CN220870087U - 一种大口径双稳态电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大口径双稳态电磁阀，包括阀体组件、壳体、驱动部件和阀芯。该大口径双稳态电磁阀通过设置有上磁铁和下磁铁，使用时，通过上磁铁和下磁铁一对磁铁的设置，在电磁阀外部线圈通电使动芯铁换向后，动芯铁在上磁铁或下磁铁的吸引力作用下，使动芯铁在壳体内部保持在一个固定位置，直到外部线圈通电对动芯铁反向作用为止，电磁阀不需要外部的线圈持续通电来保持该“稳定”状态。通过本实用新型的技术方案，能够解决现有技术中的电磁阀在其中一种状态下要持续通电才能工作的问题，降低了能耗，提高了电磁阀的寿命。

Description

一种大口径双稳态电磁阀

技术领域

本实用新型涉及电磁阀技术领域，具体为一种大口径双稳态电磁阀。

背景技术

电磁阀是用电磁控制的用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器的一种，可以配合不同的电路来实现预期的控制，并且控制的精度和灵活性都能够保证，在车辆零部件、家电等领域都有着广泛的应用。

经过检索，CN 113280174 A公开了一种电磁阀，文中提出“在阀杆的顶部设阀杆弹簧，动铁芯、阀杆弹簧和阀杆装配形成一个整体，阀杆通过阀杆弹簧与动铁芯连接，而非直接与动铁芯连接，电磁阀打开时，阀杆弹簧处于基本状态，电磁阀关闭时，阀杆向上顶阀杆弹簧，阀杆弹簧不仅能够在关闭电磁阀时对阀杆进行缓冲，减小阀杆对活塞的冲击，同时还能对阀杆与活塞之间的磨损间隙进行补偿，从而达到提到使用寿命的目的”。现有技术中，上述方案一般设计为常开或常闭电磁阀，此电磁阀在非默认状态工作时需要持续通电，电磁阀线圈持续发热、持续消耗电能，会降低电磁阀可靠性和寿命，不具备无需持续通电即可稳定工作的功能。

现在，提出一种新型的大口径双稳态电磁阀解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大口径双稳态电磁阀，以解决上述背景技术中提出的不具备无需持续通电即可稳定工作的功能的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大口径双稳态电磁阀，包括阀体组件、壳体、驱动部件和阀芯，所述阀体组件的流通通道面积不小于28平方毫米，所述壳体与所述阀体组件形成腔体，所述驱动部件具有一对磁铁，所述磁铁位于壳体内部，所述阀芯具有平衡通道，所述阀芯与驱动部件连接，所述阀芯相对驱动部件可以摆动，所述阀芯相对驱动部件轴向活动量不大于3mm。

优选的，所述阀体组件包括阀体主体、阀口(12)、端盖、第一密封圈和第二密封圈；所述阀体主体下部设置有一个端盖，所述阀体主体和端盖之间设置一个流通通道面积不小于28平方毫米的阀口，所述端盖的中心位置处设置有中心孔，所述端盖的外圆设置有第三密封槽，所述阀口通孔横截面面积不大于端盖中心孔横截面面积，所述阀口通孔经端盖中心孔与阀出口连通；所述阀体主体上设置有导向孔，所述导向孔上设置有第一密封槽，所述第一密封槽内设置第一密封圈；所述阀体主体外圆径向均匀设置有若干进气孔，所述进气孔与阀进口连通，所述阀体主体下部设置阀口安装孔，所述阀体主体底部设置端盖安装孔；所述阀口外圆设有第二密封槽，所述阀口第二密封槽处安装第二密封圈，所述第二密封圈与阀口安装孔形成密封；所述端盖对阀口形成限位，所述端盖与阀体主体固定连接。

优选的，所述驱动部件包括上磁铁、下磁铁、上定铁芯、下定铁芯、动芯铁、传动杆和弹性元件；所述上定铁芯、下定铁芯和动芯铁均为软磁材料，所述上磁铁、下磁铁为永磁材料，所述传动杆和弹性元件非磁性材料。

优选的，所述壳体两端分别设置有上定铁芯和下定铁芯，所述上定铁芯和下定铁芯之间设置有动芯铁；所述上定铁芯位于壳体顶部、远离阀口侧，所述下定铁芯位于壳体下部、靠近阀口侧；所述上磁铁设置于上定铁芯上，所述下磁铁设置于下定铁芯上。

优选的，所述动芯铁靠近所述上磁铁时，动芯铁与上定铁芯吸合，动芯铁与上磁铁之间存在间隙，所述动芯铁靠近所述下磁铁时，所述动芯铁与所述下定铁芯吸合，动芯铁与下磁铁之间存在间隙。

