CN221004006U - 一种电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电磁阀，该电磁阀包括有：具有进口、出口的阀体，连接在该阀体的上方的阀盖，该阀盖内具有上下贯通的通孔；可上下移动地设置在阀盖的通孔内的活塞组件；其特征在于，还包括：设置在阀盖的上方的驱动机构，包括动铁芯、定铁芯以及围设在该动铁芯、定铁芯外周的线圈，该动铁芯可上下活动的设置在定铁芯和活塞组件之间，且动铁芯通过第一弹性件与活塞组件相连接。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：线圈提供的功耗仅需要满足动铁芯相对于定铁芯移动即可，减小了开阀所需的电磁力，降低线圈的功率消耗同时也减小了线圈的体积，具有节能、轻巧的优点。

Description

一种电磁阀

技术领域

本实用新型涉及一种电磁阀。

背景技术

电磁阀是一种用于控制管路中流体流通状态的元件，广泛用于化工、制药、食品等行业的自动化生产检测线中。如对于蒸汽电磁阀来说，由于一些工业生产过程中需要用到低压蒸汽管路的高通量运输，传统的依靠压差开启阀门的蒸汽电磁阀在低压差下难以做到高灵敏度和运行的稳定，经常出现活塞卡阻、开关反应不灵敏等问题。

针对该问题，专利号为CN91221039.7(公告号为CN2103696U)的中国实用新型专利《组合式蒸汽电磁阀》披露了这样一种可用于零压差运输的组合式蒸汽电磁阀，由主阀、取压阀、泄压阀组成，其主阀活塞为细长工字型、采用销轴转动式环形平面密封结构，主阀阀盖的上下两面分别设置有小导向缸和大导向缸，与活塞杆上端外周以及活塞外周滑环配合使用实现对阀芯的限位；该申请的活塞设计减轻了阀芯的重量，减少了阀芯的冲击力，提高了阀芯的防卡性能同时也缩短了开关时间；大小导向缸增强了阀芯活塞重复运动的稳定性，销轴转动式环形平面密封结构保证了阀芯良好的密封性，使得该电磁阀能够水平安装，重力影响较小，在零压差下亦可工作。然而该申请中活塞杆与活塞为一体设置，零压差条件下当阀门打开时，需要依靠电磁力将活塞杆和活塞整体远离阀口使得开阀所需电磁力较大，从而使得线圈功率消耗较大，故而所需线圈体积也较大，电流热效应增强，大功率工作时较高的温度容易烧毁线圈成为安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种功率消耗较低的电磁阀。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该电磁阀，包括有：

阀体，具有进口、出口，所述阀体的侧壁上还设有与所述进口相连通的第一阀口、与出口相联通的第二阀口；

阀盖，覆盖所述第一阀口、第二阀口而连接在所述阀体的上方，所述阀盖内具有上下贯通的通孔；

活塞组件，可上下移动地设置在所述阀盖的通孔内；

其特征在于，还包括有：

驱动机构，设置在所述阀盖的上方，包括动铁芯、定铁芯以及围设在该动铁芯、定铁芯外周的线圈，所述动铁芯可上下活动的设置在所述定铁芯和所述活塞组件之间，且所述动铁芯通过第一弹性件与所述活塞组件相连接。

为了能实现电磁阀内所述驱动机构的正常工作，从结构简单的角度出发，优选地，所述阀盖的上方连接有与其通孔相贯通的隔磁管，该隔磁管延伸至所述线圈内且围设在所述动铁芯、定铁芯外，进而避免所述动铁芯发生径向移动，保证所述动铁芯上下移动的可靠性。从而实现电磁阀在所述线圈通电后所述动铁芯不会因为其周向的磁场而停止向所述定铁芯运动。

为了能保证电磁阀的正常开启，优选地，所述动铁芯的下端形成有第一连接部，对应地，所述活塞组件上端形成有第二连接部，所述第一弹性件连接在第一连接部与所述第二连接部之间而使得两者具有相互靠近的趋势。该实现方式使得所述第一弹性件与所述活塞组件、动铁芯的连接关系牢固，不易脱离。

为了实现电磁阀的稳定运行，优选地，所述活塞组件包括位于下部的活塞本体；所述活塞组件上部的外周设有第一导向组件，所述活塞组件下部的外周设有第二导向组件。该技术方案使得所述活塞组件在电磁阀内经过开关动作后其位置不易发生偏移，保证了电磁阀的稳定运行，避免发生活塞组件上下移动过程中发生卡顿的情况。

为了进一步稳定所述活塞组件的开关运动，优选地，所述第一导向组件包括嵌设于所述阀盖通孔内壁的导向块，以及设置于所述活塞组件与所述导向块之间且与所述活塞本体连接的导向套。

