CN2898470Y

CN2898470Y - 真空电磁阀

Info

Publication number: CN2898470Y
Application number: CN 200620013588
Authority: CN
Inventors: 方向春; 刘舜
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2016-04-14

Abstract

本实用新型提供一种真空电磁阀，包括第一芯轴、第二芯轴、可磁化的堵头、弹性部件和线圈组件。第二芯轴与堵头二者相互接触的部位具有使该二者的接触面面积小于第二芯轴轴体径向截面面积且小于堵头径向截面面积的结构，该结构可以通过将第二芯轴朝向堵头的一端设计成空心圆台结构、将堵头朝向第二芯轴的一端设计成空心圆台结构或者将第二芯轴与堵头二者相接触的形式设计为线接触形式等方式来实现。这种结构使第二芯轴与堵头二者相互接触的接触面面积减小，接触面的单位面积上的压力增大，从而增强了堵头封闭第二芯轴的密封效果。还可以设置第三芯轴，第三芯轴与堵头二者相互接触的部位也可以采用第二芯轴与堵头二者相互接触部位的结构。

Description

真空电磁阀

技术领域

本实用新型涉及一种真空电磁阀，尤其是一种具有较佳阀封闭效果的真空电磁阀。

背景技术

真空电磁阀作为一种自动控制元件在科学实验和生产实践中已得到非常广泛的应用。现有的真空电磁阀一般包括顶盖组件、线圈组件、可磁化的堵头、压缩弹簧及通气芯轴，堵头、线圈组件和压缩弹簧设置在阀腔内，当线圈断电时堵头在压缩弹簧的弹力作用下抵顶在一个通气芯轴上而将该通气芯轴封闭，阻断该通气芯轴与阀腔的连通；当线圈通电时堵头被线圈的磁力吸合而与该通气芯轴分离，从而使该通气芯轴与阀腔连通。

上述结构形式的真空电磁阀是利用堵头封堵通气芯轴通向阀腔的轴孔来实现电磁阀的关闭的。堵头封堵通气芯轴时堵头与通气芯轴之间是面接触，通气芯轴与堵头接触面的面积大小等于通气芯轴的横截面面积。这种接触密封形式要求通气芯轴与堵头相互接触的两个接触面都非常平整，对材质和加工工艺的要求也非常苛刻，这种真空电磁阀往往会因为接触面的细微缺陷、磨损等因素而造成密封性能不佳。同时，对真空电磁阀装配的要求也非常高(堵头封堵通气芯轴时，二者必须具备较高的同轴度)。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有较佳阀封闭效果的真空电磁阀。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种真空电磁阀，包括内部设有阀腔的阀体；阀体上设有可通过同时与阀腔连通而实现相互连通的第一芯轴和第二芯轴；阀腔内设有可磁化的堵头；阀腔内设有可将堵头抵顶在第二芯轴的一端而使第二芯轴该端封闭的弹性部件；阀腔内设有通电后可将堵头吸离第二芯轴从而使第一芯轴和第二芯轴连通的线圈组件；第二芯轴与堵头二者相互接触的部位具有使该二者的接触面面积小于第二芯轴轴体径向截面面积且小于堵头径向截面面积的结构。

第二芯轴与堵头二者相互接触的部位具有使该二者的接触面面积小于第二芯轴轴体径向截面面积且小于堵头径向截面面积的结构，当堵头抵顶在第二芯轴的一端而使第二芯轴该端封闭时，第二芯轴与堵头二者相互接触的接触面面积较小(现有技术中，第二芯轴与堵头二者相互接触的接触面面积等于第二芯轴与堵头二者径向截面面积中较小的一个)。这样，在弹性部件对堵头施加同样大小的弹性力的情况下，本实用新型真空电磁阀的这种结构与现有技术相比，第二芯轴与堵头二者相互接触的接触面面积减小，接触面的单位面积上的压力增大，从而增强了堵头封闭第二芯轴的密封效果。

第二芯轴与堵头二者相互接触的部位所具有的使该二者的接触面面积小于第二芯轴轴体径向截面面积且小于堵头径向截面面积的结构，可以通过将第二芯轴朝向堵头的一端设计成径向截面面积沿指向堵头的轴向方向逐渐减小的结构来实现，也可以通过将堵头朝向第二芯轴的一端设计成径向(即与第二芯轴的径向截面平行的方向)截面面积沿指向第二芯轴的方向逐渐减小的结构来实现。例如，将第二芯轴朝向堵头的一端设计成空心圆台结构，或者将堵头朝向第二芯轴的一端设计成空心圆台结构。

还可以将第二芯轴与堵头二者相接触的形式设计为线接触形式，这样第二芯轴与堵头二者相互接触的接触面面积更小，在弹性部件对堵头施加同样大小的弹性力的情况下，接触面的单位面积上的压力更大，可以进一步增强堵头封闭第二芯轴时的密封效果。

