CN109780299A - 双控制电磁阀及使用该电磁阀的车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及双控制电磁阀及使用该电磁阀的车辆；双控制电磁阀包括主阀体和主阀芯，主阀体上设有用于与高压气源连通的高压口和用于与气动喇叭连接的工作口，主阀芯的轴向一侧设有用于驱动主阀芯动作的活塞，活塞的背向主阀芯一侧为供高压气体进入的工作腔，工作腔与高压口之间设有电控通道、与主阀体的外部空间之间设有气控通道，电控通道上设有用于控制电控通道开闭的电磁铁总成，气控通道上设有单向阀或者所述电磁铁总成具有打开电控通道同时将气控通道关闭的电控位。相比于现有技术，双控制电磁阀具有电动控制和气动控制两种模式，使用时根据需要在两种模式之间进行切换，双控制电磁阀的工作更加安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种双控制电磁阀，尤其涉及一种供气动喇叭用的双控制电磁阀及使用该电磁阀的车辆。
背景技术
轨道交通/汽车上的气动喇叭在动作时需要通过控制电磁阀充气，确保有足够的压缩空气操作气动喇叭鸣响。随着轨道交通/汽车运行速度的日益增加，相应的对车辆配套产品要求更高，特别是对于车辆配件的安全性、可靠性。现有控制电磁阀大多仅依靠电动或者气动进行控制，控制功能单一，可靠性较低，不利于安全行驶。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双控制电磁阀，用以解决现有电磁阀存在的控制功能单一，可靠性较低，不利于车辆安全行驶的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该电磁阀的车辆。
为实现上述目的，本发明的双控制电磁阀的方案1是：双控制电磁阀包括主阀体和主阀芯，主阀体上设有用于与高压气源连通的高压口和用于与气动喇叭连接的工作口，主阀芯的轴向一侧设有用于驱动主阀芯动作的活塞，活塞的背向主阀芯一侧为供高压气体进入的工作腔，工作腔与高压口之间设有电控通道、与主阀体的外部空间之间设有气控通道，电控通道上设有用于控制电控通道开闭的电磁铁总成，气控通道上设有单向阀或者所述电磁铁总成具有打开电控通道同时将气控通道关闭的电控位。
方案2是，根据方案1所述的双控制电磁阀，所述电磁铁总成包括静铁芯、动铁芯和线圈组件，动铁芯包括芯套和设置在芯套中的单向阀阀芯、单向阀弹簧，芯套的轴向一端为用于控制所述电控通道开闭的封闭端、另一端设有供单向阀阀芯伸出的开口，静铁芯具有中心通道，中心通道的靠近静铁芯的通道口形成单向阀阀口，静铁芯与线圈组件之间留有用于在单向阀阀口打开时供压缩气体通过的间隔。
方案3是，根据方案2所述的双控制电磁阀，所述静铁芯为阶梯轴结构，阶梯轴结构具有大径段和小径段，大径段插装到所述线圈组件中并与线圈组件形成轴向止挡，小径段伸出线圈组件且其外壁上设有供锁紧螺母安装的外螺纹，锁紧螺母旋装在小径段上并与线圈组件压紧。
方案4是，根据方案3所述的双控制电磁阀，所述主阀体中于主阀芯的***设有主阀套，主阀芯与主阀套在所述高压口与工作口之间形成有主阀阀口，主阀芯的背向所述活塞的一端连接有用于向主阀芯提供朝向活塞作用力的阀芯弹簧，活塞的靠近主阀芯一侧与主阀套之间形成与大气连通的连通腔，连通腔的腔壁上设有与大气连通的连通孔。
方案5是，根据方案4所述的双控制电磁阀，所述主阀芯包括靠近所述高压口设置的活门组件和设置在活门组件与所述活塞之间的阀杆，活门组件包括用于与主阀套止挡配合以形成所述主阀阀口的活门座和用于向活门座提供朝向主阀套作用力的活门弹簧，阀杆用于在活塞的驱动下向活门座提供远离主阀套的作用力，阀芯弹簧设置在阀杆的背向活塞的一端，活门座具有供阀芯弹簧穿过的中心孔，阀芯弹簧的背向阀杆的一端通过旋装在主阀体上的丝堵进行固定。
