CN116697051A - 一种电磁阀 - Google Patents

Abstract

本申请的一个实施方式提供一种电磁阀，子阀芯与动铁芯限位连接并能够相对动铁芯移动，活塞组件具有与平衡通道连通的第二阀口，在活塞组件关闭所述第一阀口时，子阀芯能够打开第二阀口，在活塞组件关闭第一阀口时，有利于保持活塞组件两侧的压力平衡，有利于防止活塞组件被冲开。

Description

一种电磁阀

技术领域

本申请涉及流体控制技术领域，特别涉及一种电磁阀。

背景技术

电磁阀在空调***中用于控制流路的通断，在出口压力大于进口压力的时候，容易导致电磁阀失效，如何设计一种具有反向截止功能的电磁阀是一个待改善的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种具有反向截止功能的电磁阀。

为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：一种电磁阀，包括铁芯组件、套管和活塞组件，其特征在于：至少部分所述铁芯组件位于套管内，所述铁芯组件包括静铁芯、动铁芯以及子阀芯，所述静铁芯与所述套管固定，所述动铁芯能够相对所述套管动作，所述子阀芯与所述动铁芯限位连接并能够相对动铁芯移动，所述电磁阀具有第一阀口，所述活塞组件能够沿所述电磁阀的轴向运动并关闭或打开所述第一阀口，所述活塞组件具有平衡通道以及第二阀口，所述平衡通道与所述第二阀口、所述第一阀口连通，在所述活塞组件关闭所述第一阀口时，所述子阀芯能够打开所述第二阀口。

本申请的一个实施方式提供一种电磁阀，子阀芯与动铁芯限位连接并能够相对动铁芯移动，活塞组件具有与平衡通道连通的第二阀口，在活塞组件关闭所述第一阀口时，子阀芯能够打开第二阀口，在活塞组件关闭第一阀口时，有利于保持活塞组件两侧的压力平衡，有利于防止活塞组件被冲开。

附图说明

图1是电磁阀的第一实施例的一个截面结构示意图；

图2是电磁阀的第一实施例的另一个截面结构示意图；

图3是图1所示动铁芯的一个结构示意图；

图4是图3所示动铁芯沿A-A剖视所示剖视图；

图5是图1所示动铁芯、子阀芯、第二弹簧、第二压片的一个截面结构示意图；

图6是图1所示阀支撑座的一个立体结构示意图；

图7是图6所示阀支撑座的一个截面结构示意图；

图8是图1所示活塞组件的一个立体结构示意图；

图9是图8所示活塞组件的一个截面结构示意图；

图10是电磁阀的第一实施例的通电状态下的结构示意图，阀体在图中未示出；

图11是电磁阀的第一实施例的反向压差下的结构示意图，阀体在图中未示出；

图12是图11所示电磁阀的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

在下面的实施方式说明中，为了容易理解，适当地使用表示方向的用语(例如“上方”、“下方”、“上端面”等)，以常闭式电磁阀为例，电磁阀通电开阀时，动铁芯的运动方向为“上方”，电磁阀断电闭阀时，动铁芯的运动方向为“下方”，当然，在常开式电磁阀，以电磁阀通电开阀时动铁芯的运动方向为下方，上述用语并不是对本发明的限定。

电磁阀可以用于空调***中，用于控制流路的通断。参见图1-图9，电磁阀100包括阀支撑座1、线圈组件2、铁芯组件3以及阀组件4，阀支撑座1包括第一安装部11，阀支撑座1具有第三腔10，至少部分阀组件4位于第三腔10并与第一安装部10相对固定，具体地，阀组件4包括阀座41，至少部分阀座41位于第三腔10，并与第一安装部11固定连接，并在二者连接处密封，密封可以通过设置密封圈，以防止工作介质通过阀座41与第一安装部11之间的间隙泄露。阀座41与第一安装部11的固定方式可以是焊接或螺纹固定，具体地，阀座41具有外螺纹，第一安装部11具有内螺纹，在内螺纹和外螺纹的作用下，使得阀座41与第一安装部11固定连接。