第二芯轴与堵头二者相接触的线接触接触形式可以这样来实现：堵头上与第二芯轴相对的部位设有凸球面结构，第二芯轴内腔的横截面为圆形，第二芯轴内腔横截面圆形的直径小于堵头凸球面的直径。这样，当堵头抵顶在第二芯轴的一端而使第二芯轴该端封闭时，堵头凸球面结构的部分球面伸入第二芯轴内腔，第二芯轴与堵头二者相互接触的接触线为圆形。这样的结构除可以实现第二芯轴与堵头二者之间的线接触形式外，堵头凸球面结构的部分球面伸入第二芯轴内腔，这在一定程度上还可以起到定位作用(例如，当发生震动等意外情况时可以减少堵头与第二芯轴脱离接触而使密封失效的可能性)，从而进一步提高堵头封闭第二芯轴的可靠性。

堵头本体可以采用软质橡胶材料(如氟橡胶等)，堵头外壳中含有可磁化材料(如08F等软磁金属材料)。这样，可使堵头的密封效果更好，软磁性外壳使堵头易磁化和退磁而活动灵活。

作为本实用新型真空电磁阀的改进，在阀体上设置第三芯轴，当堵头与第二芯轴相抵顶时第三芯轴与第一芯轴通过同时与阀腔连通而实现相互连通(此时第二芯轴不与第三芯轴、第一芯轴连通)、当线圈组件通电后第三芯轴可被堵头封闭(此时第三芯轴不与第二芯轴、第一芯轴连通，而第二芯轴与第一芯轴通过同时与阀腔连通而实现相互连通)。为了使堵头封闭第三芯轴时具有较好的密封效果，和第二芯轴与堵头二者相互接触的部位的结构一样，也可以使第三芯轴与堵头二者相互接触的部位具有使该二者的接触面面积小于第三芯轴轴体径向截面面积且小于堵头径向截面面积的结构。这样，增加了真空电磁阀的流体通路(第三芯轴)，并使第三芯轴被堵头封闭时具有较好的密封效果。

第三芯轴与堵头相互接触的形式可以为线接触。这样可以进一步增强堵头封闭第三芯轴时的密封效果。

第三芯轴与堵头二者相接触的线接触接触形式可以这样来实现：堵头上与第三芯轴相对的部位设有凸球面结构，第三芯轴内腔的径向截面为圆形，第三芯轴内腔横截面圆形的直径小于堵头凸球面的直径。这样的结构除可以实现第三芯轴与堵头二者之间的线接触形式外，堵头凸球面结构的部分球面伸入第三芯轴内腔，这在一定程度上还可以起到定位作用，从而进一步提高堵头封闭第三芯轴的可靠性。

可以在堵头外表面与阀腔内壁之间留设间隙，当堵头抵顶在第二芯轴的一端而使第二芯轴该端封闭时，第三芯轴与第一芯轴通过该间隙实现连通。

弹性部件可以为弹簧，该弹簧的两端分别与堵头和第三芯轴相抵顶。

线圈组件可以由位于第三芯轴外周的线圈支架、卷绕在该线圈支架上的线圈组成。

本实用新型提供的这种真空电磁阀，第二芯轴与堵头二者相互接触的部位具有使该二者的接触面面积小于第二芯轴轴体径向截面面积且小于堵头径向截面面积的结构。与现有技术相比，第二芯轴与堵头二者相互接触的接触面面积减小，接触面的单位面积上的压力增大，从而增强了堵头封闭第二芯轴的密封效果。通过设置第三芯轴，增加了真空电磁阀的流体通路，并使第三芯轴被堵头封闭时具有较好的密封效果。

附图说明

为了便于说明，本实用新型使用下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1是本实用新型真空电磁阀一种实施方式当线圈14断电时的剖视示意图。

图2是图1所示真空电磁阀当线圈14通电时的剖视示意图。

图3是图1和图2中的堵头10的剖视示意图。

图4是图1和图2中的顶盖组件1的剖视示意图。

具体实施方式

图1一图4示出了本实用新型的一种实施方式。

如图1和图2所示，该真空电磁阀由顶盖组件1和阀体2组成。顶盖组件1包括顶盖3和垫片4，顶盖3上设有轴心线互相垂直、中心轴孔都为圆形的第一芯轴5和第二芯轴6。阀体2上装设有轴心线与第一芯轴5垂直的中心轴孔为圆形的第三芯轴7，在第三芯轴7外周固定有线圈支架8，线圈9(0.21漆包线1662匝、额定电压12V、额定电流0.3A、通电时磁场强度为45mT)套设在线圈支架8上。顶盖组件1、线圈支架8和第三芯轴7端面围成的腔体为该真空电磁阀的阀腔，在阀腔内设有与第二芯轴6和第三芯轴7同轴的堵头10，堵头10本体采用软质橡胶，堵头10的外壳由软磁材料08F制成(外壳在附图中未示出)，这样，既可使堵头的密封效果更好，又能使堵头10易磁化和退磁，有利于线圈9产生的电磁场发生变化时堵头10在阀腔内垂直运动的灵活动作。堵头10与阀腔内壁之间留设有间隙11。堵头10朝向第三芯轴7的一端的中部设有与第三芯轴7的轴孔相对的沉孔12(见图3)，第三芯轴7朝向堵头10的一端轴孔的内壁设有凸台13，弹簧14的两端分别抵顶在沉孔12底部和凸台13上。

