CN221443312U - 一种电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁阀，包括阀体部件、阀芯部件、第一铁芯及活塞部件；第一铁芯与阀体部件固定或限位连接；阀芯部件包括第二铁芯及子阀芯，子阀芯与第二铁芯限位连接且能够相对于第二铁芯轴向移动；还包括第一弹簧及第二弹簧，第一弹簧的劲度系数大于第二弹簧的劲度系数，第一弹簧的第一端抵接第一铁芯，第二端抵接第二铁芯；第二弹簧的第一端抵接活塞部件，第二端抵接子阀芯；阀体部件包括主阀口，活塞部件包括导阀口，电磁阀断电时，第二铁芯抵接子阀芯，子阀芯抵接导阀口，活塞部件抵接主阀口。本实用新型中的电磁阀开阀过程由第二弹簧提供辅助动力，开阀平稳迅速，有利于线圈轻量化、小型化，整体结构简单，动作性能好，可靠性高。

Description

一种电磁阀

技术领域

本实用新型涉及流量控制技术领域，尤其涉及一种电磁阀。

背景技术

电磁阀是用于控制流体的自动化基础元件，先导式电磁阀常用于控制流量介质通断场景。先导式电磁阀通常通过电磁吸合控制阀芯移动，再依靠复位弹簧完成阀芯的回位。复位弹簧弹力不足，则阀芯可能会因剩磁吸力无法顺利回位；复位弹簧弹力过大，则电磁力相应增加，不利于电磁线圈的轻量化及小型化。

为了解决上述问题，需要提供一种新的电磁阀。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足之处，本实用新型的主要目的是，提供了一种电磁阀，其能够通过优化阀芯与复位弹簧的结构，保证复位弹簧弹簧力同时提升电磁阀动作性能。

为实现本实用新型的上述目的和其他优点，本实用新型提供了以下的技术方案：

本实用新型提供一种电磁阀，其特征在于：包括阀体部件、阀芯部件、第一铁芯及活塞部件；

所述第一铁芯与所述阀体部件固定或限位连接；所述阀芯部件包括第二铁芯及子阀芯，所述子阀芯与所述第二铁芯限位连接，所述子阀芯能够相对于所述第二铁芯轴向移动；

还包括第一弹簧及第二弹簧，所述第一弹簧的劲度系数大于所述第二弹簧的劲度系数，所述第一弹簧的第一端抵接所述第一铁芯，所述第一弹簧的第二端抵接所述第二铁芯；所述第二弹簧的第一端抵接所述活塞部件，所述第二弹簧的第二端抵接所述子阀芯；

所述阀体部件包括主阀口，所述活塞部件包括导阀口，所述电磁阀断电时，所述第二铁芯抵接所述子阀芯，所述子阀芯抵接所述导阀口，所述活塞部件抵接所述主阀口。

进一步地，所述第二铁芯包括阀芯容纳腔，所述子阀芯至少部分容纳于所述阀芯容纳腔；

所述第二铁芯还包括第一限制部，所述第一限制部能限制所述子阀芯远离所述第二铁芯方向的轴向移动的位移。

进一步地，所述子阀芯包括第二限制部，当所述电磁阀断电时，沿所述阀芯部件的轴向，所述第一铁芯与所述第二铁芯之间的距离为H1，所述第一限制部与所述第二限制部之间的距离为H2，则满足：H1＞H2。

进一步地，所述子阀芯包括基部及凸起部，所述基部包括环形面，所述凸起部相对于所述环形面向下凸起，所述环形面作为所述第二限制部，所述电磁阀通电时，所述第二铁芯朝所述第一铁芯方向移动，所述第一限制部与所述第二限制部相抵，所述第二铁芯带动所述子阀芯朝所述第一铁芯方向移动。