所述活塞本体外壁上沿周向设有嵌槽，所述第二导向组件嵌设在所述活塞本体的嵌槽内，所述第二导向组件包括设于所述活塞本体嵌槽内侧的弹性环，以及设于所述弹性环外侧并与所述活塞组件通孔内壁接触的密封导向环。该技术方案使得所述活塞组件的上部以及所述活塞本体能沿着所述导向块与导向套的接触面以及所述密封导向环与阀盖通孔内壁的接触面上下移动，同时所述导向套和密封导向环的径向尺寸限制了所述活塞组件的径向运动，使得所述活塞组件在电磁阀内发生稳定的竖直运动，所述弹性环也保证了所述活塞本体不会卡在所述阀盖通孔内。

为了实现电磁阀开关灵敏，优选地，所述活塞本体的纵截面呈细长的“工”字型。

为了实现动铁芯内部不受所运输流体的影响，优选地，所述活塞组件内设有上下贯通的导阀孔，所述动铁芯下端的内嵌设有覆盖所述导阀孔的铁芯密封件。该技术方案将所述阀盖的通孔与动铁芯分隔开，使得当电磁阀开启时流体介质不会倒吸进入所述动铁芯。

为了延长所述动铁芯的使用寿命，优选地，所述铁芯密封件上端通过第二弹性件连接嵌设在动铁芯下端而使得铁芯密封件具有下压的趋势，所述动铁芯的下边缘沿周向径向向内延伸形成有限制铁芯密封件位置的限位边。该技术方案所述第二弹性件分担了当电磁阀开启时所述活塞组件对铁芯密封件的冲击力。

为了实现电磁阀在断电或水平放置时能快速关闭，优选地，所述动铁芯与所述定铁芯之间设有第三弹性件，该技术方案使得所述动铁芯能在无磁场作用下自动恢复至原位从而带动所述活塞组件封堵阀口。

为了保证所述动铁芯与定铁芯的正常工作，优选地，所述动铁芯内沿竖向设有安装孔，所述第三弹性件约束在安装孔且上端与定铁芯相连接。该技术方案使得所述第三弹性件与动铁芯的连接关系牢固，不易脱离。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本电磁阀在动铁芯和活塞组件之间设置了第一弹性件，工作时，线圈提供的功耗仅需要满足动铁芯相对于定铁芯移动即可，而活塞组件能够基于第一弹性件的拉动作用而向上移动。如此减小了开阀所需的电磁力，降低线圈的功率消耗。同时基于对线圈功耗需求的减小，可以减小线圈的设计体积，相应也减小了电磁阀阀芯的重量。使得该电磁阀具有节能、轻巧的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构***图；

图2为本实用新型实施例的纵截面图(箭头方向为流体运动方向)；

图3为本实用新型实施例的活塞组件与动铁芯组件配合关系纵截面图；

图4为本实用新型实施例的电磁阀关闭状态时纵截面图；

图5为本实用新型实施例的电磁阀开启状态时纵截面图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如1～5图所示，为本实用新型的一个优选实施例。本实施例的电磁阀，其主要用于控制流体运输的通断状态，当控制环境为低压差或零压差且需要高通量运输气体时，电磁阀必须向使用者提供具有功耗低、稳定性高的功能。举例来说，当电磁阀从关闭状态运行至开启状态时，使用者常常希望推动其活塞运动的力较小、在重复开闭运动时活塞运动顺畅，类似地，该种电磁阀可以被长时间、安全地用于低压气体的运输例如燃气、氧气、惰性气体等等，其低功耗可以保证在电磁阀工作时线圈不易被烧毁，因此，提供低功率消耗的电磁阀将是有益的，以下将展开本电磁阀的结构阐述：

参看图1至图2，本电磁阀包括有具有进口、出口的阀体1，该阀体1的侧壁上还设有与所述进口相连通的第一阀口、与出口相联通的第二阀口；覆盖第一阀口、第二阀口而连接在阀体1的上方的阀盖2，该阀盖2内具有上下贯通的通孔；可上下移动地设置在阀盖2的通孔内的活塞组件3；以及设置在阀盖2的上方的驱动机构4，包括动铁芯41、定铁芯42以及围设在该动铁芯41、定铁芯42外周的线圈43，动铁芯41可上下活动的设置在定铁芯42和活塞组件3之间，且动铁芯41通过第一弹性件44与活塞组件3相连接。其中阀盖2内设有与进口相同的先导孔，用于高压差环境下电磁阀的开启；在阀盖2与阀体1连接处、活塞组件3与阀盖2通孔内壁之间、活塞组件3底部与第一阀口、第二阀口的接触面之间都设置有密封件；线圈43与定铁芯42采用螺栓固定。