电磁阀100还包括套管34，至少部分铁芯组件3位于套管34内，具体地，铁芯组件3包括动铁芯31和静铁芯32，套管34的一端伸入阀座41所形成的孔，并与阀座41相对固定，阀座41与阀支撑座1相对固定，至少部分静铁芯32设置于套管34内并与套管34相对固定，至少部分动铁芯31设置于套管34内并能够相对套管34动作，动铁芯31比静铁芯32靠近阀座41。动铁芯31、静铁芯32之间设置有第二弹簧33，沿套管34的轴向，第二弹簧33的一端与静铁芯32抵接，第二弹簧33的另一端与动铁芯31抵接。本文所述的“轴向”指动铁芯31的运动方向或者上下方向，“径向”为与轴向垂直的方向。

参见图1和图2，线圈组件2套设于套管34的外周，线圈组件2包括线圈部21和导磁体22，线圈部21与导磁体22卡接固定，线圈部21包括线圈211及注塑部212，线圈211和注塑部212一体注塑，当然，线圈211和注塑部212也可以分别成形后组装成一个整体。线圈组件2套设于套管34外周，在一种具体实施方式，线圈组件2通过螺钉50与静铁芯32螺纹固定，当然，线圈组件2还可以通过卡接件实现与铁芯组件3的固定。

结合图1、图2、图6、图7，阀支撑座1包括连接部12和连通部13，连通部13位于连接部12的下方，或者说，连通部13比连接部12远离线圈组件2。连接部12成形于阀支撑座1的外壁，连接部12可以成形有外螺纹，电磁阀100还包括阀体6，阀体6与连接部12通过连螺纹连接。当然电磁阀100中阀体6并非必须存在的部件，电磁阀100的阀体6可以通过空调***中的其他部件代替。

连通部13具有第一通道131、第二通道132和第一阀口133，其中，第一通道131沿电磁阀100径向贯穿连通部13的侧壁，第一通道131与第三腔10连通，为了增强电磁阀100外部与第三腔10的连通性，连通部13的侧壁可以成形有多个第一通道131，本实施例中，连通部13具有8个第一通道131，第一通道131沿连通部13周向均匀分布。第二通道132成形于连通部13的底部，第二通道132在连通部13的底部形成有开口，进一步说，第二通道132在连通部13的底部的下壁134形成有开口，第一阀口133成形于连通部133底部的上壁135，第二通道132与第一阀口133连通，第一阀口133开启时，第一通道131能够通过第三腔10、第一阀口133与第二通道132连通。阀体6具有第一流道61、第二流道62，第一流道61与第三腔10连通，第二流道62与第二通道132连通，第一流道61可以作为电磁阀100的一个进口通道，第二流道62作为电磁阀100的出口通道。

结合图1、图2、图8、图9，阀组件4包括活塞组件42，阀座41具有第一导向部411，在活塞组件42动作时，部分活塞组件42位于第一导向部411所形成的腔，活塞组件42具有第一配合部421，第一配合部421与第一导向部411滑动接触，从而使活塞组件42沿第一导向部411进行轴向运动，防止活塞组件42偏离轴向运动。阀组件4还包括弹性元件43，弹性元件43的一端部与活塞组件42相抵接，弹性元件43的另一端部与连通部13的上壁135抵接，在本实施例中，弹性元件43为塔型弹簧，可以知道，弹性元件也可以为圆柱形弹簧、卡簧、片簧或其他弹性结构，不再详细描述。

