CN110762229A - 无弹簧式两位两通常开高速开关阀 - Google Patents

无弹簧式两位两通常开高速开关阀 Download PDF

Info

Publication number
CN110762229A
CN110762229A CN201911148470.1A CN201911148470A CN110762229A CN 110762229 A CN110762229 A CN 110762229A CN 201911148470 A CN201911148470 A CN 201911148470A CN 110762229 A CN110762229 A CN 110762229A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
electromagnet
armature
speed switch
open high
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911148470.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘银水
徐龙
牛壮
曹文斌
孟家舟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lanzhou University of Technology
HUST Wuxi Research Institute
Original Assignee
Lanzhou University of Technology
HUST Wuxi Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lanzhou University of Technology, HUST Wuxi Research Institute filed Critical Lanzhou University of Technology
Priority to CN201911148470.1A priority Critical patent/CN110762229A/zh
Publication of CN110762229A publication Critical patent/CN110762229A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/14—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with ball-shaped valve member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644—One-way valve
    • F16K31/0655—Lift valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675—Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0686—Braking, pressure equilibration, shock absorbing
    • F16K31/0696—Shock absorbing, e.g. using a dash-pot

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

本发明属于阀体技术领域，涉及一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀,包括阀体组件，所述阀体组件上安装电磁铁组件，电磁铁组件连接衔铁组件，其特征在于：所述阀体组件包括阀座，阀座上安装阀体，阀体的内孔中导向设置阀芯，阀芯下端与阀座相配合，用于控制阀座轴向孔的通断；该开关阀能够有效满足运行环境要求，阀体响应速度快。本发明结构简单紧凑，采用无弹簧高速开关阀设计，避免了复位弹簧影响响应速度的问题。本发明极靴、衔铁间采用可调工作气隙，减小了因固定工作气隙而带来的极靴定位难度，降低了装配难度。