为了能实现电磁阀内驱动机构4的正常工作，即驱动机构4能正常控制活塞组件3的上下运动，本实施例的阀盖2上方连接有与其通孔相贯通的隔磁管5，该隔磁管5延伸至线圈43内且围设在动铁芯41、定铁芯42外，进而避免动铁芯41发生径向移动，保证动铁芯41上下移动的可靠性。从而实现电磁阀在线圈43通电后动铁芯41不会因为其周向的磁场而停止向定铁芯42运动。其中阀盖2与隔磁管组5之间设有密封件。

为了能保证电磁阀的正常开启，本实施例的动铁芯41下端形成有第一连接部411，对应地，活塞组件3上端形成有第二连接部31，第一弹性件44连接在第一连接部411与第二连接部31之间而使得两者具有相互靠近的趋势。该实现方式使得第一弹性件44与活塞组件3、动铁芯41的连接关系牢固，不易脱离。

为了实现电磁阀的稳定运行，本实施例的活塞组件3包括位于下部的活塞本体32；活塞组件3上部的外周设有第一导向组件33，活塞组件3下部的外周设有第二导向组件34。该技术方案使得活塞组件3在电磁阀内经过开关动作后其位置不易发生偏移，保证了电磁阀的稳定运行，避免发生活塞组件上下移动过程中发生卡顿的情况。

为了进一步稳定活塞组件3的开关运动，本实施例的第一导向组件33包括嵌设于阀盖2通孔内壁的导向块331，以及设置于活塞组件3与导向块331之间且与活塞本体32连接的导向套332；活塞本体32外壁上沿周向设有嵌槽，第二导向组件34嵌设在活塞本体32的嵌槽内，第二导向组件34包括设于活塞本体32嵌槽内侧的弹性环341，以及设于弹性环341外侧并与活塞组件3通孔内壁接触的密封导向环342。该技术方案使得活塞组件3的上部以及活塞本体32能沿着导向块331与导向套332的接触面以及密封导向环342与阀盖2通孔内壁的接触面上下移动，同时导向套332和密封导向环342的径向尺寸限制了活塞组件3的径向运动，使得活塞组件3在电磁阀内发生稳定的竖直运动，弹性环341也保证了活塞本体32不会卡在阀盖2通孔内。

为了实现电磁阀开关灵敏，请参看图3，本实施例的活塞本体32纵截面呈细长的“工”字型。该技术方案进一步减小了活塞本体32的重量，使得带动活塞组件3开始运动的电磁力变小，使得电磁阀反应更加灵敏。

为了实现动铁芯内部不受所运输流体的影响，本实施例的活塞组件3内设有上下贯通的导阀孔35，动铁芯41下端的内嵌设有覆盖导阀孔35的铁芯密封件45。该技术方案将阀盖2的通孔与动铁芯41分隔开，使得当电磁阀开启时流体介质不会倒吸进入动铁芯41。

为了延长动铁芯41的使用寿命，本实施例的铁芯密封件45上端通过第二弹性件46连接嵌设在动铁芯41下端而使得铁芯密封件45具有下压的趋势，动铁芯41的下边缘沿周向径向向内延伸形成有限制铁芯密封件45位置的限位边。该技术方案第二弹性件46分担了当电磁阀开启时活塞组件3对铁芯密封件45的冲击力，防止铁芯密封件45松动。

最后，为了实现电磁阀在断电或水平放置时能快速关闭，本实施例的动铁芯41与定铁芯42之间设有第三弹性件47，该技术方案使得动铁芯41能在无磁场作用下自动恢复至原位从而带动活塞组件3封堵阀口。为了保证动铁芯41与定铁芯42的正常工作，本实施例的动铁芯41内沿竖向设有安装孔，第三弹性件47约束在安装孔且上端与定铁芯42相连接。该技术方案使得第三弹性件47与动铁芯41的连接关系牢固，不易脱离。

综上述，该电磁阀在不同压差条件下可实现以下动作：

a、电磁阀内外高压差环境下的开启：

线圈43通电后产生磁力，动铁芯41在磁力的作用下上移与定铁芯42吸合，导阀孔35被打开，活塞本体32所处的阀盖2通孔压力通过导阀口35降低，阀盖2通孔压力减小，活塞组件3被流体压力顶开，电磁阀实现打开。

b、电磁阀内外高压差环境下的关闭：

线圈43断电后磁场消失，动铁芯41由第三弹性件47弹性力以及本身重力下移至铁芯密封件45封住导阀口35，此时阀盖2通孔压力通过先导孔增加至大于等于阀体1进口压力，在该状态下活塞组件3被流体推动下移，活塞本体32封住阀口，电磁阀实现关闭。

c、电磁阀内外低压差或零压差环境下的开启：

线圈43通电后产生磁力，动铁芯41在磁力的作用下上移与定铁芯42吸合，第一弹性件44发生形变拉动活塞组件3上移，电磁阀实现开启。此过程中，线圈43提供的功耗仅需要满足动铁芯41相对于定铁芯42移动即可，而活塞组件3能够基于第一弹性件44的拉动作用而向上移动，减小了开阀所需的电磁力从而降低了功率消耗。

d、电磁阀内外低压差或零压差环境下的关闭：

线圈43断电后磁场消失，动铁芯41由第三弹性件47弹性力以及本身重力下移至铁芯密封件45封住导阀口35，此时第一弹性件44产生形变推动活塞组件3下移至活塞本体32封住阀口，电磁阀实现关闭。

