CN117605840A - 一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置 - Google Patents
一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117605840A CN117605840A CN202311796099.6A CN202311796099A CN117605840A CN 117605840 A CN117605840 A CN 117605840A CN 202311796099 A CN202311796099 A CN 202311796099A CN 117605840 A CN117605840 A CN 117605840A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- valve body
- sealing ring
- core
- coil
- 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
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 50
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 34
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims abstract description 8
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 9
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
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
-
- 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
- F16K1/32—Details
- F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
- F16K1/36—Valve members
-
- 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
- F16K1/32—Details
- F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
- F16K1/46—Attachment of sealing rings
-
- 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
- F16K39/00—Devices for relieving the pressure on the sealing faces
- F16K39/02—Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
本发明提供一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，包括调节螺杆、调节螺杆密封圈、线圈外壳、调节弹簧、隔磁垫、衔铁、线圈、静铁芯、片簧、阀体密封圈、阀芯、阀芯密封圈及阀体；阀芯组件安装在阀体组件上，并将阀体密封圈安装在阀芯组件的片簧上表面，安装完成后，依次安装静铁芯组件和线圈组件，本发明解决比例阀流量调节过程中的功耗过大的问题，解决***入口压力波动对阀口开度的影响，解决比例阀对高、中、低压力的适应性问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，属于机械工程、电子工程领域。
背景技术
氢氧燃料电池能源***是未来航天及军事领域的重要应用趋势。比例流量阀是关系到燃料电池运行功率的关键控制元件，针对宇航应用轻量化、低功耗需求，为进一步提高燃料电池的比功率和比能量，降低***自身能量损耗，适用于高中低压的低功耗比例流量阀门装置是燃料电池用比例流量阀的重要发展方向。
现有阀门在比例阀流量调节过程中的功耗过大，***入口压力波动对阀口开度的影响大。
发明内容
本发明解决的技术问题是：本发明提供一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，解决比例阀流量调节过程中的功耗过大的问题，解决***入口压力波动对阀口开度的影响，解决比例阀对高、中、低压力的适应性问题。
本发明的技术解决方案是：一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，包括调节螺杆、调节螺杆密封圈、线圈外壳、调节弹簧、隔磁垫、衔铁、线圈、静铁芯、片簧、阀体密封圈、阀芯、阀芯密封圈及阀体；