优选的，所述阀芯上部外圆与第一密封圈密封接触，所述腔体被第一密封圈分为上腔和下腔；所述上定铁芯、下定铁芯、上磁铁、下磁铁、和动芯铁以及部分传动杆均位于上腔，所述阀芯大部分设置于下腔，所述平衡通道位于阀芯之中，所述平衡通道沿圆周均匀分布，所述平衡通道连通上腔和阀口。

优选的，所述动芯铁和阀芯由传动杆连接；所述传动杆上部具有杆状结构，所述传动杆杆状结构与动芯铁连接；所述传动杆下部具有球形结构，所述阀芯上部具有固定槽，所述传动杆球形结构和所述阀芯固定槽连接；所述阀芯下部设置连通槽，所述平衡通道连通上腔和连通槽，所述连通槽与阀口通孔连通；所述传动杆球形结构设置于阀芯固定槽内，所述传动杆球形结构下部设有弹性元件，所述弹性元件位于阀芯固定槽内；所述阀芯底部具有弧形结构，所述阀口通孔上部设有锥面，所述阀芯弧形结构与阀口锥面形成密封。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该大口径双稳态电磁阀实现了无需持续通电即可稳定工作的功能。

(1)通过设置有上磁铁和下磁铁，使用时，通过上磁铁和下磁铁一对磁铁的设置，在电磁阀外部线圈通电使动芯铁换向后，动芯铁在上磁铁或下磁铁的吸引力作用下，使动芯铁在壳体内部保持在一个固定位置，在此位置动芯铁是一种“稳定”状态的状态，直到外部线圈通电对动芯铁反向作用为止；在这种状态下，电磁阀不需要外部的线圈持续通电来保持该“稳定”状态；电磁阀反向动作后，电磁阀依旧不需要外部的线圈持续通电来保持该“稳定”状态。解决了需要持续通电才能工作的问题，降低了能源消耗，提高了电磁阀的可靠性和寿命，实现了无需持续通电即可稳定工作的功能。

附图说明

图1为本实用新型的正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的局部正视剖面结构示意图；

图3为本实用新型的阀体主体正视剖面放大结构示意图；

图4为本实用新型的阀芯正视剖面结构示意图；

图5为本实用新型的阀口侧视放大结构示意图；

图6为本实用新型的端盖侧视放大结构示意图。

图中：10、阀体组件；11、阀体主体；11-1、导向孔；11-2、第一密封槽；11-3、进气孔；11-4、阀口安装孔；11-5、安装孔；12、阀口；12-1、阀口通孔；12-2、锥面；12-3、第二密封槽；13、端盖；13-1、中心孔；13-2、第三密封槽；14、第一密封圈；15、第二密封圈；20、壳体；21-1、上磁铁；21-2、下磁铁；22-1、上定铁芯；22-2、下定铁芯；30、腔体；30-1、上腔；30-2、下腔；31、动芯铁；32、传动杆；32-1、传动杆杆状结构；32-2、传动杆球形结构；33、弹性元件；40、驱动部件；50、阀芯；50-1、平衡通道；50-2、阀芯固定槽；50-3、连通槽；50-4、弧形结构；50-5、上部外圆。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请参阅图1-6，一种大口径双稳态电磁阀，包括阀体组件10、壳体20、驱动部件40和阀芯50，阀体组件10的流通通道面积不小于28平方毫米，壳体20与阀体组件10形成腔体30，驱动部件40具有一对磁铁，磁铁位于壳体20内部，阀芯50具有平衡通道50-1，阀芯50与驱动部件40连接，阀芯50相对驱动部件40可以摆动，阀芯50相对驱动部件40轴向活动量不大于3mm；

阀体组件10包括阀体主体11、阀口(12)、端盖13、第一密封圈14和第二密封圈15；阀体主体11下部设置有一个端盖13，阀体主体11和端盖13之间设置一个流通通道面积不小于28平方毫米的阀口12，端盖13的中心位置处设置有中心孔13-1，端盖13的外圆设置有第三密封槽13-2，阀口通孔12-1横截面面积不大于端盖13中心孔13-1横截面面积，阀口通孔12-1经端盖13中心孔13-1与阀出口连通；阀体主体11上设置有导向孔11-1，导向孔11-1上设置有第一密封槽11-2，第一密封槽11-2内设置第一密封圈14；阀体主体11外圆径向均匀设置有若干进气孔11-3，进气孔11-3与阀进口连通，阀体主体11下部设置阀口安装孔11-4，阀体主体11底部设置端盖13安装孔11-5；阀口12外圆设有第二密封槽12-3，阀口第二密封槽12-3处安装第二密封圈15，第二密封圈15与阀口安装孔11-4形成密封；端盖13对阀口12形成限位，端盖13与阀体主体11固定连接；