方案6是，根据方案1至5任一项所述的双控制电磁阀，所述高压口和/或工作口中设有用于对通过的气体进行过滤的滤网。
本发明的车辆的方案1是：车辆包括气动喇叭和用于控制气动喇叭工作的双控制电磁阀，双控制电磁阀包括主阀体和主阀芯，主阀体上设有用于与高压气源连通的高压口和用于与气动喇叭连接的工作口，主阀芯的轴向一侧设有用于驱动主阀芯动作的活塞，活塞的背向主阀芯一侧为供高压气体进入的工作腔，工作腔与高压口之间设有电控通道、与主阀体的外部空间之间设有气控通道，电控通道上设有用于控制电控通道开闭的电磁铁总成，气控通道上设有单向阀或者所述电磁铁总成具有打开电控通道同时将气控通道关闭的电控位。
方案2是，根据方案1所述的车辆，所述电磁铁总成包括静铁芯、动铁芯和线圈组件，动铁芯包括芯套和设置在芯套中的单向阀阀芯、单向阀弹簧，芯套的轴向一端为用于控制所述电控通道开闭的封闭端、另一端设有供单向阀阀芯伸出的开口，静铁芯具有中心通道，中心通道的靠近静铁芯的通道口形成单向阀阀口，静铁芯与线圈组件之间留有用于在单向阀阀口打开时供压缩气体通过的间隔。
方案3是，根据方案2所述的车辆，所述静铁芯为阶梯轴结构，阶梯轴结构具有大径段和小径段，大径段插装到所述线圈组件中并与线圈组件形成轴向止挡，小径段伸出线圈组件且其外壁上设有供锁紧螺母安装的外螺纹，锁紧螺母旋装在小径段上并与线圈组件压紧。
方案4是，根据方案3所述的车辆，所述主阀体中于主阀芯的***设有主阀套，主阀芯与主阀套在所述高压口与工作口之间形成有主阀阀口，主阀芯的背向所述活塞的一端连接有用于向主阀芯提供朝向活塞作用力的阀芯弹簧，活塞的靠近主阀芯一侧与主阀套之间形成与大气连通的连通腔，连通腔的腔壁上设有与大气连通的连通孔。
方案5是，根据方案4所述的车辆，所述主阀芯包括靠近所述高压口设置的活门组件和设置在活门组件与所述活塞之间的阀杆，活门组件包括用于与主阀套止挡配合以形成所述主阀阀口的活门座和用于向活门座提供朝向主阀套作用力的活门弹簧，阀杆用于在活塞的驱动下向活门座提供远离主阀套的作用力，阀芯弹簧设置在阀杆的背向活塞的一端，活门座具有供阀芯弹簧穿过的中心孔，阀芯弹簧的背向阀杆的一端通过旋装在主阀体上的丝堵进行固定。
方案6是，根据方案1至5任一项所述的车辆，所述高压口和/或工作口中设有用于对通过的气体进行过滤的滤网。
本发明的有益效果是：电动控制时电磁铁总成得电，电控通道打开，工作腔与高压口连通，活塞驱动下带动主阀芯动作，工作口与高压口连通，从工作口排出的压缩气体驱动气动喇叭工作；气动控制时向气控通道中通入压缩气体，气控通道中的单向阀打开，压缩空气进入工作腔并驱动活塞移动，活塞驱动主阀芯动作；或者电磁铁总成在打开电控通道时将气控通道关闭，在电磁铁失电、电控通道关闭时向气控通道中通入压缩气体以进行气动控制；相比于现有技术，双控制电磁阀具有电动控制和气动控制两种模式，根据需要在两种模式之间进行切换，双控制电磁阀的工作更加安全可靠。
进一步的，电磁铁总成包括静铁芯、动铁芯和线圈组件，动铁芯包括芯套和设置在芯套中的单向阀阀芯、单向阀弹簧，静铁芯具有中心通道，中心通道的靠近动铁芯的通道口形成单向阀阀口，静铁芯形成单向阀阀座；在气动控制时向静铁芯的中心通道中通入压缩空气，气体压力作用在单向阀阀芯上，单向阀阀口打开后压缩空气可进入工作腔中。单向阀与电磁铁成为一体式结构，减小双控制电磁阀的体积，方便拆卸、安装。