进一步地，所述活塞部件包括活塞基体及凸包，所述凸包相对于所述活塞基体朝向所述阀芯部件方向凸出，所述凸包包括所述导阀口；

所述第二弹簧的第一端抵接所述活塞基体，所述第二弹簧的第一端套设于所述凸包，所述第二弹簧的第二端套设于所述凸起部外侧，所述第二弹簧的第二端抵接所述环形面。

进一步地，所述活塞部件还包括密封件，所述密封件位于所述活塞基体朝向所述主阀口一侧，所述电磁阀关阀状态下，所述密封件能够关闭所述主阀口。

进一步地，还包括平衡流道，所述平衡流道包括第一平衡流道、第二平衡流道及第三平衡流道；

所述活塞部件内置于所述阀体部件的内腔，所述活塞部件将所述阀体部件的内腔分隔为第一阀腔及第二阀腔；所述活塞部件包括所述第一平衡流道，所述第一平衡流道连通所述第一阀腔及所述第二阀腔；

所述子阀芯包括所述第二平衡流道，所述第二铁芯包括所述第三平衡流道，所述第三平衡流道通过所述第二平衡流道连通所述第一阀腔。

进一步地，所述第二平衡流道包括径向流路及轴向流路，所述径向流路及所述轴向流路相互连通，所述径向流路沿所述凸起部的径向设置，所述轴向流路沿所述子阀芯的轴向设置；所述电磁阀关阀状态下，所述轴向流路与所述第三平衡流道直接连通。

进一步地，所述阀体部件包括第一阀体和第二阀体，所述第一阀体与所述第二阀体连接，；

所述第一阀体包括套管，所述第一铁芯与所述套管的一端连接，所述第二铁芯至少部分容纳于所述套管中，所述第二铁芯可沿所述套管轴向移动；

所述第二阀体包括阀管、阀口座以及端盖，所述第一阀体连接于所述端盖；所述阀管的一端连接所述端盖，所述阀管的另一端连接所述阀口座，所述主阀口设置于所述阀口座；

所述主阀口容纳于所述阀管内部；

所述套管、所述阀管以及所述阀口座均由不锈钢材料制成。

进一步地，所述端盖还包括限位槽，所述限位槽设置在所述端盖朝向所述活塞部件一侧；

所述活塞部件包括圆环部，所述圆环部相对于所述活塞基体朝向所述阀芯部件方向凸出，所述电磁阀开阀时，所述圆环部的端部抵接所述限位槽，所述端盖限制所述活塞部件朝向所述第一阀体方向的位移。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型中的电磁阀将用于子阀芯回复的第二弹簧与第二铁芯分离，并使第二回复弹簧上端抵住子阀芯底部，下端抵住活塞部件，通过以上设计在第二阀芯上移，导阀口开启时为子阀芯从导阀口脱开提供辅助弹簧力，提升电磁阀动作性能。

2、本实用新型中的电磁阀相比于第二弹簧位于第二铁芯中的电磁阀而言，开阀时第一铁芯及第二铁芯吸合只受第一弹簧的弹簧力阻碍，因此可以在保证第二铁芯顺利脱开的前提下，在一定范围内降低线圈电磁力，有利于线圈轻量化、小型化。

3、本实用新型中电磁阀的导阀套管、阀座阀管以及阀口座均由不锈钢管件制成，结构简单，节约生产制造成本，有利于产品环保化、小型化、轻量化。

上述说明仅是本实用新型方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下本实用新型的较佳实施例并配合附图说明详细如后。本实用新型的具体实施方式有以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。在附图中：