活塞组件42能够沿电磁阀100的轴向运动，活塞组件42包括活塞422、第一密封垫423和第一压片424，第一密封垫423通过第一压片424固定于活塞422的下端，第一密封垫423能够与连通部13的上壁135抵接从而密封第一阀口133，当然随着活塞组件42的运动，第一密封垫不与连通部13的上壁135抵接时，第一阀口133被打开。活塞422具有平衡通道4221，平衡通道4221沿轴向贯通活塞422，平衡通道4221与第二通道132连通。活塞422具有开口部4222，开口部4222位于活塞422的上端部，开口部4222形成开口腔4220，开口腔的开口朝向静铁芯，就单个活塞422零部件而言，开口腔4220与平衡通道4221连通。电磁阀100还包括第二阀口4223，平衡通道4221具有两个开口，其中靠近开口腔4220的开口即第二阀口4223，第二阀口成形于开口部的底壁。开口部4222包括第一支撑面4224，第一支撑面4224沿活塞的径向延伸，以第一支撑面4224为界，第一支撑面4224将开口腔4220分为直径较大的宽口腔4225和直径较小的窄口腔4226，宽口腔4225相对窄口腔4226更靠近静铁芯32。

参见图3、图4，动铁芯31包括大径部311、中径部312和小径部313，沿动铁芯31的轴向，大径部311、中径部312和小径部313依次设置，小径部313相对大径部311、中径部312更远离静铁芯32，大径部311相对小径部313、中径部312更靠近静铁芯32，小径部313的至少部分位于活塞422的窄口腔4226内，有利于缩小电磁阀100的轴向高度。动铁芯包括第一端面，第一端面朝向活塞，在本实施方式，第一端面为中径部312的靠近小径部313的端面，第一端面支撑于第一支撑面4224，通过第一支撑面4224对动铁芯31起支撑限位作用。套管34具有第三导向部341，相应的动铁芯31具有第三配合部314，第三配合部314位于大径部311的外周壁，第三配合部314与第三导向部341滑动接触。

如图5所示，铁芯组件3还包括子阀芯36和第二压片35以及第一弹簧37，部分的动铁芯31以及至少部分的子阀芯36位于开口腔4220内。动铁芯31具有第一腔315，第一腔315沿动铁芯31的轴向设置，一部分的第一腔315位于小径部313，另一部分的第一腔315位于中径部312，部分的子阀芯36以及第一弹簧37位于第一腔315内，第一弹簧37的一端与动铁芯31抵接，第一弹簧37的另一端与子阀芯36抵接，第二压片35套设于子阀芯36的下端部的外周，动铁芯31与第二压片35铆压限位，通过第二压片35子阀芯36被限位于第二压片35之上，防止子阀芯36与动铁芯31脱离。第一腔315的腔壁形成第二导向部316，子阀芯36具有第二配合部361，第二配合部361与第二导向部316滑动接触，从而使子阀芯36能够沿着电磁阀100的轴向运动并密封或打开第二阀口4223，子阀芯36向下运动时能够与形成第二阀口4223的壁抵接，从而关闭第二阀口4223，在子阀芯关闭第二阀口时，第一端面支撑于第一支撑面。第一弹簧37主要用于协助子阀芯36复位。当子阀芯36向上运动打开第二阀口4223时，平衡通道4221能够通过第二阀口4223与活塞组件42远离第一阀口侧(即附图中位于活塞组件42的上方)的空腔连通。

动铁芯31具有第二腔317，第二腔317沿电磁阀100的轴向设置，至少部分第二腔317位于大径部311，至少部分第二弹簧33位于第二腔317内，动铁芯31还具有第三通道318，第三通道318位于大径部311，第三通道318连通第二腔317和第一腔315。动铁芯31还具有第一孔319，第一孔319位于中径部312，第一孔319沿动铁芯31的径向贯通中径部312，第一孔319和第一腔315连通。第一孔在小径部的外壁或者中径部的外壁或者大径部的外壁具有开口，中径部与套管间隙配合，这样第一孔能够与活塞组件靠近静铁芯一侧的腔连通。