进一步的，主阀体中于主阀芯的***设有主阀套，主阀芯包括活门组件和阀杆，活门组件包括用于与主阀套轴向止挡配合以形成主阀阀口的活门座、用于向活门座提供朝向主阀套作用力的弹簧，阀杆用于在活塞的驱动下向活门座施加远离主阀套作用力。主阀阀芯采用分体式设计，降低阀芯制作难度，方便主阀芯的维修更换。
进一步的，主阀体上的高压口和/或工作口中设有用于对通过的气体进行过滤的滤网，减少主阀体中的运动部件出现卡滞现象的可能，延长双控制电磁阀的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的双控制电磁阀的实施例一在不工作状态时的内部结构图；
图2为图1沿A-A截面的剖视图；
图3为图1沿B-B截面的剖视图；
图4为图1中的C处的放大图；
图5为双控制电磁阀的实施例一处于电动控制状态时的内部结构图；
图6为双控制电磁阀的实施例一处于气动控制状态时的内部结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的双控制电磁阀的实施例一，如图1至图6所示，包括主阀体1、设置在主阀体1中的主阀套2和导向安装在主阀套中的主阀芯3，主阀体1上设有用于与高压气源连通的高压口和用于与气动喇叭连接的工作口，高压口为P口，工作口为A口；主阀体1中于主阀芯3的上侧设有用于驱动主阀芯动作的活塞4，活塞4的上侧空腔为供高压气体进入的工作腔5、下表面与主阀芯之间的空腔为与大气连通的连通腔6。
主阀体包括上阀体7和下阀体8，上、下阀体通过沿上下方向设置的连接螺栓9连成一体；上阀体7的上端面上设有凸台10，凸台10上设有槽口朝上的凹槽，电磁阀总成11安装在凹槽中。凹槽通过设置在其槽底壁上的竖直向下延伸的竖直通道12与工作腔5连通。上阀体7和下阀体8上于高压口/工作口的径向侧设有上下连通的旁通通道13，旁通通道13的一端口连通高压口P，另一端口延伸至凹槽的槽底壁上，形成电动控制孔V2，电磁铁总成11通过其动铁芯14控制电动控制孔V2开闭。
主阀芯3包括靠近高压口P设置的活门组件，活门组件包括活门座15、活门座弹簧16和弹簧座17，活门座15的上端面用于与主阀套2的下端面形成轴向止挡，止挡配合处形成主阀阀口V1；活门座弹簧16设置在弹簧座17上，用于向活门座15提供朝向主阀套2的作用力。主阀芯3还包括用于向活门座15施加远离主阀套2作用力的阀杆18，阀杆18的上端面供活塞4驱动、下端面连接有用于向阀杆18施加朝向活塞4的作用力的阀芯弹簧19，下阀体8的底面上设有用于对阀芯弹簧19进行固定的丝堵20。
电磁铁总成11包括线圈组件21和安装在线圈组件21中的静铁芯22、动铁芯14，动铁芯14的靠近其下端面的外壁上设有用于向动铁芯14施加远离上阀体7作用力的铁芯弹簧23。静铁芯22为阶梯轴结构，阶梯轴结构具有用于安装到线圈组件21的内孔中的大径段和向上伸出线圈组件21的小径段，大径段与小径段连接处设有用于与线圈组件21进行止挡的台阶，小径段的外壁上设有外螺纹，锁紧螺母24旋装在小径段上并压紧在电磁铁总成11的上端面上；动铁芯14与线圈组件21之间具有环形间隔。
动铁芯14包括芯套141和安装在芯套141中的单向阀阀芯142、单向阀弹簧143，芯套141下端为用于控制电动控制口V2开闭的封闭端、上端设有供单向阀阀芯142伸出的开口。静铁芯22形成单向阀阀座，静铁芯22的底面用于对单向阀阀芯142进行止挡，静铁芯22具有中心通道，中心通道的上口O为高压口，下口形成单向阀阀口V3。单向阀阀口V3打开时，静铁芯22的中心通道通过电磁铁中的间隔、竖直通道12与工作腔5连通。