图1为本实用新型的一种电磁阀在关阀状态下的结构示意图；

图2为本实用新型的一种电磁阀开阀过程中的结构示意图；

图3为图1中电磁阀的局部示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为图2中电磁阀的局部示意图；

图6为本实用新型的一种电磁阀全开状态下的结构示意图。

图中：

1、阀体部件；11、第一阀体；111、套管；

12、第二阀体；121、阀管；122、阀口座；1221、主阀口；

123、端盖；1231、限位槽；

13、内腔；131、第一阀腔；132、第二阀腔；

2、第一铁芯；

3、阀芯部件；31、第二铁芯；311、阀芯容纳腔；312、第一限制部；

32、子阀芯；321、第二限制部；322、基部；323、环形面；324、凸起部；3241、钢球；

4、活塞部件；41、活塞基体；42、凸包；421、导阀口；43、圆环部；

44、密封件；

5、平衡流道；51、第一平衡流道；52、第二平衡流道；521、径向流路；522、轴向流路；53、第三平衡流道；

6、第一弹簧；7、第二弹簧；

8、进口接管；9、出口接管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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。

在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。

在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词是相对于各附图中所示的构造进行定义的，特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化，所以，也不应当将这些或者其他的方位用于解释为限制性用语。

涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接的关系，除非以其他方式明确地说明。

本文所述的第一、第二，仅为了区分两个以上相同或类似的结构或者部件，不表示对设置顺序的特殊限定。

本文所述的轴向是指阀芯部件3的延伸方向，也可以理解为阀芯部件3在开阀和闭阀过程中的运动方向；本文所述的径向是相对轴向而言的，处于与轴向垂直的面内；本文所述的内外以阀芯部件3的中轴线为参照，在径向上，靠近阀芯部件3中轴线的方向为内，远离阀芯部件3中轴线的方向为外。

为实现本实用新型的上述目的和其他优点，本实用新型提供了以下的技术方案：

图1至图6为本实用新型一种电磁阀的结构示意图，如图1所示，本实用新型中的电磁阀包括阀体部件1、第一铁芯2、阀芯部件3、活塞部件4、平衡流道5、第一弹簧6、第二弹簧7、进口接管8及出口接管9。第一铁芯2与阀体部件1固定连接或限位连接，阀芯部件3、活塞部件4、第一弹簧6、第二弹簧7容纳在阀体部件1的内腔13中，平衡流道5设置在阀芯部件3、活塞部件4上，用以连通阀体部件1的内腔13，平衡气压。进口接管8及出口接管9连接在阀体部件1上。

如图2、图3、图5中示出的，阀体部件1包括第一阀体11及第二阀体12，第一阀体11及第二阀体12连接，其中第一阀体11包括套管111。第一铁芯2至少部分容纳于套管111中。第一铁芯2连接在套管111内壁一端，阀芯部件3至少部分容纳于套管111中，套管111外连接有电磁部。

第二阀体12包括阀管121、阀口座122以及端盖123。阀管121一端连接端盖123，另一端连接阀口座122，套管111连接于端盖123，主阀口1221设置在阀口座122上。

优选的，主阀口1221容纳于阀管121内部。进口接管8连接在阀管121上，出口接管9连接在阀口座122上。

优选的，阀口座122自下而上包括第一管段、第二管段及第三管段，第一管段与阀管121内壁焊接，第二管段与出口接管9焊接，第三管段包括主阀口1221。

在一实施例中，套管111、阀管121以及阀口座122均为不锈钢材料制成，不锈钢管件相比于铸件对阀体结构小型化、轻量化更有利，且相较于铅黄铜制件更为环保。

阀芯部件3包括第二铁芯31及子阀芯32，子阀芯32与第二铁芯31限位连接，子阀芯32能够相对于第二铁芯31轴向移动。

如图3、图4以及图5中示出的，第二铁芯31包括阀芯容纳腔311，阀芯容纳腔311开口朝向活塞部件4，子阀芯32至少部分容纳于阀芯容纳腔311且能够在阀芯容纳腔311中轴向移动。

第二铁芯31还包括第一限制部312，第一限制部312设置在阀芯容纳腔311开口处，第一限制部312能限制子阀芯32的远离第二铁芯31方向的轴向移动的位移，防止子阀芯32自阀芯容纳腔311脱出。

