CN2723795Y

CN2723795Y - 双磁钢脉冲电磁气阀

Info

Publication number: CN2723795Y
Application number: CN 200420010917
Authority: CN
Inventors: 马卫民
Original assignee: Ji Fuqun; Jiao Xinhuai
Current assignee: Ji Fuqun; Jiao Xinhuai
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2014-05-28

Abstract

本实用新型涉及一种带有控制电路的双磁钢脉冲电磁气阀。在兼作外壳的磁轭内部空腔内封装有励磁线圈，在外壳内部下端与活动铁芯连接的阀杆周围环套有下磁钢，同电磁气阀的电磁铁连接有脉冲控制电路，脉冲控制电路印刷板封装在兼作外壳的磁轭内，或者封装于塑料壳内同电磁铁外形配合套装连接，脉冲控制电路的输出接电磁铁励磁线圈。本实用新型脉冲电磁气阀在结构上应用了双向磁钢，开、关阀动作可靠、迅速，达到了双向定位，避免了弹簧定位的不足之处，阀位状态有极强的自保持能力。产品结构简单，体积小、重量轻、成本低，励磁线圈长时间使用无温升，延长了使用寿命。

Description

双磁钢脉冲电磁气阀

一.技术领域：本实用新型涉及一种电磁气阀，特别是涉及一种带有控制电路可直接替换原电磁阀使用、且设有双磁铁的双磁钢脉冲电磁气阀。

二.背景技术：目前广泛用在工业、民用IC卡天燃气表、热水器及燃气上的气阀，其电磁铁的工作方式，均为大电流启动，小电流保持，断电即释放，其存在的缺点是工作稳定性差，体积大，保持被动状态需要长时间通电，以克服弹簧作用力，因此耗电量大，容易引起线圈发热，甚至烧坏电磁阀，对线圈漆包线的质量和匝数等参数要求较高，从而增加电磁阀成本，受电磁阀本身结构及介质压力等因素影响，电磁阀工作不够稳定。为了克服上述缺陷，有关技术人员研究、开发出了脉冲电磁阀，瞬时通电，断电保持稳定状态，极大的节约了电能，提高了产品的综合指标。例如实用新型专利公开号为CN 2449030Y的新型脉冲电磁阀，电磁阀内设有永磁铁，隔离罩和控制器，永磁铁固定在静铁上，隔离罩位于弹簧、动铁、阀芯与线圈、静铁、永磁铁之间，控制器与线圈连接，本实用新型坚固耐用，结构简单，节电明显；实用新型专利公开号为CN 2529048Y的双稳态先导阀开关装置，结构也与前者类似，只是电磁阀本身不带控制电路；它们存在的共同缺点是：(1)在开阀或关阀的某一状态下，维持阀位保持时作用到活动铁芯上的力只靠弹簧的弹力，对控制对象压力小，造成稳定性差，对先导阀的泄放孔的密封强度弱，如果增大弹簧的压力，功率就会加大，造成吸合困难。(2)只有微弱的弹簧压力和自身重量，无其它力相助，造成电磁阀防振动性能差。(3)对安装位置要求高，如活动铁芯向上关阀时，微弱的弹簧力还得被铁芯自重抵消一部分，可靠性差。

三、实用新型内容：针对背景技术所指出的现有产品的缺点，提出一种双磁钢脉冲电磁气阀，提高脉冲电磁阀工作稳定性，同时组合脉冲控制电路为一体，达到方便使用目的。

本实用新型所采用的技术方案：一种双磁钢脉冲电磁气阀，在兼作外壳的磁轭内部空腔内封装有励磁线圈，磁轭中心圆柱孔内依次装有磁钢、垫铁和活动铁芯，活动铁芯下端连接阀杆和阀芯，磁轭中心孔内垫铁下部与活动铁芯之间装设弹簧，在外壳内部下端与活动铁芯连接的阀杆周围环套有下磁钢，同电磁气阀的电磁铁连接有脉冲控制电路，脉冲控制电路印刷板封装在兼作外壳的磁轭内，或者封装于塑料壳内同电磁铁外形配合套装连接，同脉冲控制电路连接的阀位开、关信号和励磁线圈电源引线从兼作外壳的磁轭内或控制电路封装塑料壳内引出，脉冲控制电路的输出接电磁铁励磁线圈。

脉冲控制电路由电阻、电容和继电器组成，开、关控制信号分别串联电容C₁和继电器线圈J₁及电容C₂和继电器线圈J₂，同电容C₁和继电器线圈J₁及电容C₂和继电器线圈J₂分别并联有电阻R₁和R₂，继电器J₁及J₂的常开触点接电源正极，继电器的J₁及J₂的常闭触点接电源负极，继电器J₁及J₂的公共端分别接励磁线圈两端。

