆度，同时均匀分布在油滤表面上，形成网状褶皱结构。

参照图3所示，所述线圈组件4包括线圈骨架41、线圈壳体42、漆包线43、绝缘垫圈44、绝缘带45、导线43，所述漆包43线缠绕于线圈骨架41上，不允许短路，并在两者之间设置有绝缘带45和绝缘垫圈44；线圈壳体42套装于缠有漆包线43的线圈骨架41外，将线圈组件4固定；通过导线46将漆包线的两端引出线圈壳体外。所述线圈骨架的底面沿中心轴开有阶梯盲孔，阶梯盲孔从下到上按孔径依次分割为大径孔、中径孔和小径孔；其中大径孔用于安装活门座14，中孔径用于安装磁铁组件2，小径孔用于安装弹簧6；

所述线圈骨架41的引出线46端开有定位孔，定位销安装于定位孔内，以固定线圈骨架41的相对位置。

本实施例中线圈组件的制备方法如下：

首先，在线圈骨架41的线圈缠绕位置绕上绝缘带45，在包有绝缘带45的线圈骨架41上均匀紧密地层绕漆包线43，构成漆包线线圈；同时在漆包线线圈和线圈骨架41的上下接触面上分别设置绝缘垫圈44，并在绝缘垫圈44和漆包线线圈的接合处用W30-4有机硅绝缘漆粘接；

然后，采用锡铅钎料将两根导线的固定端分别与漆包线线圈的始端、终端焊接，焊接部位用绝缘带缠绕三层，并在外侧涂敷绝缘漆；

之后，将导线46在漆包线线圈外周上绕一圈，在导线46外侧均使用绝缘带紧密缠绕两层，并用苎麻线将绝缘带扎紧；使用有机硅绝缘漆W30-4浸渍线圈或在每层线圈外涂W30-4绝缘漆代替浸渍；将导线46的自由端从线圈骨架41的引出口穿出，使用缩醛胶液将导线粘接在线圈骨架上；

最后，将线圈壳体安装到位。

参照他4所示，所述磁铁组件2包含电磁铁套筒21和电磁铁22，电磁铁22通过电磁铁套筒21安装于线圈骨架41的中心孔内，电磁铁套筒21与线圈骨架41的中心孔为间隙配合；弹簧6装在电磁铁22上方开的弹簧孔221中。

所述活门组件1应在线圈绕制并调试完毕后再采用激光焊接法将其固定在线圈骨架41上。

所述绝缘垫圈44的数量可根据装配现场需要增减调整。

本实施例电磁阀的安装要求：将电磁阀通过螺母座5的螺纹固定在需要安装电磁阀的阀块中，油滤15下部方向接高压油路。控制孔142与复合密封结构13的一个侧孔完全连通，接入控制油路；复合密封结构13另一侧孔与回油孔143接通，接入回油路。

电磁阀不通电时处于常开状态，来自液压系统的高压油液依次通过油滤15、活门1进入电磁阀，钢球12在压力油作用下，推动推杆3并压缩弹簧6，压力油克服弹簧力并将钢球压紧至下斜面141，切断控制孔142和回油孔143连通通道，同时高压油液和电磁阀控制口142接通，电磁阀输出高压油。电磁阀通电时处于关闭状态，磁铁组件2产生的电磁力作用在推杆3上，推杆3推动钢球12克服压力油向下移动，直至钢球压紧上斜面111，切断高压油液进入电磁阀通道，同时接通控制口142和回油孔143，输出低压油。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种常开型微型电磁阀，其特征在于：包括依次同轴设置的电磁铁模块、推杆、活门组件；推杆用于电磁铁模块和活门组件之间的联动传递；通过所述电磁铁模块输出电磁力来控制电磁阀通断，从而控制油流方向；

所述活门组件包括同轴设置的衬套、钢球、活门座、复合密封结构和油滤；所述活门座为开有阶梯通孔的柱状结构，阶梯通孔的上、下端内径大于中段内径，其外周面上开有控制孔和回油孔，控制孔与阶梯通孔的下端连通，回油孔与阶梯通孔的上端连通；活门座的下端口作为活门进油口；所述衬套同轴安装于阶梯通孔的下端；所述钢球位于衬套内孔上端口与阶梯通孔中段的下端口之间，接收不同方向的作动力完成对两个端口的密封；所述复合密封结构同轴套装于活门座的外周，其周面上开有两个侧孔，分别与控制孔和回油孔连通；所示油滤安装于活门进油口；

所述油滤为半球面褶皱形油滤，是通过将0.5mm高强度钢板冲压而成带褶皱的半球面，其上开有若干过滤孔，形成网状褶皱结构；所述褶皱数量为8-12个，均布于半球面四周；所述过滤孔的孔径为10um-50um。

2.根据权利要求1所述一种常开型微型电磁阀，其特征在于：所述推杆的上端为大直径端，下端为小直径端；推杆从活门座阶梯通孔的上端插入，其大直径端与阶梯通孔上端为间隙配合，小直径端穿过阶梯通孔中段与钢球接触。

3.根据权利要求1所述一种常开型微型电磁阀，其特征在于：所述复合密封结构为套筒结构，材料选用聚酰亚胺。

4.根据权利要求3所述一种常开型微型电磁阀，其特征在于：所述复合密封结构的两个侧孔对称设置，且孔径相同；最小孔径应保证将复合密封结构安装至活门组件上时，油液经复合密封结构一侧孔，并通过活门组件回油孔和控制孔，再从复合密封结构的另一侧孔流出。

5.根据权利要求1所述一种常开型微型电磁阀，其特征在于：所述过滤孔的数量为800个。

6.根据权利要求1-5任一项所述一种常开型微型电磁阀，其特征在于：所述电磁铁模块包括磁铁组件、线圈组件和弹簧；

所述线圈组件包括线圈骨架、线圈壳体、漆包线、绝缘垫圈、绝缘带、导线，所述漆包线缠绕于线圈骨架上，并在两者之间设置有绝缘带和绝缘垫圈；所述线圈壳体套装于缠有漆包线的线圈骨架外；通过所述导线将漆包线的两端引出线圈壳体外；所述线圈骨架的底面沿中心轴开有阶梯盲孔，阶梯盲孔从下到上按孔径依次分割为大径孔、中径孔和小径孔；其中大径孔用于安装活门座，中孔径用于安装磁铁组件，小径孔用于安装弹簧；并在线圈骨架的底面开有定位孔，通过安装定位销实现与阀块的安装定位；

所述磁铁组件与推杆相对设置，包括电磁铁和电磁铁套筒；所述电磁铁通过电磁铁套筒安装于线圈骨架的中心孔内，电磁铁套筒与线圈骨架的中心孔为间隙配合；

所述弹簧上端位于线圈骨架的小径孔内，下端位于电磁铁上端盲孔内。

7.根据权利要求6所述一种常开型微型电磁阀，其特征在于：所述电磁阀通过螺母座安装于阀块内；所述螺母座同轴套装于线圈组件外，通过安装于线圈组件外周面的弹簧卡圈实现对螺母座的轴向限位；螺母座的外周面开有外螺纹和密封槽，用于与阀块之间的固定连接和密封。