不工作时，电磁铁总成11失电，O口不通高压气体，双控制电磁阀的内部结构，如图1所示，活门座15在活门弹簧16的顶压下压紧在主阀套2的下端面上，主阀阀口V1关闭，高压口P与工作口A不连通，无压缩气体从工作口A排出，气动喇叭不工作。
工作时，双控制电磁阀有电动控制模式和气动控制模式，处于电动控制模式时，如图5所示，电磁铁总成11通电后，动铁芯14在电磁吸力的作用下上移，电动控制孔V2打开，高压口P中的压缩气体经由旁通通道13、电动控制孔V2和竖直通道12进入工作腔5，工作腔5内的压力增大，活塞4下移并向下推动阀杆18，连通腔6内的气体通过连通孔O1排出。
阀杆18下移到一定程度后，阀杆18的下端面与活门座15的上端面接触，由于活塞4的受压面积大于活门座15的受压面积，在压差的作用下阀杆18继续向下推动活门座15，活门座15下移，主阀阀口V1打开，高压口P中的压缩气体通过主阀阀口V1、主阀体内腔进入工作口A，从工作口A排出的压缩气体供给气动喇叭。
处于气动控制模式时，如图6所示，电磁铁总成11失电，压缩空气O口进入，单向阀阀芯142受压后下移，单向阀阀口V3打开，压缩空气经由单向阀阀口V3、电磁阀内腔和竖直通道12进入工作腔5，活塞4在气体压力的作用下带动阀杆18下移，阀杆18带动活门座15下移，主阀阀口V1打开，高压口P与工作口A连通，压缩气体从工作口A排出，供给气动喇叭。
相比于现有技术，双控制电磁阀同时具有电动控制模式和气动控制模式，两种不同模式均可单独控制电磁阀工作，工作更加可靠，更加耐用，提高车辆运行的可靠性。
进一步的，工作口A和高压口P中分别设有滤网25，滤网25为半球面形，半球形滤网25的凸起部分朝向主阀体1的内侧；双控制电磁阀工作时，通过滤网25对气体介质中的杂质进行过滤，减少阀芯3卡滞现象的发生，提高电磁阀的使用寿命。
实施例二，实施例二与实施例一的不同之处在于：也可以将主阀芯为一体式阀芯，主阀芯上设有用于与主阀套形成主阀阀口的轴肩，主阀芯的背向活塞的一端连接有用于向主阀芯提供回复力的弹簧。
实施例三，实施例三与实施例一的不同之处在于：也可以将单向阀与电磁铁总成分开设置，以降低电磁铁总成的设计、制作难度。单向阀设置主阀体的侧壁上，气动控制时通过单向阀向工作腔中通入压缩空气。
实施例四，实施例四与实施例一的不同之处在于：也可以不设置单向阀，电磁铁总成得电时，动铁芯将电动控制口同时动铁芯的上端面将静铁芯的中心通道关闭，进行电动控制；电磁铁总成失电时，动铁芯在铁芯弹簧的作用下复位，气动控制口打开，向气动控制口中通入压缩空气可进行气动控制。
本发明的车辆的实施例，车辆包括气动喇叭和用于向气动喇叭供电的双控制电磁阀，双控制电磁阀的结构与上述本发明的双控制电磁阀的任一实施例的结构相同。因此，不再重复说明。
Claims (10)
1.双控制电磁阀，其特征在于：包括主阀体和主阀芯，主阀体上设有用于与高压气源连通的高压口和用于与气动喇叭连接的工作口，主阀芯的轴向一侧设有用于驱动主阀芯动作的活塞，活塞的背向主阀芯一侧为供高压气体进入的工作腔，工作腔与高压口之间设有电控通道、与主阀体的外部空间之间设有气控通道，电控通道上设有用于控制电控通道开闭的电磁铁总成，气控通道上设有单向阀或者所述电磁铁总成具有打开电控通道同时将气控通道关闭的电控位。
2.根据权利要求1所述的双控制电磁阀，其特征在于：所述电磁铁总成包括静铁芯、动铁芯和线圈组件，动铁芯包括芯套和设置在芯套中的单向阀阀芯、单向阀弹簧，芯套的轴向一端为用于控制所述电控通道开闭的封闭端、另一端设有供单向阀阀芯伸出的开口，静铁芯具有中心通道，中心通道的靠近静铁芯的通道口形成单向阀阀口，静铁芯与线圈组件之间留有用于在单向阀阀口打开时供压缩气体通过的间隔。