Description

无弹簧式两位两通常开高速开关阀
技术领域
本发明属于阀体技术领域，涉及一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀。
背景技术
传统的水轮机调速***中对小波进行调控的主要元件为比例伺服阀，而比例伺服阀成本高且抗污染性能差，且具有中位死区。高速开关阀作为数字液压的核心元件，由于其具有抗污染性强、响应速度快、泄露小、可直接接受数字信号等特点，被广泛的应用于水轮机调速***中。
高速开关阀为数字液压技术的核心部件，其工作方式为PWM信号驱动下的开关动作，由于电磁感应原理，在线圈中通过电流时，由线圈、衔铁、极靴形成一个闭合磁路，从而产生电磁力驱动衔铁推动阀芯运动。
传统的两位两通常开式高速开关阀采用弹簧复位的形式，电磁铁得电，电磁力克服液压力，推动阀芯，关闭阀口；电磁铁失电，弹簧力的作用下，拉动阀芯，打开阀口；复位弹簧的存在，影响了阀的响应时间。
传统的两位两通常开式高速开关阀采用了封装式结构，即将衔铁，极靴封死在隔磁套中，所以最大工作气隙的值是恒定的，阀口最大开度是确定的，而高速开关阀的频率与流量都与阀芯行程相关，阀芯行程越大，流量随之增大，但频率会随之降低，所以在不同的应用场合对频率和流量的要求是不同的，须了解更关注的是频率还是流量。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀，该开关阀能够有效满足运行环境要求，阀体相应速度快。
按照本发明的技术方案：一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀，包括阀体组件，所述阀体组件上安装电磁铁组件，电磁铁组件连接衔铁组件，其特征在于：所述阀体组件包括阀座，阀座上安装阀体，阀体的内孔中导向设置阀芯，阀芯下端与阀座相配合，用于控制阀座轴向孔的通断；
衔铁组件设置于电磁铁组件的中心孔中，衔铁组件包括极靴、衔铁及隔磁套，其中隔磁套紧配合设置于电磁铁组件的中心孔中，极靴、衔铁配合设置于隔磁套内孔中，阀芯穿过极靴的内孔与衔铁固定连接，衔铁的顶部设置顶座，压盖设置于所述电磁铁组件上，隔磁套贴合设置于压盖内孔中，顶座的顶面抵靠于压盖的轴向上端的限位部上，压盖的顶部螺纹连接调整螺钉，调整螺钉的下端压紧于顶座上端面；所述衔铁的下端面与极靴的上端面留有空间形成气隙。
作为本发明的进一步改进，所述阀体内孔中设置导向套，阀芯配合设置于所述导向套中。
作为本发明的进一步改进，所述电磁铁组件包括电磁铁外壳，电磁铁外壳内设置骨架，骨架上绕设线圈，电磁铁外壳的下部开口紧固连接电磁铁端盖。
作为本发明的进一步改进，所述骨架上端为平面，下端设有凹槽与电磁铁端盖的凸起部相配合。
作为本发明的进一步改进，所述顶座顶部设置凹槽，调整螺钉下端径向延伸部伸入顶座顶面的凹槽内。
作为本发明的进一步改进，所述顶座的圆周表面凹槽内设置第一O型圈，第一O型圈外圈与隔磁套的内壁配合。
作为本发明的进一步改进，所述骨架的顶面槽体中设置第二O型圈，第二O型圈的内壁贴合于隔磁套的圆周表面；所述骨架的下部圆周表面槽体中设置第三O型圈，第三O型圈的外圈压紧于电磁铁外壳内壁。
作为本发明的进一步改进，所述阀体的表面槽体中设置第四O型圈。
作为本发明的进一步改进，所述阀座的上部沿圆周均布设置四个径向延伸的导流口，阀座的内孔中设置阀口密封面。
作为本发明的进一步改进，所述极靴的圆周表面设置密封槽，极靴与衔铁相对的顶面设置有轴向延伸的减震槽。
本发明的技术效果在于：本发明结构简单紧凑，采用无弹簧高速开关阀设计，避免了复位弹簧影响响应速度的问题。本发明极靴、衔铁间采用可调工作气隙，减小了因固定工作气隙而带来的极靴定位难度，降低了装配难度。本发明衔铁、极靴均采用了坡莫合金软磁材料，具有高磁导率，低矫顽力，较好的防锈能力和加工性能。本发明在压盖上开有螺纹孔，通过螺钉对顶座进行限位，从而达到工作气隙的可调性。本发明在极靴腰部开有减震槽，槽中充满液体，衔铁向下动作时挤压液体，从而起到缓冲减震的效果。本发明在阀座上开有导流口，用来平衡阀口处径向力，以防止阀芯失稳。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的剖视图。
图3为极靴结构示意图。