线圈安装在线圈外壳中；阀芯一端穿过片簧的中心孔，安装在衔铁的中心孔的一端，衔铁从底部***静铁芯的中心筒中；隔磁垫套在衔铁中心孔另一端安装的导向杆上；
调节螺杆安装在静铁芯顶部，调节螺钉和静铁芯之间安装调节螺杆密封圈；调节弹簧套在导向杆上，位于调节螺钉端部和隔磁垫之间，导向杆端部能够在调节螺钉端部的中心孔中运动；
线圈和线圈外壳安装在静铁芯上，镜铁芯的中心筒***线圈中心孔中；静铁芯安装在阀体上，阀芯***阀体中，片簧位于阀体上部的台阶孔的台阶面上，片簧和静铁芯端面之间设置阀体密封圈，阀座位于阀体上部的台阶孔中；阀体上部的台阶孔通过阀座中心孔与阀体入口通道连通，并与阀体出口通道连通；阀芯***阀座中心孔中，并穿过阀体入口通道并***阀体的内壁上的阀芯安装孔，阀芯安装孔内壁安装阀芯密封圈，对阀芯进行密封。
进一步的，所述调节螺杆密封圈的安装环槽中涂抹7805润滑脂。
进一步的，还包括下压板和压板密封圈，所述阀体的内壁上的阀芯安装孔外侧设置平衡腔，平衡腔端口的环槽中安装压板密封圈，并用压板覆盖平衡腔，平衡腔与阀体出口通道之间通过压力平衡孔连通。
进一步的，所述阀芯密封圈采用聚四氟包裹密封圈，橡胶密封圈包裹聚四氟包裹层。
进一步的，所述片簧采用三臂形式。
进一步的，阀门工作时，外部电源给线圈供电，线圈通电后产生磁场，通过静铁芯、衔铁形成的磁场形成磁力；电磁力对衔铁产生向上的吸力与调节弹簧的弹簧力进行平衡的同时，使得阀芯与阀体的阀座之间的开度实现变化；当阀芯与阀座之间分离打开时，液体从阀体入口通道进入阀座中心孔后，再进入阀体出口通道，实现液体流通。
进一步的，所述静铁芯与衔铁形成的膈磁环为变行程膈磁环，通过调节线圈供电的大小实现电磁力大小的变化，膈磁环的行程变化与阀芯运动过程相匹配。
本发明与现有技术相比有益效果为：
1、本发明能够适应的压力范围更广，相比于现有的大流量比例流量阀，工作压力从0.8MPa提高至3.2MPa，入口压力对比例阀的开度影响降低。
2、本发明的阀门能够以更小的结构和更小的功耗实现阀门开度的比例调节。
3、本发明采用片簧控制阀芯的对中，提高阀芯安装的对中性，减少衔铁的摩擦磨损性能。
4、本发明采用聚四氟包裹密封圈，能够在保证密封性的前提下，降低密封副的摩擦力。
附图说明
图1为适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置的结构图；
图2为片簧的结构图；
图3为本发明的阀门局部放大图；
图4为阀芯密封圈结构图；
图5为本发明的阀门工作过程图；
图6为本发明的阀门装置俯视图。
具体实施方式
结合附图对本发明进行说明。
如图1、图6所示，一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，包括调节螺杆1、调节螺杆密封圈2、线圈外壳3、调节弹簧4、隔磁垫5、衔铁6、线圈7、静铁芯8、片簧9、阀体密封圈10、阀芯11、阀芯密封圈12、阀体13、下压板14和压板密封圈15。
密封圈12装入阀体13的径向环槽中，密封圈15装入阀体13的轴向环槽中，并用下压板和螺钉压紧固定，形成阀体组件。
将线圈外壳3、线圈7进行安装成为相对独立的线圈组件。
将衔铁6、阀芯11、片簧9、隔磁垫5、调节弹簧4安装在一起，衔铁6和阀芯11二者采用螺纹连接的方式进行紧固固定。固定后将衔铁6、阀芯11、片簧9形成的部件从底部***静铁芯8之中。先将隔磁垫5套在衔铁6上部的导向杆上，在将调节弹簧4套在衔铁6上部的导向杆上并与隔磁垫5上端面接触，形成阀芯组件；
将调节螺杆密封圈2装入静铁芯8的径向环槽中，在此处涂抹微量7805润滑脂，将调节螺杆1旋入静铁芯8顶部螺纹处，形成静铁芯组件。
将阀芯组件安装在阀体组件上，并将阀体密封圈10安装在阀芯组件的片簧9上表面，安装完成后，依次安装静铁芯组件和线圈组件，并用螺钉将三者螺接固定。
线圈7安装在线圈外壳3中；阀芯11一端穿过片簧9的中心孔，安装在衔铁6的中心孔的一端，衔铁6从底部***静铁芯8的中心筒中；隔磁垫5套在衔铁6中心孔另一端安装的导向杆上；
调节螺杆1安装在静铁芯8顶部，调节螺钉1和静铁芯8之间安装调节螺杆密封圈2；调节弹簧4套在导向杆上，位于调节螺钉1端部和隔磁垫5之间，导向杆端部能够在调节螺钉1端部的中心孔中运动；
线圈7和线圈外壳8安装在静铁芯8上，镜铁芯8的中心筒***线圈7中心孔中；静铁芯8安装在阀体13上，阀芯11***阀体13中，片簧9位于阀体13上部的台阶孔的台阶面上，片簧9和静铁芯8端面之间设置阀体密封圈10，阀座位于阀体13上部的台阶孔中；阀体13上部的台阶孔通过阀座中心孔与阀体入口通道连通，并与阀体出口通道连通；阀芯11***阀座中心孔中，并穿过阀体入口通道并***阀体13的内壁上的阀芯安装孔，阀芯安装孔内壁安装阀芯密封圈12，对阀芯11进行密封。阀体1的内壁上的阀芯安装孔外侧设置平衡腔，平衡腔端口的环槽中安装压板密封圈15，并用压板14覆盖平衡腔，平衡腔与阀体出口通道之间通过压力平衡孔连通。