子阀芯32包括第二限制部321，电磁阀通电时，第二铁芯31朝第一铁芯2方向移动，第一限制部312与第二限制部321相抵，第二铁芯31带动子阀芯32移动。优选的，第一限制部312可设置为挡圈。

在一实施例中，子阀芯32包括基部322及凸起部324，基部322包括环形面323，凸起部324相对于环形面323向下凸起，环形面323作为第二限制部321，当电磁部通电，第二铁芯31向上移动时，第一限制部312能够抵接基部322上的环形面323。

具体的，当电磁阀断电时，第二铁芯31抵接子阀芯32，子阀芯32抵接活塞部件4，沿阀芯部件3的轴向，第一铁芯2与所述第二铁芯31之间的距离为H1，第一限制部312与第二限制部321之间的距离为H2，则满足：H1＞H2，以使第二铁芯31上移时能够带动子阀芯32移动足够的距离。

如图3、图4中示出的，活塞部件4包括活塞基体41及凸包42，凸包42相对于活塞基体41朝向阀芯部件3方向凸出，凸包42包括导阀口421。活塞部件4还包括密封件44，密封件44位于活塞基体41朝向主阀口1221一侧。电磁阀关阀状态下，子阀芯32抵接导阀口421，密封件44关闭主阀口1221。

本实施例的电磁阀还包括第一弹簧6及第二弹簧7。第一弹簧6的劲度系数大于第二弹簧7的劲度系数，第一弹簧6的一端抵接第一铁芯2，第一弹簧6的另一端抵接第二铁芯31；第二弹簧7的一端抵接活塞部件4，第二弹簧7的另一端抵接子阀芯32。

具体的，第二弹簧7的第一端抵接活塞基体41，第二弹簧7的第一端套设于凸包42，第二弹簧7的第二端套设于凸起部324外侧，通过凸包42及凸起部324对第二弹簧7进行径向限位，能够降低第二弹簧7在压缩或回复过程中因歪斜失效的风险。第二弹簧7的第二端抵接环形面323。

第一弹簧6及第二弹簧7安装位置相对，在开阀方向上，电磁部通电，第一铁芯2与第二铁芯31吸合过程中，第二铁芯31移动将第一弹簧6压缩至预定量，同时第二铁芯31上的第一限制部312与子阀芯32上的第二限制部321抵接，拉动子阀芯32脱离导阀口421。此时第二弹簧7复位，复位过程为子阀芯32脱离活塞部件4的上移过程持续提供辅助弹簧力。

在闭阀方向上，电磁部断电，第一弹簧6复位，推动第二铁芯31及子阀芯32，子阀芯32将第二弹簧7压缩至预定量后，子阀芯32抵接活塞部件4，活塞部件4抵接并封堵主阀口1221。

通过以上结构设计，本实用新型中的第二铁芯31在与第一铁芯2吸合过程受力得以简化，第二铁芯31上移主要克服第一弹簧6的弹簧力，第二铁芯31上移不会受到第二弹簧7弹簧力阻碍。因此，在相同的电磁线圈大小条件下，相较于传统的电磁阀结构，本实施例中的第一弹簧6可设置为具有更大的弹簧力，能够在电磁部断电后提供弹簧力使阀芯部件3复位，压紧活塞部件4以关闭主阀口1221。较大的弹簧力能够提供稳定的关阀性能，防止第一铁芯2及第二铁芯31由于剩磁无法分离，或是因压力不足造成导阀口421或主阀口1221不完全关闭。

如图3、图4中示出的，活塞部件4内置于阀体部件1的内腔13中，活塞部件4将阀体部件1的内腔13分隔为第一阀腔131及第二阀腔132；活塞部件4下方的部分阀腔13定义为第一阀腔131，活塞部件4上方的部分内腔13定义为第二阀腔132。

