CN204114297U - 一种微型电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型电磁阀，包括阀体、阀盖和阀栓；阀盖包括气道；阀栓包括滑动套筒，滑动套筒内设有一对对极布置的永磁体；气道的通径为2.0-10.0mm。该微型电磁阀的阀栓没有采用机械弹簧，而是设计了一对永磁体，该永磁体对极布置，大大提高了电磁开关的驱动力，使电磁阀的阻断、接通进出气道的灵敏度更高，电磁开关换向更灵活、快速；该微型电磁阀的气道通径设计为2.0-10.0mm，从而使气流通道的面积比现有电磁阀扩大了25-100倍，大大地扩展了微型电磁阀的适用范围。

Description

一种微型电磁阀

技术领域

本实用新型涉及一种电磁阀，具体涉及一种微型电磁阀。

背景技术

微型电磁阀是广为使用的一种自动化控制技术中的关键执行元件，目前，市场上的微型电磁阀由于设计原理、结构以及制造等方面的原因，普遍存在着流通能力偏小，不能适应用户的广泛需要、工作电流大、线圈易发热、不能长时间工作等缺陷。

申请号为201120174797.9的专利公开了一种低功率微型电磁阀，该电磁阀对上述传统的微型电磁阀的不足进行改进，如：使阀体的进气孔通径从原来的0.7mm扩大至0.7-2.0mm，从而使微型电磁阀的可通过介质流量大有提高，但与很多实用需求相比，介质通径仍然偏小，同时它依然存在着采用持续高电流通电（指工作电流会导致电磁阀线圈不容许的升温发热）的工作方式及利用机械弹簧复位的结构，致使现有的电磁阀使用范围偏窄，使用灵活性欠缺还有开关换向灵敏度差，线圈易出现发热、发烫现象，使用寿命短及稳定性差等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种微型电磁阀，解决现有电磁阀开关介质流通量小、长时间工作易发热致使使用寿命短及开关换向灵活性差的问题。

本实用新型的一个实施例是提供一种微型电磁阀，包括阀体、阀盖和阀栓；阀盖包括气道；

阀栓包括滑动套筒，滑动套筒内设有一对对极布置的永磁体；

气道的通径为2.0-10.0mm。

根据本申请的一个实施例，气道的通径为2.1-8.0mm。

根据本申请的一个实施例，滑动套筒为薄壁缩颈的套管，套管的壁厚小于或等于1mm；

根据本申请的一个实施例，阀栓还包括安装于滑动套筒内并与滑动套筒活动连接的开关杆及开关杆定位销、设置于开关杆端部的密封圈、用于对永磁体进行定位的永磁体上定位块和永磁体下定位块和位于一对永磁体之间的分隔板。

根据本申请的一个实施例，阀盖还包括顶板及设置于气道间的阀内气腔和腔内通气孔；气道包括进气道和出气道。

根据本申请的一个实施例，阀体包括密封装置、上基座、与上基座连接的导磁壳体、设置于导磁壳体内的线圈骨架和电磁线圈、用于对线圈骨架进行定位的线圈骨架定位板、用于承装线圈骨架定位板的底盖。

根据本申请的一个实施例，密封装置包括上密封圈座板、下密封圈座板和位于上密封圈座板和下密封圈座板之间的两个O形密封圈。

根据本申请的一个实施例，线圈骨架采用线圈中轴套筒向两端外伸的结构，以起到对阀栓的定位导向作用。

根据本申请的一个实施例，电磁线圈采用漆包线线圈以保证在长时间工作发热小的情况下获得最大的磁通量。

根据本申请的一个实施例，永磁体为圆柱形或六角形或椭圆形或矩形或正方形。

在本申请的实施例的电磁阀中，包括阀体、阀盖和阀栓；其中，阀栓为运动件，进行往复运动，以实现对气道的连通和阻断功能；该微型电磁阀可以根据用户实际使用需要设计成二位二通电磁阀、二位三通电磁阀、二位四通电磁阀、二位五通电磁阀和二位六通电磁阀等多款微型二位多通电磁阀。

    本申请的微型电磁阀的技术方案具有以下有益效果：

1）本申请的阀栓没有采用机械弹簧，而是设计了一对永磁体，该永磁体对极布置，大大提高了电磁开关的驱动力，并使电磁阀的阻断、接通进出气道的灵敏度更高，电磁开关换向更灵活、快速。

2）本申请的阀栓采用了一对对极布置的永磁体，为电磁开关提供了很大的驱动力，该动力足以支持将本申请的气道通径设计为2.0-10.0mm，从而使气流通道的面积比现有电磁阀扩大了25-100倍，大大地扩展了微型电磁阀的适用范围。