动铁芯31还包括第一凹部310，第一凹部310在动铁芯31的外壁具有口，具体地，第一凹部在第一端面具有开口，第一凹部310相对第一端面凹陷。在其他实施方式，第一凹部也可以位于活塞组件，第一凹部在与第一端面配合的壁具有开口，第一凹部的开口的径向长度大于第一端面的径向长度。可以知道，第一凹部也可以同时设置于活塞组件及动铁芯，不再详细描述。

活塞组件42远离第一阀口侧的空腔包括开口腔4220以及活塞组件42与阀座41之间的空腔、第一腔315、第二腔317、第三通道318、第一孔319等。

本实施例的电磁阀100为常闭型电磁阀，电磁阀100断电时如图1所示，此时动铁芯31未与静铁芯32吸合，第一密封垫片423抵于第一阀口133，子阀芯36抵于第二阀口4223，电磁阀100的第一流道61和第二流道62不连通；当电磁阀100通电时，如图10所示，线圈211通电产生磁场，在电磁力作用下动铁芯31向上移动至与静铁芯32吸合，活塞组件42在压差的作用下上移，从而打开第一阀口133，电磁阀100的第一流道61和第二流道62连通。

除上述通电打开、断电闭合的作用外，本实施例的电磁阀100还具有反向截止功能：当第二流道62的压力大于第一流道61的压力，即出口压力大于进口压力时，常规的电磁阀的第一密封垫容易在反向压差作用下被推离第一阀口，从而使电磁阀失效，而在本实施例中，通过子阀芯36的设计，在反向压差时，如图10、图11所示，高压的工作介质进入平衡通道4221并将力作用于子阀芯36与动铁芯31，由于推动动铁芯31上移所需的力远大于推动子阀芯36上移的力，因此子阀芯36在压力作用下向上移动，第二阀口4223被打开，高压的工作介质一部分通过平衡通道4221、窄口腔4226、第一凹部310进入宽口腔4225以及位于活塞组件42上方的空腔(图11中通过实线带箭头的方式示意流动路径示意)，另一部分高压的工作介质可以通过子阀芯36与动铁芯31的装配间隙进入第一腔315并通过第一孔319以及第三通道318和第一腔315充满位于活塞组件42上方的空腔(图11中通过虚线带箭头的方式示意流动路径示意)，从而使活塞组件42上方形成一个高压区，活塞组件42上下两端的压力相互平衡使得第一阀口133被活塞组件42的第一密封垫423封闭，避免第一阀口133被冲开导致电磁阀100失效。

为了加速高压工作介质充满活塞组件42上方的空腔的速度，第一凹部310的数量可以设置两个或多个，此外，第一孔319优先设置于中径部312而非大径部311，中径部312的外周与套管34之间有一定间隙，通过该间隙能够快速充满活塞422上端与阀座41之间的空腔。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种电磁阀，包括铁芯组件、套管和活塞组件，其特征在于：至少部分所述铁芯组件位于套管内，所述铁芯组件包括静铁芯、动铁芯以及子阀芯，所述静铁芯与所述套管固定，所述动铁芯能够相对所述套管动作，所述子阀芯与所述动铁芯限位连接并能够相对动铁芯移动，所述电磁阀具有第一阀口，所述活塞组件能够沿所述电磁阀的轴向运动并关闭或打开所述第一阀口，所述活塞组件具有平衡通道以及第二阀口，所述平衡通道与所述第二阀口、所述第一阀口连通，在所述活塞组件关闭所述第一阀口时，所述子阀芯能够打开所述第二阀口。

2.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：所述活塞组件具有开口部，所述开口部具有开口腔，所述开口部的开口朝向所述静铁芯，所述第二阀口位于所述开口部的底壁，至少部分所述子阀芯位于所述开口腔。

3.如权利要求2所述的电磁阀，其特征在于：所述开口部包括第一支撑面，所述第一支撑面沿所述活塞组件的径向延伸，所述动铁芯包括第一端面，所述第一端面朝向所述活塞，在所述子阀芯关闭所述第二阀口时，所述第一端面支撑于所述第一支撑面；