驱动部件40包括上磁铁21-1、下磁铁21-2、上定铁芯22-1、下定铁芯22-2、动芯铁31、传动杆32和弹性元件33；上定铁芯22-1、下定铁芯22-2和动芯铁31均为软磁材料，上磁铁21-1、下磁铁21-2为永磁材料，传动杆32和弹性元件33非磁性材料；

壳体20两端分别设置有上定铁芯22-1和下定铁芯22-2，上定铁芯22-1和下定铁芯22-2之间设置有动芯铁31；上定铁芯22-1位于壳体20顶部、远离阀口12侧，下定铁芯22-2位于壳体20下部、靠近阀口12侧；上磁铁21-1设置于上定铁芯22-1上，下磁铁21-2设置于下定铁芯22-2上；

动芯铁31靠近上磁铁21-1时，动芯铁31与上定铁芯22-1吸合，动芯铁31与上磁铁21-1之间存在间隙，动芯铁31靠近下磁铁21-2时，动芯铁31与下定铁芯22-2吸合，动芯铁31与下磁铁21-2之间存在间隙；

阀芯50上部外圆50-5与第一密封圈14密封接触，腔体30被第一密封圈14分为上腔30-1和下腔30-2；上定铁芯22-1、下定铁芯22-2、上磁铁21-1、下磁铁21-2、和动芯铁31以及部分传动杆32均位于上腔30-1，阀芯50大部分设置于下腔30-2，平衡通道50-1位于阀芯50之中，平衡通道50-1沿圆周均匀分布，平衡通道50-1连通上腔30-1和阀口12；

动芯铁31和阀芯50由传动杆32连接；传动杆32上部具有杆状结构32-1，传动杆杆状结构32-1与动芯铁31连接；传动杆32下部具有球形结构32-2，阀芯50上部具有固定槽50-2，传动杆球形结构32-2和阀芯固定槽50-2连接；阀芯50下部设置连通槽50-3，平衡通道50-1连通上腔30-1和连通槽50-3，连通槽50-3与阀口通孔12-1连通；传动杆球形结构32-2设置于阀芯固定槽50-2内，传动杆球形结构32-2下部设有弹性元件33，弹性元件33位于阀芯固定槽50-2内；阀芯50底部具有弧形结构50-4，阀口通孔12-1上部设有锥面12-2，阀芯弧形结构50-4与阀口锥面12-2形成密封；

具体地，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，在电磁阀外部线圈通电使动芯铁31换向后，动芯铁31在上磁铁21-1或下磁铁21-2的吸引力的作用下，使动芯铁31在壳体20内部保持在一个固定位置，在此位置动芯铁31是一种“稳定”状态的状态，直到外部线圈通电对动芯铁31反向作用为止；在这种状态下，电磁阀不需要外部的线圈持续通电来保持该“稳定”状态；电磁阀反向动作后，电磁阀依旧不需要外部的线圈持续通电来保持该“稳定”状态。

工作原理：本实用新型在使用时，首先，通过上磁铁21-1和下磁铁21-2一对磁铁的设置，在电磁阀外部线圈通电使动芯铁31换向后，动芯铁31在上磁铁21-1或下磁铁21-2的吸引力的作用下，使动芯铁31在壳体20内部保持在一个固定位置，在此位置动芯铁31是一种“稳定”状态的状态，直到外部线圈通电对动芯铁31反向作用为止；在这种状态下，电磁阀不需要外部的线圈持续通电来保持该“稳定”状态；电磁阀反向动作后，电磁阀依旧不需要外部的线圈持续通电来保持该“稳定”状态。解决了需要持续通电才能工作的问题，降低了能源消耗，提高了电磁阀的可靠性和寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种大口径双稳态电磁阀，包括阀体组件(10)、壳体(20)、驱动部件(40)和阀芯(50)，其特征在于：所述阀体组件(10)的流通通道面积不小于28平方毫米，所述壳体(20)与所述阀体组件(10)形成腔体(30)，所述驱动部件(40)具有一对磁铁，所述磁铁位于壳体(20)内部，所述阀芯(50)具有平衡通道(50-1)，所述阀芯(50)与驱动部件(40)连接，所述阀芯(50)相对驱动部件(40)可以摆动，所述阀芯(50)相对驱动部件(40)轴向活动量不大于3mm。