3）由于本申请的对极设置的永磁体所提供的强大驱动力，使该微型电磁阀开关动作即使在较低的换向电压、电流及较低的维持电压、电流下仍能正常工作，并且换向时间短；并且由于采用了变电压降电流换向保持技术，使该电磁阀长期工作发热小，确保了该电磁阀长期反复工作的稳定性和可靠性，延长使用寿命。

4）本申请采用了独特的密封装置及特制的开关杆端部密封圈，使得本微型电磁阀具有优良的密封性能。

5）本申请的滑动套筒采用薄壁缩颈的套管，使套管内的一对永磁体可以方便地定位，并且可以极大地降低阀栓开关动作的阻力；采用薄壁可以在即使大大减少阀栓开关换向电流的情况下，仍能获取足够大的阀栓对腔内通气孔的关闭密封力。

附图说明

图1为本申请一个实施例的微型电磁阀在气道连通时的剖面图；

图2为本申请一个实施例的微型电磁阀在气道阻断时的剖面图；

图3为本申请一个实施例的线圈骨架的立体图。

图4为本申请一个实施例的滑动套筒的立体图。

在这些附图中，使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分；

其中，1、阀体；11、底盖；12、线圈骨架定位板；13、线圈骨架；14、电磁线圈；15、铁质导磁壳体；16、上基座；17、下密封圈座板；18、上密封圈座板；19、O形密封圈；2、阀盖；21、顶板；22、进气道接管咀；23、腔内通气孔；24、阀内气腔；25、出气道接管咀；3、阀栓；31、密封圈；32、开关杆；33、滑动套筒；34、永磁体上定位块；35、开关杆定位销；36、永磁体；37分隔板；38、永磁体下定位块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。

根据本申请的一个实施例，提供一种微型二位二通数字电磁阀，如图1，图1为该微型电磁阀进出气道连通时的结构剖面图；该二位二通数字电磁阀包括：阀体1、阀盖2和阀栓3；其中，阀体1和阀盖2构成该微型电磁阀结构的静止件，阀栓3是作直线往复运动以实现开、关二位的活动件；

其中，阀体1包括底盖11、线圈骨架定位板12、线圈骨架13、电磁线圈14、铁质导磁壳体15、上基座16、下密封圈座板17、上密封圈座板18及上下两个O形密封圈；

如图3，图3为线圈骨架的立体图，该线圈骨架13采用线圈中轴套筒向两端外伸的结构方式，以保持阀栓3在静止不动和作往复运动时均有优良的定位导向。

电磁线圈14采用漆包线线圈，在确保电磁阀可靠换向及长时间工作线圈发热小的前提下，采用线径尽量细的漆包线绕制，以便最大限度地增多线圈匝数，进而获得最大的磁通量。

铁质导磁壳体15即下基座采用特制的圆筒形铁壳，它既是阀体1的主要部件，即电磁闭合回路上的铁质导磁壳体，又作为电磁阀的外壳使用，从而，既能确保阀体的结构强度和可靠性，又能有效缩小电磁阀的结构尺寸。

上基座16采用特制套壳基座，为电磁阀的阀栓3的运动定位及功能密封（即进出气路阻断密封和气路连通时的电磁阀对气路通气的整体密封）提供高精度、高可靠性。

阀盖2包括顶板21、进气道、出气道、腔内通气孔23和阀内气腔24；其中，腔内通气孔23在进、出气道连通的情况下如图1所示，在进、出气道被阻断的情况下如图2所示。

根据本申请的一个实施例，进气道和出气道的通径为2.0-10.0mm，使进出气通道的面积比现有电磁阀扩大了25-100倍，大大扩展了微型电磁阀的适用范围；进气道上设有进气道接管咀22，出气道上设有出气道接管咀25。

阀栓3包括滑动套筒33、开关杆32、设置在开关杆32端头的密封圈31，一对对极布置的永磁体36、分隔板37、永磁体上定位块34、开关杆定位销35和永磁体下定位块38；滑动套筒33与开关杆32活动连接，以最大程度为开关杆32的开关提供动力；开关杆32端部采用特制的密封圈31，不仅能起到很好的密封作用，同时还能很好地适应气道的双向密封，即正、负压作用于开关杆顶端面时的密封要求，比现有技术中很多只能适用于正气压或负气压的情况有了彻底的改变。

根据本申请的一个实施例，永磁体36为圆柱形或椭圆形或六角形，本实用新型采用永磁体36，而不采用机械弹簧复位，开关二位换向无机械惯性，而永磁体36既用作动铁芯，即是运动件，又是驱动件，因此，微型电磁阀的阻断和接通进出气道的灵敏度很高，换向速度快。

该对极设置的永磁体36所提供的强大动力，使该微型电磁阀开关动作即使在极大地降低电磁阀的换向电压、电流、维持电压、电流的情况下仍能正常工作，并且换向时间短； 本实施例采用变电压降电流换向保持技术，换向电压小于12V，电流小于200mA；保持电压小于等于5V，电流小于100mA，因此，阀栓开关动作所需控制电流小，其定位保持电流也小，长期工作发热小，以该实施例的电磁阀为例，以每3秒、5秒、10秒开断一次，分别做过长达半年多的测试，其开关工作次数超过100万-150万次，实验表明，所有电磁阀试件在长期工作时均未出现发烫现象，长期反复工作性能稳定，密封性能优良。