脉冲控制电路由二极管、电容和继电器组成，二极管串联继电器线圈通过开、关阀开关接入直流电源的正、负极，继电器常开、常闭触点与其线圈并联，常闭触点接负极，继电器公共端与电源负极之间串联接入充、放电电容和电磁阀励磁线圈。

电磁阀驱动电源可为交流电，由并联的电阻、电容降压降后通过二极管接继电器常开、常闭触点，电阻、电容降压降后桥式整流的输出接继电器线圈。

脉冲控制电路由电阻、晶闸管和组成，晶闸管T1、T2串联，T1的源极接直流电源正极，T2的漏极接电源负极，T1的漏极和T2的源极连接节点与电源负极之间串联接入电容和电磁阀励磁线圈，T1的栅极和T2的栅极分别串联电阻接有源开关量开阀或关阀信号。

脉冲控制电路由电阻、电容和晶体管组成，晶体管T1的集电极经电阻接电源正极，T1的发射极接电源负极，T1的基极接开关量信号，T1的集电极同时接晶体管T2、T3互相短接的基极，T2的发射极接电源正极，T3的发射极接电源负极，T2、T3互相短接的集电极与电源负极之间串联接入充、放电电容和电磁阀励磁线圈。

脉冲控制电路由电阻、电容和可控硅组成，两可控硅串联连接于电源两极之间，两可控硅中间节点与电源负极之间串联接入充、放电电容和电磁阀励磁线圈，两可控硅的控制端分别串联电阻接有源开关量开阀或关阀信号。

电磁气阀的电磁铁与阀体采用螺纹或螺钉固定连接，用“O”形密封圈密封。

本实用新型的积极有益效果：

1.本实用新型脉冲电磁气阀与目前的电磁气阀相比，在结构上应用了双向磁钢，在电磁铁、弹簧双重作用下，开、关阀动作可靠、迅速，达到了双向定位，避免了弹簧定位的不足之处，开、关阀力在200mN以上，在线圈失电情况下由于下磁钢的吸力作用下，阀位状态有极强的自保持能力。

2.集脉冲控制电路和电磁气阀为一体，安装到现场使用基本不需要或只需对原来的控制器略作改动，使用方便，节能效果好，显著提高电磁阀工作稳定性，可靠性，降低生产成本。

3.本实用新型电磁气阀控制电路简单，构思巧妙，产品结构简单，体积小、重量轻、成本低，励磁线圈长时间使用无温升，延长了使用寿命。可广泛应用于工业、民用燃气、热水器供气管网，具有较好的推广价值和经济、社会效益。

四.附图说明：

图1：双磁钢脉冲电磁气阀结构示意图之一

图2：双磁钢脉冲电磁气阀结构示意图之二

图3：脉冲控制电路图之一

图4：脉冲控制电路图之二(通电开阀或关阀，断电关阀或开阀)

图5：脉冲控制电路图之三(通市电交流电开阀或关阀，断电关阀或开阀)

图6：脉冲控制电路图之四(长信号高电平开阀或关阀，低电平关阀或开阀)

图7：脉冲控制电路图之五(尖脉冲短信号开阀或关阀)

图8：脉冲控制电路图之六(方波短信号开阀或关阀)

五.具体实施方式：

参见图1，图3，图中2为兼作外壳的磁轭，上壳盖1与磁轭2螺纹连接，或者采用螺丝镗孔固定，磁轭2内部固定励磁线圈3，励磁线圈3封装壳体上部衔接固定垫铁7，控制电路印刷电路板6间隔绝缘材料层固定在垫铁7上部，控制电路的输入信号及电源连接导线或电缆10伸出磁轭外壳，控制电路的输出接磁轭2内部的励磁线圈3，5为阀体，包括端盖4和阀座20及阀芯13，阀杆17和活动铁芯15连接。垫铁7下部磁轭2内励磁线圈封装体中心光滑圆柱孔内依次装设有：上磁钢8、弹簧9、活动铁芯15，弹簧9安装在上磁钢8和活动铁芯15之间，弹簧9下端置于活动铁芯15上部开设的凹槽内，活动铁芯15下端连接阀杆17和阀芯13，磁轭2内部励磁线圈3下端环绕活动铁芯15设有下磁钢11，下磁钢11上部或下部也可装设垫铁，阀体端盖4与电磁铁螺纹连接，连接处设有弹性垫12，电磁铁与阀体内介质靠端盖4内的密封材料19隔离，在密封材料19与阀芯13之间装设有下压缩弹簧18。