图4为阀座结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1~4中，包括调整螺钉1、压盖2、顶座3、第一O型圈4、衔铁5、隔磁套6、第二O型圈7、电磁铁外壳8、骨架9、线圈10、极靴11、第三O型圈12、电磁铁端盖13、阀体14、第四O型圈15、导向套16、阀芯17、阀座18、第五O型圈19、密封槽20、减震槽21、导流口22、阀口密封面23等。
如图1~4所示，本发明是一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀，包括阀体组件，所述阀体组件上安装电磁铁组件，电磁铁组件连接衔铁组件，所述阀体组件包括阀座18，阀座18上安装阀体14，阀体14的内孔中导向设置阀芯17，阀芯17下端与阀座18相配合，用于控制阀座18轴向孔的通断；可以理解的是为了实现对阀芯17的有效导向，阀体14内孔中设置导向套16，阀芯17配合设置于所述导向套16中。
衔铁组件设置于电磁铁组件的中心孔中，衔铁组件包括极靴11、衔铁5及隔磁套6，其中隔磁套6紧配合设置于电磁铁组件的中心孔中，极靴11、衔铁5配合设置于隔磁套6内孔中，阀芯17穿过极靴11的内孔与衔铁5固定连接，衔铁5的顶部设置顶座3，压盖2设置于所述电磁铁组件上，隔磁套6贴合设置于压盖2内孔中，顶座3的顶面抵靠于压盖2的轴向上端的限位部上，压盖2的顶部螺纹连接调整螺钉1，调整螺钉1的下端压紧于顶座3上端面；所述衔铁5的下端面与极靴11的上端面留有空间形成气隙。
电磁铁组件包括电磁铁外壳8，电磁铁外壳8内设置骨架9，骨架9上绕设线圈10，电磁铁外壳8的下部开口紧固连接电磁铁端盖13。
骨架9上端为平面，下端设有凹槽与电磁铁端盖13的凸起部相配合。
顶座3顶部设置凹槽，调整螺钉1下端径向延伸部伸入顶座3顶面的凹槽内。
为了实现本发明产品的可靠密封，顶座3的圆周表面凹槽内设置第一O型圈4，第一O型圈4外圈与隔磁套6的内壁配合。
骨架9的顶面槽体中设置第二O型圈7，第二O型圈7的内壁贴合于隔磁套6的圆周表面；所述骨架9的下部圆周表面槽体中设置第三O型圈12，第三O型圈12的外圈压紧于电磁铁外壳8内壁。阀体14的表面槽体中设置第四O型圈15。
如图4所示，阀座18的上部沿圆周均布设置四个径向延伸的导流口22，阀座18的内孔中设置阀口密封面23。
如图3所示，极靴11的圆周表面设置密封槽20，极靴11与衔铁5相对的顶面设置有轴向延伸的减震槽21。
如图3、4所示，本发明中的极靴11为减震型极靴结构，即在极靴端部开有减震槽21，当液体进入腔体后，充满减震槽21，衔铁5动作时通过挤压液体，起到减震缓冲的作用；同时本发明还提供了一种开有导流口22的阀座结构，即在阀座周向设置有均布的四个开口，液体经P口进入后会冲击阀芯17，导流口22将会平衡阀芯17处的径向力，使得处于悬浮位置的阀芯17平稳动作。
本发明中衔铁5与极靴11间的最大工作气隙设置为1mm，在使用过程中，可通过控制调节螺钉1的旋入长度来调节工作气隙，使其小于1mm，即可调整阀芯17的行程，从而控制阀口开度。
本发明在实际安装操作时，首先将导向套16压入阀体14内孔，再将极靴11压入阀体14上方安装孔内；使阀芯杆17进入阀体14通孔中；接着将阀芯杆17上端与衔铁5进行螺纹连接；然后在极靴11腰部密封槽20内打好胶，并将隔磁套6套入衔铁5与极靴11上；再将阀座18压入阀体14，同时拉动衔铁5检测阀芯杆17能否灵活运动；然后将顶座3装好O圈4，一并压入隔磁套6，使其外侧断面与隔磁套6端面重合即可；将电磁铁组件***隔磁套6上，并将压盖2套入隔磁套6，同时压住电磁铁组件；最后将调节螺钉1旋入压盖2螺纹孔，使其接触到顶座3即可。至此完成整个无弹簧式两位两通高速开关阀的装配。
本发明工作原理：将包裹着衔铁5与极靴11的隔磁套6***电磁铁中心孔，有效连接极靴11和衔铁5磁路，并与电磁铁外壳8形成封闭磁路，通电后，线圈10中产生的电磁场，穿过线圈10中间部分将衔铁5，极靴11和电磁铁端盖13有效连接成一个套筒机构，在电磁场作用下可产生垂直向下的吸力，使得衔铁5受力向下运动，推动阀芯17，从而关闭阀口；电磁铁不带电时，衔铁5失去电磁力的作用，而阀芯17在液压力的作用下向上运动，推动衔铁复位，从而打开阀口。