如图1所示，当线圈9断电时，堵头10被弹簧14抵顶在第二芯轴6的端面上，此时第二芯轴6朝向堵头10的一端被堵头10封闭，第一芯轴5和第三芯轴7通过间隙11连通。

如图2所示，当线圈9通电时产生磁场强度为45mT的磁场，弹簧14施加在堵头10上的向上的弹性力被磁场对堵头10产生的向下的磁性力克服，堵头10与第二芯轴6脱离并被吸合在第三芯轴7上(线圈9吸合电压为7.5V)。此时第三芯轴7朝向堵头10的一端被堵头10封闭，第一芯轴5和第二芯轴6连通。

该真空电磁阀在堵头10与第三芯轴7之间、堵头10与第二芯轴6之间分别采用了两种接触面结构形式。

如图3所示，堵头10下端具有凸向第三芯轴7轴孔的凸球面结构15。当线圈9通电、堵头10被吸合在第三芯轴7上时，堵头10与第三芯轴7形成线接触，在同样的磁场强度下堵头10与第三芯轴7之间接触部位上的压力更大，使密封效果较好。此时，堵头10的凸球面结构15的部分球面伸入第三芯轴7轴孔内腔，这在一定程度上还可以起到定位作用，从而进一步提高堵头10封闭第三芯轴7的可靠性。

如图4所示，第二芯轴6朝向堵头10的一端采用了空心圆台结构16，该端的径向截面面积沿指向堵头10的的方向逐渐减小，当线圈9断电、堵头10被弹簧14抵顶在第二芯轴6上时，堵头10和第二芯轴6之间的接触面较小，具有较好的密封效果。

第一芯轴5、第二芯轴6的材质采用非磁导体的PA66，第三芯轴7的材质采用电工纯铁DT4。电工纯铁DT4矫顽力低，在外磁场中易磁化和退磁，第三芯轴7的材质采用电工纯铁DT4可保证线圈9断电或通电时堵头10在阀腔内垂直运动动作的灵敏度。

Claims

1、一种真空电磁阀，包括内部设有阀腔的阀体；所述阀体上设有可通过同时与所述阀腔连通而实现相互连通的第一芯轴和第二芯轴；所述阀腔内设有可磁化的堵头；所述阀腔内设有可将所述堵头抵顶在所述第二芯轴的一端而使所述第二芯轴该端封闭的弹性部件；所述阀腔内设有通电后可将所述堵头吸离所述第二芯轴从而使所述第一芯轴和第二芯轴连通的线圈组件；其特征在于：所述第二芯轴与堵头二者相互接触的部位具有使该二者的接触面面积小于所述第二芯轴轴体径向截面面积且小于所述堵头径向截面面积的结构。

2、根据权利要求1所述的真空电磁阀，其特征在于：所述第二芯轴朝向所述堵头的一端的径向截面面积沿指向所述堵头的轴向方向逐渐减小。

3、根据权利要求1所述的真空电磁阀，其特征在于：所述堵头朝向所述第二芯轴的一端的径向截面面积沿指向所述第二芯轴的方向逐渐减小。

4、根据权利要求1所述的真空电磁阀，其特征在于：所述第二芯轴与所述堵头二者相互接触的形式为线接触。

5、根据权利要求4所述的真空电磁阀，其特征在于：所述堵头与所述第二芯轴相对的部位设有凸球面结构，所述第二芯轴内腔的横截面为圆形，所述第二芯轴内腔横截面圆形的直径小于所述堵头凸球面的直径。

6、根据权利要求5所述的真空电磁阀，其特征在于：所述堵头本体采用软质橡胶材料，所述堵头的外表面设有可磁化的外壳。

7、根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的真空电磁阀，其特征在于：所述阀腔内设有所述堵头与所述第二芯轴相抵顶时与所述第一芯轴连通、所述线圈组件通电后可被所述堵头封闭的第三芯轴；所述第三芯轴与堵头二者相互接触的部位具有使该二者的接触面面积小于所述第三芯轴轴体径向截面面积且小于所述堵头径向截面面积的结构。

8、根据权利要求7所述的真空电磁阀，其特征在于：所述第三芯轴与所述堵头相互接触的形式为线接触。

9、根据权利要求8所述的真空电磁阀，其特征在于：所述堵头与所述第三芯轴相对的部位设有凸球面结构，所述第三芯轴内腔的径向截面为圆形，所述第三芯轴内腔横截面圆形的直径小于所述堵头凸球面的直径。

10、根据权利要求9所述的真空电磁阀，其特征在于：所述堵头外表面与所述阀腔内壁之间设有间隙。

11、根据权利要求10所述的真空电磁阀，其特征在于：所述弹性部件为两端分别与堵头和第三芯轴相抵顶的弹簧；所述线圈组件包括位于第三芯轴外周的线圈支架、卷绕在该线圈支架上的线圈。