该阀门工作时，外部电源给线圈7供电，线圈7通电后产生磁场，通过静铁芯8、衔铁6形成的特殊磁场形成磁力。通过调节线圈7供电的大小实现电磁力大小的变化。衔铁6与阀芯11固定连接，电磁力对衔铁6产生向上的吸力与调节弹簧4的弹簧力进行平衡的同时，阀芯11与阀体13之间的开度实现变化，如图1所示。
不同于传统的比例电磁铁所使用的固定尺寸膈磁环，该阀门的静铁芯8与衔铁6形成的膈磁环为变行程膈磁环，该膈磁环的行程变化与阀芯11运动过程相匹配，确保比例电磁铁的动铁芯在运动过程中的力和位移近似于线性，如图3所示。
该阀门采用直驱型比例阀结构形式，阀芯11部分采用平衡式阀芯结构，通过阀芯密封圈12与压力平衡孔，将阀芯11出入口由于供气压力差造成的不平衡力降低，减少供气压力对阀门开度的影响，同时降低了比例阀的功耗，如图5所示。
采用基于薄壁片弹簧9保持衔铁运动的无摩擦设计，有效提高衔铁材料的耐磨性能。该片簧9选用3臂形式，具有较强的对中调整能力，能够有效保证衔铁6及阀芯11的安装对中性，提高比例阀使用寿命和工作寿命，如图2所示。
阀芯密封圈12采用聚四氟包裹密封圈，橡胶密封圈16包裹聚四氟包裹层17，一方面依靠密封圈的弹性挤压聚四氟包裹层17与金属壁面之间密封，另一方面，依靠聚四氟自身的超滑性，降低密封副处的摩擦力，提高比例流量阀阀芯运动的灵活性，如图4所示。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。
Claims (7)
1.一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，其特征在于，包括调节螺杆(1)、调节螺杆密封圈(2)、线圈外壳(3)、调节弹簧(4)、隔磁垫(5)、衔铁(6)、线圈(7)、静铁芯(8)、片簧(9)、阀体密封圈(10)、阀芯(11)、阀芯密封圈(12)及阀体(13)；
线圈(7)安装在线圈外壳(3)中；阀芯(11)一端穿过片簧(9)的中心孔，安装在衔铁(6)的中心孔的一端，衔铁(6)从底部***静铁芯(8)的中心筒中；隔磁垫(5)套在衔铁(6)中心孔另一端安装的导向杆上；
调节螺杆(1)安装在静铁芯(8)顶部，调节螺钉(1)和静铁芯(8)之间安装调节螺杆密封圈(2)；调节弹簧(4)套在导向杆上，位于调节螺钉(1)端部和隔磁垫(5)之间，导向杆端部能够在调节螺钉(1)端部的中心孔中运动；
线圈(7)和线圈外壳(8)安装在静铁芯(8)上，镜铁芯(8)的中心筒***线圈(7)中心孔中；静铁芯(8)安装在阀体(13)上，阀芯(11)***阀体(13)中，片簧(9)位于阀体(13)上部的台阶孔的台阶面上，片簧(9)和静铁芯(8)端面之间设置阀体密封圈(10)，阀座位于阀体(13)上部的台阶孔中；阀体(13)上部的台阶孔通过阀座中心孔与阀体入口通道连通，并与阀体出口通道连通；阀芯(11)***阀座中心孔中，并穿过阀体入口通道并***阀体(13)的内壁上的阀芯安装孔，阀芯安装孔内壁安装阀芯密封圈(12)，对阀芯(11)进行密封。
2.根据权利要求1所述的一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，其特征在于，所述调节螺杆密封圈(2)的安装环槽中涂抹7805润滑脂。
3.根据权利要求1所述的一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，其特征在于，还包括下压板(14)和压板密封圈(15)，所述阀体(1)的内壁上的阀芯安装孔外侧设置平衡腔，平衡腔端口的环槽中安装压板密封圈(15)，并用压板(14)覆盖平衡腔，平衡腔与阀体出口通道之间通过压力平衡孔连通。
4.根据权利要求1所述的一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，其特征在于，所述阀芯密封圈12采用聚四氟包裹密封圈，橡胶密封圈(16)包裹聚四氟包裹层(17)。
5.根据权利要求1所述的一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，其特征在于，所述片簧(9)采用三臂形式。
6.根据权利要求1～5任一所述的一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，其特征在于，阀门工作时，外部电源给线圈(7)供电，线圈(7)通电后产生磁场，通过静铁芯(8)、衔铁(6)形成的磁场形成磁力；电磁力对衔铁(6)产生向上的吸力与调节弹簧(4)的弹簧力进行平衡的同时，使得阀芯(11)与阀体(13)的阀座之间的开度实现变化；当阀芯(11)与阀座之间分离打开时，液体从阀体入口通道进入阀座中心孔后，再进入阀体出口通道，实现液体流通。