所述电磁阀包括第一凹部；所述第一凹部位于所述动铁芯，所述第一凹部在所述动铁芯的外壁具有口，所述第一凹部在所述第一端面具有开口；和/或，所述第一凹部位于所述活塞组件，所述第一凹部在与所述第一支撑面具有开口，所述第一凹部的开口的径向长度大于所述第一端面的径向长度。

4.如权利要求1-3任一项所述的电磁阀，其特征在于：所述动铁芯包括大径部、中径部和小径部，所述小径部相对所述中径部更远离所述静铁芯，所述动铁芯的第一端面位于所述中径部，所述大径部相对所述中径部更靠近所述静铁芯，所述套管与所述大径部的外周壁滑动配合；所述动铁芯具有第一腔和第一孔，所述第一腔和所述第一孔连通，所述铁芯组件还包括第一弹簧，所述第一弹簧以及至少部分的所述子阀芯位于所述第一腔，所述第一弹簧的一端与形成所述第一腔的底壁抵接，所述第一弹簧的另一端与所述子阀芯抵接，所述第一孔在所述小径部的外壁或者中径部的外壁或者所述大径部的外壁具有开口，所述中径部与所述套管间隙配合。

5.如权利要求4所述的电磁阀，其特征在于：所述动铁芯具有第二腔，所述第二腔沿电磁阀的轴向设置，至少部分所述第二腔位于大径部，所述电磁阀包括第二弹簧，所述第二弹簧的一端与形成所述第二腔的壁抵接，所述第二弹簧的另一端与所述动铁芯抵接，至少部分所述第二弹簧位于所述第二腔内，所述动铁芯还具有第三通道，所述第三通道连通所述第二腔和所述第二腔。

6.如权利要求5所述的电磁阀，其特征在于：所述阀组件包括阀支撑座、阀座，所述阀支撑座具有第三腔，至少部分所述活塞位于所述第三腔，至少部分阀座位于第三腔，所述阀座具有外螺纹，所述阀支撑座具有内螺纹，所述阀座与所述阀支撑座螺纹固定连接，所述套管与所述阀座固定连接。

7.如权利要求6所述的电磁阀，其特征在于：所述阀支撑座包括连通部，所述连通部具有所述第一通道、第二通道和所述第一阀口，所述第一通道沿所述电磁阀径向贯穿所述连通部，所述第一通道与所述第一腔连通，所述第二通道成形于所述连通部的底部，所述第二通道在所述连通部的底部的下壁形成有开口，所述第一阀口成形于所述连通部底部的上壁。

8.如权利要求7所述的电磁阀，其特征在于：所述电磁阀包括阀体，所述阀体具有第一流道、第二流道，所述第一流道与所述第一腔连通，所述第二流道与所述第二通道连通；所述阀支撑座具有连接部，所述连通部比所述连接部远离所述线圈组件，所述连接部成形于所述阀支撑座的外壁，所述连接部与所述阀体固定连接。

9.如权利要求8所述的电磁阀，其特征在于：所述阀座具有第一导向部，部分活塞组件位于所述第一导向部所形成的腔，所述活塞组件具有第一配合部，所述第一配合部与所述第一导向部滑动接触；所述阀组件还包括弹性元件，所述弹性元件的一端部与所述活塞组件相抵接，所述弹性元件的另一端部与所述连通部的上壁抵接。

10.如权利要求9所述的电磁阀，其特征在于：所述活塞组件包括第一密封垫和第一压片，所述第一密封垫通过所述第一压片固定于所述活塞组件的下端，所述第一密封垫能够与连通部的上壁抵接从而密封第一阀口；所述铁芯组件包括第二压片，所述第二压片套设于所述子阀芯的下端部的外周，所述动铁芯与所述第二压片铆压限位。