凸包42设置在活塞基体41中部，当子阀芯32脱离导阀口421时，导阀口421连通第一阀腔131及第二阀腔132。

优选的，如图6中示出的，凸起部324顶端固定或限位安装有钢球3241。钢球3241与导阀口421配合提升密封性能。

在一实施例中，活塞部件4内置于阀管121中，端盖123包括限位槽1231，限位槽1231设置在端盖123朝向活塞部件4一侧；活塞部件4包括圆环部43，圆环部43相对于活塞基体41朝向阀芯部件3方向凸出，电磁阀开阀时，圆环部43的端部抵接限位槽1231，端盖123限制活塞部件4朝向第一阀体11方向的位移。

如图3、图4中示出的，平衡流道5包括第一平衡流道51、第二平衡流道52及第三平衡流道53；活塞部件4包括第一平衡流道51，第一平衡流道51连通第一阀腔131及第二阀腔132；

子阀芯32包括第二平衡流道52，第二平衡流道52形成在子阀芯32内部并且与阀芯容纳腔311连通；第二铁芯31包括第三平衡流道53，第三平衡流道53通过第二平衡流道52连通第一阀腔131。

优选的，第二平衡流道52包括径向流路521及轴向流路522，径向流路521及轴向流路522相互连通，径向流路521沿凸起部324的径向设置，轴向流路522沿子阀芯32的轴向设置；电磁阀关阀状态及全开状态下，轴向流路522与第三平衡流道53直接连通。

通过以上结构设置，本实用新型中的电磁阀工作过程为：

闭阀状态下，电磁部断电，第一弹簧6的弹力支撑第二铁芯31及子阀芯32抵接活塞部件4，活塞部件4上的导阀口421被子阀芯32封堵，活塞部件4抵接主阀口1221。由于第一平衡流道51的设置，此时第一阀腔131、第二阀腔132均为高压流体，出口接管9及导阀口421中为低压流体，钢球3241两侧形成压力差，被压紧在导阀口421，同时第一弹簧6弹力压紧活塞部件4，使主阀口1221处于关闭状态，流向出口接管9的流体流路被切断。

开阀时，电磁部通电，第二铁芯31移动与第一铁芯2吸合。此过程中，第一弹簧6受压，第二弹簧7回复。第二铁芯31上移行程H2时，第一限制部312与子阀芯32上的第二限制部321抵接带动子阀芯32上移，此时，子阀芯32同时受到第二弹簧7的回复力作用，在两种力的作用下，能够快速打开导阀口421。

第二阀腔132中的高压流体通过导阀口421进入出口接管9，第二阀腔132整体压力降低，与第一阀腔131的压力平衡被打破，第一阀腔131中的高压流体作用在活塞基体41上，在压差力的作用下，使活塞基体41上移脱离主阀口1221，电磁阀开阀。

本实用新型通过上述的结构设计，优化阀芯部件与复位弹簧的受力结构，在导阀口开启时提供辅助弹簧力，且不影响电磁阀关阀，提升电磁阀动作性能的同时有利于线圈轻量化。该种电磁阀结构设计简单合理，可靠性高，有利于节约生产制造成本及环境保护。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种电磁阀，其特征在于：包括阀体部件、阀芯部件、第一铁芯及活塞部件；

所述第一铁芯与所述阀体部件固定连接或限位连接；所述阀芯部件包括第二铁芯及子阀芯，所述子阀芯与所述第二铁芯限位连接，所述子阀芯能够相对于所述第二铁芯轴向移动；

还包括第一弹簧及第二弹簧，所述第一弹簧的劲度系数大于所述第二弹簧的劲度系数，所述第一弹簧的第一端抵接所述第一铁芯，所述第一弹簧的第二端抵接所述第二铁芯；所述第二弹簧的第一端抵接所述活塞部件，所述第二弹簧的第二端抵接所述子阀芯；