本电磁阀在动铁芯41和活塞组件3之间设置了第一弹性件44，工作时，线圈43提供的功耗仅需要满足动铁芯41相对于定铁芯42移动即可，而活塞组件3能够基于第一弹性件44的拉动作用而向上移动。而活塞组件3通过其外周的第一导向组件33与第二导向组件34的配合提高了活塞组件3运动的稳定性从而降低了活塞本体32纵向的尺寸要求，减小了活塞本体32的体积，更满足了第一弹性件44通过小的弹力即能实现对活塞组件3的拉动作用，相应也利于小功耗实现活塞组件3驱动的需求。如此减小了开阀所需的电磁力，降低线圈的功率消耗。同时基于对线圈功耗需求的减小，可以减小线圈的设计体积，相应也减小了电磁阀阀芯的重量。使得该电磁阀具有节能、轻巧的优点。

在本实用新型的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。

Claims (10)

1.一种电磁阀，包括有

阀体(1)，具有进口、出口，所述阀体的侧壁上还设有与所述进口相连通的第一阀口、与出口相联通的第二阀口；

阀盖(2)，覆盖所述第一阀口、第二阀口而连接在所述阀体(1)的上方，所述阀盖(2)内具有上下贯通的通孔；

活塞组件(3)，可上下移动地设置在所述阀盖(2)的通孔内；

其特征在于，还包括有：

驱动机构(4)，设置在所述阀盖(2)的上方，包括动铁芯(41)、定铁芯(42)以及围设在该动铁芯(41)、定铁芯(42)外周的线圈(43)，所述动铁芯(41)可上下活动的设置在所述定铁芯(42)和所述活塞组件(3)之间，且所述动铁芯(41)通过第一弹性件(44)与所述活塞组件(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：所述阀盖(2)的上方连接有与其通孔相贯通的隔磁管(5)，该隔磁管(5)延伸至所述线圈(43)内且围设在所述动铁芯(41)、定铁芯(42)外。

3.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：所述动铁芯(41)的下端形成有第一连接部(411)，对应地，所述活塞组件(3)上端形成有第二连接部(31)，所述第一弹性件(44)连接在第一连接部(411)与所述第二连接部(31)之间而使得两者具有相互靠近的趋势。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电磁阀，其特征在于：所述活塞组件(3)包括位于下部的活塞本体(32)；

所述活塞组件(3)上部的外周设有第一导向组件(33)，所述活塞组件(3)下部的外周设有第二导向组件(34)。

5.根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于：所述第一导向组件(33)包括嵌设于所述阀盖(2)通孔内壁的导向块(331)，以及设置于所述活塞组件(3)与所述导向块(331)之间且与所述活塞本体(32)连接的导向套(332)；

所述活塞本体(32)外壁上沿周向设有嵌槽，所述第二导向组件(34)嵌设在所述活塞本体(32)的嵌槽内，所述第二导向组件(34)包括设于所述活塞本体(32)嵌槽内侧的弹性环(341)，以及设于所述弹性环(341)外侧并与所述活塞组件(3)通孔内壁接触的密封导向环(342)。

6.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于：所述活塞本体(32)的纵截面呈细长“工”字型。

7.根据权利要求1至3任一项所述的电磁阀，其特征在于：所述活塞组件(3)内设有上下贯通的导阀孔(35)，所述动铁芯(41)下端的内嵌设有覆盖所述导阀孔(35)的铁芯密封件(45)。

8.根据权利要求7所述的电磁阀，其特征在于：所述铁芯密封件(45)上端通过第二弹性件(46)连接嵌设在动铁芯(41)下端而使得铁芯密封件(45)具有下压的趋势，所述动铁芯(41)的下边缘沿周向径向向内延伸形成有限制铁芯密封件(45)位置的限位边。

9.根据权利要求1至3任一项所述的电磁阀，其特征在于：所述动铁芯(41)与所述定铁芯(42)之间设有第三弹性件(47)。

10.根据权利要求9所述的电磁阀，其特征在于：所述动铁芯(41)内沿竖向设有安装孔，所述第三弹性件(47)约束在安装孔且上端与定铁芯(42)相连接。