3.根据权利要求2所述的双控制电磁阀，其特征在于：所述静铁芯为阶梯轴结构，阶梯轴结构具有大径段和小径段，大径段插装到所述线圈组件中并与线圈组件形成轴向止挡，小径段伸出线圈组件且其外壁上设有供锁紧螺母安装的外螺纹，锁紧螺母旋装在小径段上并与线圈组件压紧。
4.根据权利要求3所述的双控制电磁阀，其特征在于：所述主阀体中于主阀芯的***设有主阀套，主阀芯与主阀套在所述高压口与工作口之间形成有主阀阀口，主阀芯的背向所述活塞的一端连接有用于向主阀芯提供朝向活塞作用力的阀芯弹簧，活塞的靠近主阀芯一侧与主阀套之间形成与大气连通的连通腔，连通腔的腔壁上设有与大气连通的连通孔。
5.根据权利要求4所述的双控制电磁阀，其特征在于：所述主阀芯包括靠近所述高压口设置的活门组件和设置在活门组件与所述活塞之间的阀杆，活门组件包括用于与主阀套止挡配合以形成所述主阀阀口的活门座和用于向活门座提供朝向主阀套作用力的活门弹簧，阀杆用于在活塞的驱动下向活门座提供远离主阀套的作用力，阀芯弹簧设置在阀杆的背向活塞的一端，活门座具有供阀芯弹簧穿过的中心孔，阀芯弹簧的背向阀杆的一端通过旋装在主阀体上的丝堵进行固定。
6.车辆，包括气动喇叭和用于控制气动喇叭工作的双控制电磁阀，其特征在于：双控制电磁阀包括主阀体和主阀芯，主阀体上设有用于与高压气源连通的高压口和用于与气动喇叭连接的工作口，主阀芯的轴向一侧设有用于驱动主阀芯动作的活塞，活塞的背向主阀芯一侧为供高压气体进入的工作腔，工作腔与高压口之间设有电控通道、与主阀体的外部空间之间设有气控通道，电控通道上设有用于控制电控通道开闭的电磁铁总成，气控通道上设有单向阀或者所述电磁铁总成具有打开电控通道同时将气控通道关闭的电控位。
7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于：所述电磁铁总成包括静铁芯、动铁芯和线圈组件，动铁芯包括芯套和设置在芯套中的单向阀阀芯、单向阀弹簧，芯套的轴向一端为用于控制所述电控通道开闭的封闭端、另一端设有供单向阀阀芯伸出的开口，静铁芯具有中心通道，中心通道的靠近静铁芯的通道口形成单向阀阀口，静铁芯与线圈组件之间留有用于在单向阀阀口打开时供压缩气体通过的间隔。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于：所述静铁芯为阶梯轴结构，阶梯轴结构具有大径段和小径段，大径段插装到所述线圈组件中并与线圈组件形成轴向止挡，小径段伸出线圈组件且其外壁上设有供锁紧螺母安装的外螺纹，锁紧螺母旋装在小径段上并与线圈组件压紧。
9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于：所述主阀体中于主阀芯的***设有主阀套，主阀芯与主阀套在所述高压口与工作口之间形成有主阀阀口，主阀芯的背向所述活塞的一端连接有用于向主阀芯提供朝向活塞作用力的阀芯弹簧，活塞的靠近主阀芯一侧与主阀套之间形成与大气连通的连通腔，连通腔的腔壁上设有与大气连通的连通孔。
10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于：所述主阀芯包括靠近所述高压口设置的活门组件和设置在活门组件与所述活塞之间的阀杆，活门组件包括用于与主阀套止挡配合以形成所述主阀阀口的活门座和用于向活门座提供朝向主阀套作用力的活门弹簧，阀杆用于在活塞的驱动下向活门座提供远离主阀套的作用力，阀芯弹簧设置在阀杆的背向活塞的一端，活门座具有供阀芯弹簧穿过的中心孔，阀芯弹簧的背向阀杆的一端通过旋装在主阀体上的丝堵进行固定。
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