所述阀体部件包括主阀口，所述活塞部件包括导阀口，所述电磁阀断电时，所述第二铁芯抵接所述子阀芯，所述子阀芯抵接所述导阀口，所述活塞部件抵接所述主阀口。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：所述第二铁芯包括阀芯容纳腔，所述子阀芯至少部分容纳于所述阀芯容纳腔；

所述第二铁芯还包括第一限制部，所述第一限制部能限制所述子阀芯远离所述第二铁芯方向的轴向移动的位移。

3.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于：所述子阀芯包括第二限制部，当所述电磁阀断电时，沿所述阀芯部件的轴向，所述第一铁芯与所述第二铁芯之间的距离为H1，所述第一限制部与所述第二限制部之间的距离为H2，则满足：H1＞H2。

4.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于：所述子阀芯包括基部及凸起部，所述基部包括环形面，所述凸起部相对于所述环形面向下凸起，所述环形面作为所述第二限制部，所述电磁阀通电时，所述第二铁芯朝所述第一铁芯方向移动，所述第一限制部与所述第二限制部相抵，所述第二铁芯带动所述子阀芯朝所述第一铁芯方向移动。

5.根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于：所述活塞部件包括活塞基体及凸包，所述凸包相对于所述活塞基体朝向所述阀芯部件方向凸出，所述凸包包括所述导阀口；

所述第二弹簧的第一端抵接所述活塞基体，所述第二弹簧的第一端套设于所述凸包，所述第二弹簧的第二端套设于所述凸起部外侧，所述第二弹簧的第二端抵接所述环形面。

6.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于：所述活塞部件还包括密封件，所述密封件位于所述活塞基体朝向所述主阀口一侧，所述电磁阀关阀状态下，所述密封件能够关闭所述主阀口。

7.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于：还包括平衡流道，所述平衡流道包括第一平衡流道、第二平衡流道及第三平衡流道；

所述活塞部件内置于所述阀体部件的内腔，所述活塞部件将所述阀体部件的内腔分隔为第一阀腔及第二阀腔；所述活塞部件包括所述第一平衡流道，所述第一平衡流道连通所述第一阀腔及所述第二阀腔；

所述子阀芯包括所述第二平衡流道，所述第二铁芯包括所述第三平衡流道，所述第三平衡流道通过所述第二平衡流道连通所述第一阀腔。

8.根据权利要求7所述的电磁阀，其特征在于：所述第二平衡流道包括径向流路及轴向流路，所述径向流路及所述轴向流路相互连通，所述径向流路沿所述凸起部的径向设置，所述轴向流路沿所述子阀芯的轴向设置；所述电磁阀关阀状态下，所述轴向流路与所述第三平衡流道直接连通。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电磁阀，其特征在于：所述阀体部件包括第一阀体和第二阀体，所述第一阀体与所述第二阀体连接；

所述第一阀体包括套管，所述第一铁芯与所述套管的一端连接，所述第二铁芯至少部分容纳于所述套管中，所述第二铁芯可沿所述套管轴向移动；

所述第二阀体包括阀管、阀口座以及端盖，所述第一阀体连接于所述端盖；所述阀管的一端连接所述端盖，所述阀管的另一端连接所述阀口座，所述主阀口设置于所述阀口座；所述主阀口容纳于所述阀管内部；

所述套管、所述阀管以及所述阀口座均由不锈钢材料制成。

10.根据权利要求5-8中任一项所述的电磁阀，其特征在于：所述阀体部件包括第一阀体和第二阀体，所述第一阀体与所述第二阀体连接；所述第二阀体包括阀管、阀口座以及端盖，所述第一阀体连接于所述端盖；

所述端盖还包括限位槽，所述限位槽设置在所述端盖朝向所述活塞部件一侧；

所述活塞部件包括圆环部，所述圆环部相对于所述活塞基体朝向所述阀芯部件方向凸出，所述电磁阀开阀时，所述圆环部的端部抵接所述限位槽，所述端盖限制所述活塞部件朝向所述第一阀体方向的位移。