Claims (10)

1.一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀，包括阀体组件，所述阀体组件上安装电磁铁组件，电磁铁组件连接衔铁组件，其特征在于：所述阀体组件包括阀座（18），阀座（18）上安装阀体（14），阀体（14）的内孔中导向设置阀芯（17），阀芯（17）下端与阀座（18）相配合，用于控制阀座（18）轴向孔的通断；
衔铁组件设置于电磁铁组件的中心孔中，衔铁组件包括极靴（11）、衔铁（5）及隔磁套（6），其中隔磁套（6）紧配合设置于电磁铁组件的中心孔中，极靴（11）、衔铁（5）配合设置于隔磁套（6）内孔中，阀芯（17）穿过极靴（11）的内孔与衔铁（5）固定连接，衔铁（5）的顶部设置顶座（3），压盖（2）设置于所述电磁铁组件上，隔磁套（6）贴合设置于压盖（2）内孔中，顶座（3）的顶面抵靠于压盖（2）的轴向上端的限位部上，压盖（2）的顶部螺纹连接调整螺钉（1），调整螺钉（1）的下端压紧于顶座（3）上端面；所述衔铁（5）的下端面与极靴（11）的上端面留有空间形成气隙。
2.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述阀体（14）内孔中设置导向套（16），阀芯（17）配合设置于所述导向套（16）中。
3.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述电磁铁组件包括电磁铁外壳（8），电磁铁外壳（8）内设置骨架（9），骨架（9）上绕设线圈（10），电磁铁外壳（8）的下部开口紧固连接电磁铁端盖（13）。
4.如权利要求3所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述骨架（9）上端为平面，下端设有凹槽与电磁铁端盖（13）的凸起部相配合。
5.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述顶座（3）顶部设置凹槽，调整螺钉（1）下端径向延伸部伸入顶座（3）顶面的凹槽内。
6.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述顶座（3）的圆周表面凹槽内设置第一O型圈（4），第一O型圈（4）外圈与隔磁套（6）的内壁配合。
7.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述骨架（9）的顶面槽体中设置第二O型圈（7），第二O型圈（7）的内壁贴合于隔磁套（6）的圆周表面；所述骨架（9）的下部圆周表面槽体中设置第三O型圈（12），第三O型圈（12）的外圈压紧于电磁铁外壳（8）内壁。
8.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述阀体（14）的表面槽体中设置第四O型圈（15）。
9.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述阀座（18）的上部沿圆周均布设置四个径向延伸的导流口（22），阀座（18）的内孔中设置阀口密封面（23）。
10.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述极靴（11）的圆周表面设置密封槽（20），极靴（11）与衔铁（5）相对的顶面设置有轴向延伸的减震槽（21）。
CN201911148470.1A 2019-11-21 2019-11-21 无弹簧式两位两通常开高速开关阀 Pending CN110762229A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911148470.1A CN110762229A (zh) 2019-11-21 2019-11-21 无弹簧式两位两通常开高速开关阀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911148470.1A CN110762229A (zh) 2019-11-21 2019-11-21 无弹簧式两位两通常开高速开关阀

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110762229A true CN110762229A (zh) 2020-02-07

Family

ID=69339028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911148470.1A Pending CN110762229A (zh) 2019-11-21 2019-11-21 无弹簧式两位两通常开高速开关阀

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110762229A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113958485A (zh) * 2021-09-28 2022-01-21 北京化工大学 一种应用于气量调节的电磁执行装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113958485A (zh) * 2021-09-28 2022-01-21 北京化工大学 一种应用于气量调节的电磁执行装置
CN113958485B (zh) * 2021-09-28 2023-08-29 北京化工大学 一种应用于气量调节的电磁执行装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1121537C (zh) 电磁阀控制的自关闭水龙头
CN111271486A (zh) 一种减压阀
US5064166A (en) Solenoid valve with high flow capacity and low energy consumption
CN113669461B (zh) 一种双稳态电磁阀
CN105952953B (zh) 一种响应时间可调的先导电磁阀结构
CN107387844B (zh) 一种无摩擦比例阀磁路结构
CN111219502A (zh) 基于高速开关阀的三位四通水压比例阀
CN111271477A (zh) 一种电磁截止安全阀
CN110762229A (zh) 无弹簧式两位两通常开高速开关阀
CN200978966Y (zh) 流体用流量比例先导阀
CN113833897B (zh) 一种气路***控制用开关电磁阀
CN204083445U (zh) 大流量直动式常开空压机用电磁阀
CN200940690Y (zh) 一种管道用电磁阀
CN201513269U (zh) 电磁控制阀
CN211501668U (zh) 无弹簧式两位两通常开高速开关阀
CN200961709Y (zh) 微型电磁阀
ATE18091T1 (de) Elektrohydraulisches proportionalventil.
CN208518995U (zh) 一种阻尼间隙随液流方向自动调节的单线圈磁流变阀
CN204533744U (zh) 一种电磁阀
CN204141008U (zh) 一种流体控制用的电磁阀
CN214578002U (zh) 一种插装式二通比例调速阀
CN107725517B (zh) 一种比例流量电磁阀
CN114233869A (zh) 一种工程车辆用电液比例减压阀
CN111306333B (zh) 一种安全阀
CN1277334A (zh) 双自由内锥阀芯二位三通式电磁阀

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination