CN112728118B - 磁力控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的磁力控制阀，其进气阀芯骨架、逆止阀芯骨架、排气阀芯骨架分别与所述进气阀芯磁性环、所述逆止阀芯磁性环和所述排气阀芯磁性环及所述进气阀磁性密封垫、所述逆止阀磁性密封垫和所述排气阀磁性密封垫组成一体结构的阀芯组；其利用磁力相吸及相排斥的力，避免弹簧弹力失效问题，保持密封效果，且提高产品使用寿命；其利用磁力磁性密封垫，增加密封压力，防止气压泄露，同时提高耐低温性，在极低温度下仍然具有极好的密封性。

Description

磁力控制阀
技术领域
本发明属于阀体技术领域，具体涉及磁力控制阀。
背景技术
现有技术的控制阀的密封多完全依赖于阀芯弹簧的压力,随着阀芯弹簧频繁压缩,弹簧压缩力失效减弱,使得阀芯密封压力减小,从而导致压力气体泄露；此外，环境温度降低(如-20℃以下)时，控制阀密封垫在低温状态下,硬度增加,进一步降低密封效果,从而导致压力气体泄露。
发明内容
本发明提供一种磁力控制阀，旨在解决现有技术的控制阀其密封处完全依赖于阀芯弹簧的压力,导致随着阀芯弹簧频繁压缩,弹簧压缩力失效减弱,使得阀芯密封压力减小,从而导致压力气体泄露；此外，环境温度降低(如-20℃以下)时，控制阀密封垫在低温状态下硬度增加,进一步降低密封效果,从而导致压力气体泄露的问题。
本发明的磁力控制阀，包括阀体，所述阀体内由一侧到另一侧依次设置有进气阀腔、逆止阀腔和排气阀腔；所述进气阀腔、所述逆止阀腔、所述排气阀腔内分别设置有阀芯弹簧和位于所述阀芯弹簧下方的进气阀芯骨架、逆止阀芯骨架、排气阀芯骨架；进气阀芯骨架、排气阀芯骨架的底部分别与进气推杆、排气推杆的上端接触；所述进气阀腔的顶部与进气连接器的连接器进气口连通连接；所述排气阀腔的顶部与排气连接器的气口连通连接，所述排气连接器的气口与压力气囊的气口连通连接；所述逆止阀腔的上端安装有逆止阀腔堵头；逆止阀芯骨架下方的逆止阀腔与进气阀芯骨架下方的进气阀腔之间连通连接有第一进气道，逆止阀芯骨架上方的逆止阀腔与排气阀芯骨架上方的排气阀腔之间连通连接有第二进气道；排气阀芯骨架下方的排气阀腔与外界之间连通连接有气囊排气口；所述进气阀芯骨架、所述逆止阀芯骨架、所述排气阀芯骨架的上部和下部分别安装有进气阀芯磁性环、逆止阀芯磁性环、排气阀芯磁性环及进气阀磁性密封垫、逆止阀磁性密封垫、排气阀磁性密封垫；所述进气连接器和所述排气连接器上分别安装有连接器磁性环，所述逆止阀腔堵头上安装有堵头磁性环；所述进气阀芯骨架、所述逆止阀芯骨架、所述排气阀芯骨架下方的所述阀体的阀体密封面下面分别安装有阀体磁性环；所述连接器磁性环及所述堵头磁性环与所述进气阀芯磁性环、所述逆止阀芯磁性环和所述排气阀芯磁性环的磁极相同；所述阀体磁性环与所述进气阀芯磁性环、所述逆止阀芯磁性环及所述排气阀芯磁性环的磁极相反；所述进气阀磁性密封垫、所述逆止阀磁性密封垫和所述排气阀磁性密封垫分别为组合磁性体；所述进气阀磁性密封垫、所述逆止阀磁性密封垫和所述排气阀磁性密封垫上部的磁极与所述进气阀芯磁性环、所述逆止阀芯磁性环和所述排气阀芯磁性环的磁极相反；所述进气阀磁性密封垫、所述逆止阀磁性密封垫和所述排气阀磁性密封垫下部的磁极与所述阀体磁性环的磁极相反。
进一步的，所述进气连接器与所述阀体之间安装有进气连接卡环。
进一步的，所述排气连接器与所述阀体之间连接有排气连接卡环。
进一步的，所述进气连接器与所述阀体之间安装有进气连接器密封圈。
进一步的，所述排气连接器与所述阀体之间安装有排气连接器密封圈。
进一步的，所述进气推杆与所述进气阀腔内壁间安装有进气推杆密封圈。
进一步的，所述进气连接器、所述排气连接器、逆止阀腔堵头、所述进气阀芯骨架、所述逆止阀芯骨架和所述排气阀芯骨架均为塑料件。
进一步的，所述连接器磁性环、所述堵头磁性环、所述进气阀芯磁性环、所述逆止阀芯磁性环和所述排气阀芯磁性环均为永久磁铁件。
进一步的，所述进气连接器和所述排气连接器分别与所述连接器磁性环注塑构成一体结构；所述逆止阀腔堵头与所述堵头磁性环注塑构成一体结构。
进一步的，所述进气阀芯骨架、所述逆止阀芯骨架和所述排气阀芯骨架分别与所述进气阀芯磁性环、所述逆止阀芯磁性环和所述排气阀芯磁性环注塑构成一体结构。
本发明能够达到以下有益效果：
本发明的磁力控制阀，能够解决现有技术的控制阀其密封处完全依赖于阀芯弹簧的压力,导致随着阀芯弹簧频繁压缩,弹簧压缩力失效减弱,使得阀芯密封压力减小,从而导致压力气体泄露；此外，环境温度降低(如-20℃以下)时，控制阀密封垫在低温状态下硬度增加,进一步降低密封效果,从而导致压力气体泄露的问题；其利用磁力相吸及相排斥的力，避免弹簧弹力失效问题，保持密封效果，且提高产品使用寿命；其利用磁力磁性密封垫，增加密封压力，防止气压泄露，同时提高耐低温性，在极低温度下(如-20℃)仍然具有极好的密封性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的磁力控制阀的结构示意图。
图2为本发明的磁力控制阀的动作原理第一结构图。
图3为本发明的磁力控制阀的动作原理第二结构图。
图4为本发明的磁力控制阀的动作原理第三结构图。
图5为本发明的磁力控制阀的动作原理第四结构图。
图6为本发明的磁力控制阀的动作原理第五结构图。
图7为本发明的磁力控制阀的动作原理第六结构图。
图8为本发明的磁力控制阀的动作原理第七结构图。
图9为本发明的磁力控制阀的密封原理结构图。
图10为本发明的磁力控制阀的进气连接器和排气连接器的结构示意图。
图11为本发明的磁力控制阀的逆止阀腔堵头的结构示意图。
图12为本发明的磁力控制阀的密封阀芯组结构示意图。
图13为本发明的磁力控制阀的阀体密封处阀体磁性环的原理和结构示意图。
图中，1为进气阀腔，2为逆止阀腔，3为排气阀腔，4为阀芯弹簧，5为进气阀芯骨架，6为逆止阀芯骨架，7为排气阀芯骨架，8为进气阀磁性密封垫，9为逆止阀磁性密封垫，10为排气阀磁性密封垫，11为进气推杆，12为排气推杆，13为进气连接器，14为连接器进气口，15为第一进气道，16为第二进气道，17为压力气囊，18为气囊排气口，19为阀体，20为逆止阀堵头，21为连接器磁性环，210为堵头磁性环，22为进气阀芯磁性环，23为逆止阀芯磁性环，24为排气阀芯磁性环，25为阀体密封面，26为阀体磁性环，27为进气连接卡环，28为进气连接器密封圈，29为进气推杆密封圈。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
实施例1
磁力控制阀，如图1，包括阀体19，所述阀体19内由一侧到另一侧依次设置有进气阀腔1、逆止阀腔2和排气阀腔3；所述进气阀腔1、所述逆止阀腔2、所述排气阀腔3内分别设置有阀芯弹簧4和位于所述阀芯弹簧4下方的进气阀芯骨架5、逆止阀芯骨架6、排气阀芯骨架7；进气阀芯骨架5、排气阀芯骨架7的底部分别与进气推杆11、排气推杆12的上端接触；所述进气阀腔1的顶部与进气连接器13的连接器进气口14连通连接；所述排气阀腔3的顶部与排气连接器的气口连通连接，所述排气连接器的气口与压力气囊17的气口连通连接；所述逆止阀腔2的上端安装有逆止阀腔堵头20；逆止阀芯骨架6下方的逆止阀腔2与进气阀芯骨架5下方的进气阀腔1之间连通连接有第一进气道15，逆止阀芯骨架6上方的逆止阀腔2与排气阀芯骨架7上方的排气阀腔3之间连通连接有第二进气道16；排气阀芯骨架7下方的排气阀腔3与外界之间连通连接有气囊排气口18；所述进气阀芯骨架5、所述逆止阀芯骨架6、所述排气阀芯骨架7的上部和下部分别安装有进气阀芯磁性环22、逆止阀芯磁性环23、排气阀芯磁性环24及进气阀磁性密封垫8、逆止阀磁性密封垫9、排气阀磁性密封垫10；所述进气连接器13和所述排气连接器上分别安装有连接器磁性环21，所述逆止阀腔堵头20上安装有堵头磁性环210；所述进气阀芯骨架5、所述逆止阀芯骨架6、所述排气阀芯骨架7下方的所述阀体19的阀体密封面25下面分别安装有阀体磁性环26；所述连接器磁性环21及所述堵头磁性环210与所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24的磁极相同；所述阀体磁性环26与所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23及所述排气阀芯磁性环24的磁极相反；所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10分别为组合磁性体；所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10上部的磁极与所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24的磁极相反；所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10下部的磁极与所述阀体磁性环26的磁极相反。
本实施例的磁力控制阀，如图2至图8，初始状态，进气阀腔1、逆止阀腔2和排气阀腔3内的进气阀芯磁性密封垫8、逆止阀芯磁性密封垫9和排气阀芯磁性密封垫10分别在其各自支撑的进气阀芯骨架5、逆止阀芯骨架6、排气阀芯骨架7及阀芯弹簧4和各个磁性环之间的磁性力的压力下，三个阀腔均处于密封状态，压力气囊17内无压力气体。当外力F推动进气推杆11，压缩阀芯弹簧4推动进气阀芯骨架5和进气阀芯磁性密封垫8向上移动，打开进气阀腔1密封，如图2所示；压力气体从连接器进气口14进入进气阀腔1，并进入第一进气道15，然后进入到逆止阀腔2下部，压力气体推动逆止阀芯骨架6和逆止阀腔2密封压缩阀芯弹簧4，顶开逆止阀腔2密封，压力气体进入逆止阀腔2，如图3所示；压力气体通过逆止阀腔2，进入第二进气道16，再进入排气阀腔3，再进入压力气囊17；压力气囊17内的气体压力达到目标值，去除施加进气推杆11外力F，进气阀芯骨架5和进气阀芯磁性密封垫8在阀芯弹簧4的压力下向下移动密封进气阀腔1，如图4所示；进气阀腔1关闭，第一进气道15内无压力气体，逆止阀芯骨架6和逆止阀芯磁性密封垫9在阀芯弹簧4力作用下，向下移动封闭逆止阀腔2，防止气体从逆止阀腔2进入第一进气道15,如图5所示，此时压力气囊17已充入压力气体，完成充气过程。
当需要排除压力气囊17的压力时，外力F推动排气推杆12,推动排气阀芯骨架7和排气阀磁性密封垫10,打开排气阀腔3的密封,如图6所示,压力气体从压力气囊17通过排气连接器进入排气阀腔3,再通过气囊排气口18排出压力气体，此时压力气囊17内气体压力减小或无气体压力。
如图9所示，本实施例的磁力控制阀，所述连接器磁性环21及所述堵头磁性环210与所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24的磁极相同，同极性产生排斥力F1；所述阀体磁性环26与所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23及所述排气阀芯磁性环24的磁极相反，异极性产生吸引力F2；进气连接器13与阀芯弹簧4产生张力F3；如图12，进气阀芯骨架5、逆止阀芯骨架6、排气阀芯骨架7分别与所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24及所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10组成一体结构的阀芯组；在F1、F2和F3的合力作用下，所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10均与阀体密封面25紧密密封。
需要说明的是，其中，所述连接器磁性环21及所述堵头磁性环210与所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24的磁极相同；所述阀体磁性环26与所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23及所述排气阀芯磁性环24的磁极相反；所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10分别为组合磁性体；所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10上部的磁极与所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24的磁极相反；所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10下部的磁极与所述阀体磁性环26的磁极相反。可以如图7和图9举例所示，所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24的磁极为N极，所述连接器磁性环21的磁极为N极，所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10的上部的磁极为S极，所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10的下部的磁极为N极，所述阀体磁性环26的磁极为S极。可见，所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10分别为组合磁性体，相当于减小了所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24分别与阀体磁性环26之间的空气间隙，从而相当于增加的所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24分别与阀体磁性环26之间的相互磁性吸力F2。此外，连接器磁性环21和堵头磁性环210也可以为组合磁体，其下部的磁极与所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24的磁极相同，其上部的磁极可以与其下部的磁极相反，如图9中所示，连接器磁性环21下部的磁极为N极，其上部的磁极为S极。
实施例2
实施例1所述的磁力控制阀，还可以优选的，如图10，所述进气连接器13与所述阀体19之间安装有进气连接卡环27。
所述排气连接器与所述阀体19之间连接有排气连接卡环。
还可以优选的，所述进气连接器13与所述阀体19之间安装有进气连接器密封圈28。
还可以优选的，所述排气连接器与所述阀体19之间安装有排气连接器密封圈。
还可以优选的，所述进气推杆11与所述进气阀腔1内壁间安装有进气推杆密封圈29。
还可以优选的，所述排气推杆12与所述排气阀腔3内壁间安装有排气推杆密封圈。
还可以优选的，所述进气连接器13、所述排气连接器、逆止阀腔堵头20、所述进气阀芯骨架5、所述逆止阀芯骨架6和所述排气阀芯骨架7均为塑料件，所述连接器磁性环21、所述堵头磁性环210、所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24均为永久磁铁件。
还可以优选的，如图11，所述进气阀芯骨架5、所述逆止阀芯骨架6和所述排气阀芯骨架7分别与所述进气阀芯磁性环22、所述逆止阀芯磁性环23和所述排气阀芯磁性环24注塑构成一体结构。所述进气连接器13和所述排气连接器分别与所述连接器磁性环21注塑构成一体结构；所述逆止阀腔堵头20与所述堵头磁性环210注塑构成一体结构。
还可以优选的，所述进气阀磁性密封垫8、所述逆止阀磁性密封垫9和所述排气阀磁性密封垫10均为磁性橡胶件。
如图13，阀体19可以为塑料件，阀体磁性环26可以为永久磁铁件，阀体磁性环26被包裹连接在阀体19内。阀体磁性环26与塑料材料的阀体19可以注塑成一体，阀体19的塑料材料完全将阀体磁性环26包裹在阀体塑料之中，阀体磁性环26完全与各阀腔及阀体19外隔绝。
还可以具体的，压力气囊17位于阀体19外。第一进进气道15、第二进气道16和气囊排气口18所在的气囊排气道均开设在阀体19内。连接器磁性环21、堵头磁性环210分别安装在所述进气连接器13、所述逆止阀腔堵头20、所述排气连接器的底部。所述逆止阀腔堵头20包括顶部的堵头板和堵头管，堵头管连接在堵头板的下面，且堵头管伸入到逆止阀腔2内。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.磁力控制阀，包括阀体(19)，所述阀体(19)内由一侧到另一侧依次设置有进气阀腔(1)、逆止阀腔(2)和排气阀腔(3)；所述进气阀腔(1)、所述逆止阀腔(2)、所述排气阀腔(3)内分别设置有阀芯弹簧(4)和位于所述阀芯弹簧(4)下方的进气阀芯骨架(5)、逆止阀芯骨架(6)、排气阀芯骨架(7)；进气阀芯骨架(5)、排气阀芯骨架(7)的底部分别与进气推杆(11)、排气推杆(12)的上端接触；所述进气阀腔(1)的顶部与进气连接器(13)的连接器进气口(14)连通连接；所述排气阀腔(3)的顶部与排气连接器的气口连通连接，所述排气连接器的气口与压力气囊(17)的气口连通连接；所述逆止阀腔(2)的上端安装有逆止阀腔堵头(20)；逆止阀芯骨架(6)下方的逆止阀腔(2)与进气阀芯骨架(5)下方的进气阀腔(1)之间连通连接有第一进气道(15)，逆止阀芯骨架(6)上方的逆止阀腔(2)与排气阀芯骨架(7)上方的排气阀腔(3)之间连通连接有第二进气道(16)；排气阀芯骨架(7)下方的排气阀腔(3)与外界之间连通连接有气囊排气口(18)；其特征在于，所述进气阀芯骨架(5)的上部和下部分别安装有进气阀芯磁性环(22)及进气阀磁性密封垫(8)，所述逆止阀芯骨架(6)的上部和下部分别安装有逆止阀芯磁性环(23)及逆止阀磁性密封垫(9)，所述排气阀芯骨架(7)的上部和下部分别安装有排气阀芯磁性环(24)及排气阀磁性密封垫(10)；所述进气连接器(13)和所述排气连接器上分别安装有连接器磁性环(21)，所述逆止阀腔堵头(20)上安装有堵头磁性环(210)；所述进气阀芯骨架(5)、所述逆止阀芯骨架(6)、所述排气阀芯骨架(7)下方的所述阀体(19)的阀体密封面(25)下面分别安装有阀体磁性环(26)；所述连接器磁性环(21)及所述堵头磁性环(210)与所述进气阀芯磁性环(22)、所述逆止阀芯磁性环(23)和所述排气阀芯磁性环(24)的磁极相同；所述阀体磁性环(26)与所述进气阀芯磁性环(22)、所述逆止阀芯磁性环(23)及所述排气阀芯磁性环(24)的磁极相反；所述进气阀磁性密封垫(8)、所述逆止阀磁性密封垫(9)和所述排气阀磁性密封垫(10)分别为组合磁性体；所述进气阀磁性密封垫(8)、所述逆止阀磁性密封垫(9)和所述排气阀磁性密封垫(10)上部的磁极与所述进气阀芯磁性环(22)、所述逆止阀芯磁性环(23)和所述排气阀芯磁性环(24)的磁极相反；所述进气阀磁性密封垫(8)、所述逆止阀磁性密封垫(9)和所述排气阀磁性密封垫(10)下部的磁极与所述阀体磁性环(26)的磁极相反。
2.如权利要求1所述的磁力控制阀，其特征在于，所述进气连接器(13)与所述阀体(19)之间安装有进气连接卡环(27)。
3.如权利要求1所述的磁力控制阀，其特征在于，所述排气连接器与所述阀体(19)之间连接有排气连接卡环。
4.如权利要求1所述的磁力控制阀，其特征在于，所述进气连接器(13)与所述阀体(19)之间安装有进气连接器密封圈(28)。
5.如权利要求1所述的磁力控制阀，其特征在于，所述排气连接器与所述阀体(19)之间安装有排气连接器密封圈。
6.如权利要求1所述的磁力控制阀，其特征在于，所述进气推杆(11)与所述进气阀腔(1)内壁间安装有进气推杆密封圈(29)。
7.如权利要求1所述的磁力控制阀，其特征在于，所述进气连接器(13)、所述排气连接器、逆止阀腔堵头(20)、所述进气阀芯骨架(5)、所述逆止阀芯骨架(6)和所述排气阀芯骨架(7)均为塑料件。
8.如权利要求7所述的磁力控制阀，其特征在于，所述连接器磁性环(21)、所述堵头磁性环(210)、所述进气阀芯磁性环(22)、所述逆止阀芯磁性环(23)和所述排气阀芯磁性环(24)均为永久磁铁件。
9.如权利要求8所述的磁力控制阀，其特征在于，所述进气连接器(13)和所述排气连接器分别与所述连接器磁性环(21)注塑构成一体结构；所述逆止阀腔堵头(20)与所述堵头磁性环(210)注塑构成一体结构。
10.如权利要求8所述的磁力控制阀，其特征在于，所述进气阀芯骨架(5)、所述逆止阀芯骨架(6)和所述排气阀芯骨架(7)分别与所述进气阀芯磁性环(22)、所述逆止阀芯磁性环(23)和所述排气阀芯磁性环(24)注塑构成一体结构。
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