2.根据权利要求1所述的一种大口径双稳态电磁阀，其特征在于：所述阀体组件(10)包括阀体主体(11)、阀口(12)、端盖(13)、第一密封圈(14)和第二密封圈(15)；所述阀体主体(11)下部设置有一个端盖(13)，所述阀体主体(11)和端盖(13)之间设置一个流通通道面积不小于28平方毫米的阀口(12)，所述端盖(13)的中心位置处设置有中心孔(13-1)，所述端盖(13)的外圆设置有第三密封槽(13-2)，所述阀口的阀口通孔(12-1)横截面面积不大于端盖(13)中心孔(13-1)横截面面积，所述阀口通孔(12-1)经端盖(13)中心孔(13-1)与阀出口连通；所述阀体主体(11)上设置有导向孔(11-1)，所述导向孔(11-1)上设置有第一密封槽(11-2)，所述第一密封槽(11-2)内设置第一密封圈(14)；所述阀体主体(11)外圆径向均匀设置有若干进气孔(11-3)，所述进气孔(11-3)与阀进口连通，所述阀体主体(11)下部设置阀口安装孔(11-4)，所述阀体主体(11)底部设置端盖(13)安装孔(11-5)；所述阀口(12)外圆设有第二密封槽(12-3)，所述阀口第二密封槽(12-3)处安装第二密封圈(15)，所述第二密封圈(15)与阀口安装孔(11-4)形成密封；所述端盖(13)对阀口(12)形成限位，所述端盖(13)与阀体主体(11)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种大口径双稳态电磁阀，其特征在于：所述驱动部件(40)包括上磁铁(21-1)、下磁铁(21-2)、上定铁芯(22-1)、下定铁芯(22-2)、动芯铁(31)、传动杆(32)和弹性元件(33)；所述上定铁芯(22-1)、下定铁芯(22-2)和动芯铁(31)均为软磁材料，所述上磁铁(21-1)、下磁铁(21-2)为永磁材料，所述传动杆(32)和弹性元件(33)非磁性材料。

4.根据权利要求3所述的一种大口径双稳态电磁阀，其特征在于：所述壳体(20)两端分别设置有上定铁芯(22-1)和下定铁芯(22-2)，所述上定铁芯(22-1)和下定铁芯(22-2)之间设置有动芯铁(31)；所述上定铁芯(22-1)位于壳体(20)顶部、远离阀口(12)侧，所述下定铁芯(22-2)位于壳体(20)下部、靠近阀口(12)侧；所述上磁铁(21-1)设置于上定铁芯(22-1)上，所述下磁铁(21-2)设置于下定铁芯(22-2)上。

5.根据权利要求4所述的一种大口径双稳态电磁阀，其特征在于：所述动芯铁(31)靠近所述上磁铁(21-1)时，动芯铁(31)与上定铁芯(22-1)吸合，动芯铁(31)与上磁铁(21-1)之间存在间隙，所述动芯铁(31)靠近所述下磁铁(21-2)时，所述动芯铁(31)与所述下定铁芯(22-2)吸合，动芯铁(31)与下磁铁(21-2)之间存在间隙。

6.根据权利要求4所述的一种大口径双稳态电磁阀，其特征在于：所述阀芯(50)上部外圆(50-5)与第一密封圈(14)密封接触，所述腔体(30)被第一密封圈(14)分为上腔(30-1)和下腔(30-2)；所述上定铁芯(22-1)、下定铁芯(22-2)、上磁铁(21-1)、下磁铁(21-2)、和动芯铁(31)以及部分传动杆(32)均位于上腔(30-1)，所述阀芯(50)大部分设置于下腔(30-2)，所述平衡通道(50-1)位于阀芯(50)之中，所述平衡通道(50-1)沿圆周均匀分布，所述平衡通道(50-1)连通上腔(30-1)和阀口(12)。

7.根据权利要求4所述的一种大口径双稳态电磁阀，其特征在于：所述动芯铁(31)和阀芯(50)由传动杆(32)连接；所述传动杆(32)上部具有杆状结构(32-1)，所述传动杆杆状结构(32-1)与动芯铁(31)连接；所述传动杆(32)下部具有球形结构(32-2)，所述阀芯(50)上部具有固定槽(50-2)，所述传动杆球形结构(32-2)和所述阀芯固定槽(50-2)连接；所述阀芯(50)下部设置连通槽(50-3)，所述平衡通道(50-1)连通上腔(30-1)和连通槽(50-3)，所述连通槽(50-3)与阀口通孔(12-1)连通；所述传动杆球形结构(32-2)设置于阀芯固定槽(50-2)内，所述传动杆球形结构(32-2)下部设有弹性元件(33)，所述弹性元件(33)位于阀芯固定槽(50-2)内；所述阀芯(50)底部具有弧形结构(50-4)，所述阀口通孔(12-1)上部设有锥面(12-2)，所述阀芯弧形结构(50-4)与阀口锥面(12-2)形成密封。