本实施例电磁气阀采用图3所示的脉冲控制电路，由电阻、电容和继电器组成，开、关控制信号分别串联电容C₁和继电器线圈J₁及电容C₂和继电器线圈J₂，同电容C₁和继电器线圈J₁及电容C₂和继电器线圈J₂分别并联有电阻R₁和R₂，继电器J₁及J₂的常开触点接电源正极，继电器的J₁及J₂的常闭触点接电源负极，继电器J₁及J₂的公共端分别接励磁线圈两端。

实施例二：本实施例同实施例一，其不同之处在于：本电磁气阀的控制方式可以选用图4～图8中任意一组电路。

实施例三：参见图2，图中编号同实施例一相同的，代表意义相同，不重述，图2中阀体部分仅画出了阀端盖4和阀芯13。本实施例同实施例一不同之处在于：控制电路印刷板6封装在一圆筒形塑料外壳14内，该外壳14套装在电磁铁的磁轭2外部。从外壳引出开、关阀控制信号线和励磁线圈电源线10，控制电路的输出连接电磁铁的励磁线圈3，电磁铁同阀体端盖4的连接方式采用螺丝压接。图中16为绝缘材料层，衬在控制电路印刷板6和磁轭2上壳盖之间，图中21为下垫铁。

可采用图3～图8中所示任意一组脉冲控制电路作为本实施例电磁气阀控制方式。

Claims

1.一种双磁钢脉冲电磁气阀，在兼作外壳的磁轭内部空腔内封装有励磁线圈，磁轭中心圆柱孔内依次装有磁钢、垫铁和活动铁芯，活动铁芯下端连接阀杆和阀芯，其特征是：磁轭中心孔内垫铁下部与活动铁芯之间装设弹簧，在外壳内部下端与活动铁芯连接的阀杆周围环套有下磁钢，同电磁气阀的电磁铁连接有脉冲控制电路，脉冲控制电路印刷板封装在兼作外壳的磁轭内，或者封装于塑料壳内同电磁铁外形配合套装连接，同脉冲控制电路连接的阀位开、关信号和励磁线圈电源引线从兼作外壳的磁轭内或控制电路封装塑料壳内引出，脉冲控制电路的输出接电磁铁励磁线圈。

2.根据权利要求1所述的双磁钢脉冲电磁气阀，其特征是：脉冲控制电路由电阻、电容和继电器组成，开、关控制信号分别串联电容C₁和继电器线圈J₁及电容C₂和继电器线圈J₂，同电容C₁和继电器线圈J₁及电容C₂和继电器线圈J₂分别并联有电阻R₁和R₂，继电器J₁及J₂的常开触点接电源正极，继电器的J₁及J₂的常闭触点接电源负极，继电器J₁及J₂的公共端分别接励磁线圈两端。

3.根据权利要求1所述的双磁钢脉冲电磁气阀，其特征是：脉冲控制电路由二极管、电容和继电器组成，二极管串联继电器线圈通过开、关阀开关接入直流电源的正、负极，继电器常开、常闭触点与其线圈并联，常闭触点接负极，继电器公共端与电源负极之间串联接入充、放电电容和电磁阀励磁线圈。

4.根据权利要求3所述的双磁钢脉冲电磁气阀，其特征是：电磁阀驱动电源可为交流电，由并联的电阻、电容降压降后通过二极管接继电器常开、常闭触点，电阻、电容降压降后桥式整流的输出接继电器线圈。

5.根据权利要求1所述的双磁钢脉冲电磁气阀，其特征是：脉冲控制电路由电阻、晶闸管和组成，晶闸管T1、T2串联，T1的源极接直流电源正极，T2的漏极接电源负极，T1的漏极和T2的源极连接节点与电源负极之间串联接入电容和电磁阀励磁线圈，T1的栅极和T2的栅极分别串联电阻接有源开关量开阀或关阀信号。

6.根据权利要求1所述的双磁钢脉冲电磁气阀，其特征是：脉冲控制电路由电阻、电容和晶体管组成，晶体管T1的集电极经电阻接电源正极，T1的发射极接电源负极，T1的基极接开关量信号，T1的集电极同时接晶体管T2、T3互相短接的基极，T2的发射极接电源正极，T3的发射极接电源负极，T2、T3互相短接的集电极与电源负极之间串联接入充、放电电容和电磁阀励磁线圈。

7.根据权利要求1所述的双磁钢脉冲电磁气阀，其特征是：脉冲控制电路由电阻、电容和可控硅组成，两可控硅串联连接于电源两极之间，两可控硅中间节点与电源负极之间串联接入充、放电电容和电磁阀励磁线圈，两可控硅的控制端分别串联电阻接有源开关量开阀或关阀信号。

8.根据权利要求1～7任一项所述的双磁钢脉冲电磁气阀，其特征是：电磁气阀的电磁铁与阀体采用螺纹或螺钉固定连接，用“O”形密封圈密封。