根据本申请的一个实施例，如图4，图4为滑动套筒的立体图，滑动套筒33采用薄壁缩颈的铜套管或塑料套管，套管的壁厚小于或等于1mm，不但可以使滑动套筒33内设置的一对永磁体36方便地定位，而且还可以极大地降低阀栓3开关动作的阻力，并且采用薄壁可以在大大减少阀栓3开关换向电流的情况下，获取足够大的阀栓3对腔内通气孔的关闭密封力。

本申请的微型电磁阀采用了独特的密封设计和特制的密封圈31，使得该电磁阀具有优良的密封性能；实验表明，阻断进出气道后，持续十几小时内，气源压力保持不降，不但进气道、出气道之间无漏气，微型电磁阀内腔室与外环境之间亦毫无泄露发生。

由于电磁阀的密封与阀栓3的滑动套筒33的往复运动无关，因此，阀栓3的开关动作所受摩擦阻力很小；并且，由于通过电磁阀流通的空气完全不会同与阀栓3往复运动有关的相关表面接触，因此本电磁阀对用户空气洁净度和干燥度要求都不高，大大方便了用户的使用。

从电磁阀的工作原理来看，阀体1是电磁阀的定子，相应地阀栓3是电磁阀的动子；当我们需要使电磁阀的进气道、出气道从连通状态变为阻断状态时，只要数控***给阀体1的电磁线圈14施加12V、170-200mA左右的瞬时脉冲电流；由于铁质导磁壳体15内相应产生瞬间磁通，就会给阀栓3产生瞬间强大的定向力，使开关杆32瞬时运动至使进气道和出气道处于阻断的关闭状态（如图2所示），由于数控***的实时变压降电保持功能，***的电参数随即降至5V、80mA的低电压低电流状态，并在此电参量状态下，使阀栓3的开关杆32牢牢地保持在使进气道和出气道阻断的关闭状态，并借助优良的特制密封圈31的作用，使气源气体保持不漏，当需要连通进气道和出气道时，只需数控***给电磁线圈14施加反向电流即可。

根据本申请的二位多通微型电磁阀的设计原理和设计方案，很容易设计出二位二通、二位三通、二位四通、二位五通和二位六通等多种型号的二位多通电磁阀，该微型电磁阀容易根据用户的实际要求，拓展出广泛适用的应用范围；并且，该微型二位多通数字电磁阀自动化程度很高，电子线路采用新颖小巧的电脑数字控制技术，大大方便了用户的应用。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，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)

1.一种微型电磁阀，包括阀体、阀盖和阀栓；所述阀盖包括气道；其特征是：

所述阀栓包括滑动套筒，所述滑动套筒内设有一对对极布置的永磁体；

所述气道的通径为2.0-10.0mm。

2.根据权利要求1所述的微型电磁阀，其特征是：所述气道的通径为2.1-8.0mm。

3.根据权利要求1所述的微型电磁阀，其特征是：所述滑动套筒为薄壁缩颈的套管。

4.根据权利要求1或2或3所述的微型电磁阀，其特征是：所述阀栓还包括安装于滑动套筒内并与滑动套筒活动连接的开关杆及开关杆定位销、设置于开关杆端部的密封圈、用于对永磁体进行定位的永磁体上定位块和永磁体下定位块和位于一对永磁体之间的分隔板。

5.根据权利要求1所述的微型电磁阀，其特征是：所述阀盖还包括顶板及设置于气道间的阀内气腔和腔内通气孔；所述气道包括进气道和出气道。

6.根据权利要求1所述的微型电磁阀，其特征是：所述阀体包括密封装置、上基座、与上基座连接的导磁壳体、设置于导磁壳体内的线圈骨架和电磁线圈、用于对线圈骨架进行定位的线圈骨架定位板、用于承装线圈骨架定位板的底盖。

7.根据权利要求6所述的微型电磁阀，其特征是：所述密封装置包括上密封圈座板、下密封圈座板和位于上密封圈座板和下密封圈座板之间的两个O形密封圈。

8.根据权利要求6或7所述的微型电磁阀，其特征是：所述线圈骨架采用线圈中轴套筒向两端外伸的结构，以起到对阀栓的定位导向作用。

9.根据权利要求6所述的微型电磁阀，其特征是：所述电磁线圈采用漆包线线圈以保证在长时间工作发热小的情况下获得最大的磁通量。

10.根据权利要求1所述的微型电磁阀，其特征是：所述永磁体为圆柱形或六角形或椭圆形或矩形或正方形。