7.根据权利要求6的一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置，其特征在于，所述静铁芯(8)与衔铁(6)形成的膈磁环为变行程膈磁环，通过调节线圈(7)供电的大小实现电磁力大小的变化，膈磁环的行程变化与阀芯(11)运动过程相匹配。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311796099.6A CN117605840A (zh) | 2023-12-25 | 2023-12-25 | 一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311796099.6A CN117605840A (zh) | 2023-12-25 | 2023-12-25 | 一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117605840A true CN117605840A (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=89958032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311796099.6A Pending CN117605840A (zh) | 2023-12-25 | 2023-12-25 | 一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117605840A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118088714A (zh) * | 2024-04-28 | 2024-05-28 | 余姚市三力信电磁阀有限公司 | 一种微型比例电磁阀 |
-
2023
- 2023-12-25 CN CN202311796099.6A patent/CN117605840A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118088714A (zh) * | 2024-04-28 | 2024-05-28 | 余姚市三力信电磁阀有限公司 | 一种微型比例电磁阀 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN117605840A (zh) | 一种适应高中低压的低功耗比例流量阀门装置 | |
| CN112747156B (zh) | 一种高精度大减压比自动调压的气体稳压减压组合阀 | |
| CN106968997B (zh) | 一种往复式压缩机用高速电磁阀及其装配方法 | |
| CN113833897B (zh) | 一种气路***控制用开关电磁阀 | |
| CN111219502A (zh) | 基于高速开关阀的三位四通水压比例阀 | |
| CN113154050A (zh) | 低功耗的超洁净差动电磁阀 | |
| CN110030403B (zh) | 一种燃气比例阀 | |
| CN105952953A (zh) | 一种响应时间可调的先导电磁阀结构 | |
| CN214949953U (zh) | 一种可防螺纹卡死的电子膨胀阀 | |
| CN206449036U (zh) | 一种往复式压缩机用新型高速电磁阀 | |
| CN111059341A (zh) | 一种发动机活塞冷却电磁阀结构 | |
| CN215763559U (zh) | 一种比例电磁阀组件以及具有该组件的比例电磁阀 | |
| CN112984154A (zh) | 一种挡铁与极靴一体和球型活塞结构的正比例减压电磁阀 | |
| CN210830582U (zh) | 两位三通电磁阀 | |
| CN110285224B (zh) | 一种电子流量调节阀 | |
| CN114776870A (zh) | 大口径真空高压控制阀 | |
| CN215334756U (zh) | 一种应用于色选机上的子弹式大流量高频电磁阀 | |
| CN219796290U (zh) | 一种二位二通直动式常闭电磁阀 | |
| CN221221619U (zh) | 比例电磁阀 | |
| CN112096902A (zh) | 直线电机和摆动缸协同驱动式阀芯阀座分离型无摩擦球阀 | |
| CN221097657U (zh) | 一种反式插装比例电磁铁 | |
| CN219242667U (zh) | 插装式气体阀 | |
| CN218582428U (zh) | 一种高频电磁气动阀 | |
| CN2308781Y (zh) | 高精度防腐电磁阀 | |
| CN220622762U (zh) | 一种电子膨胀阀 |
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 |