[实用新型]高效能电磁阀

说明书

技术领域     本实用新型涉及的是利用电磁铁线圈通电激磁产生的电磁力来驱动阀芯运动，实现阀动作控制的电磁阀。

背景技术     本实用新型主要针对的是现有直动式电磁阀在结构和阀动作实现过程所存在的技术缺陷而设计的。现有的直动式电磁阀的典型结构如图1所示，它包括电磁铁和阀两部分，电磁铁的动铁芯的下端刚性联接阀塞，动铁芯上方为供其移动的磁间隙，磁间隙中设有复位弹簧。这类结构的电磁阀存在高功耗、体积大、可靠性低的技术弊病，这要从此类电磁阀的工作过程来进行详细分析：该电磁阀静态时，阀塞受复位弹簧的作用以及输入端的介质压力来阻断介质流通通道；电磁铁通电时，动铁芯受磁拉力作用被向上拉动，从分析可知此时的阀塞受到向下的阻力是动铁芯整体移动过程中最大的时刻，同时也是磁间隙最大、动铁芯受向上磁拉力最小的时刻；动铁芯拉动阀塞逐渐打开流体通道的过程中，阀塞受到的向下阻力逐渐减弱，动铁芯向上移动、磁间隙缩短，则对动铁芯产生的向上磁力却逐渐增大，即电磁铁的能量绝大部分消耗在阀塞初始时刻上，所以为了保证其可靠工作，就不得不以其初始启动动力来设定电磁铁的额定功率，而事实上这种电磁阀存在有磁力与阀塞所需拉力匹配严重不合理的现状，故存在大量不必要的能量消耗，电磁铁常处于因自身的高消耗工作而形成的高温环境中，线圈易于烧断，工作可靠性差，而且电磁铁功率愈大、体积也愈大，制造成本高，也增加了自动控制的难度。所以就现有的直动式电磁阀而言，在技术仍存在很多不足，亟待改进。

发明内容     为了解决现有电磁阀，尤其是直动式电磁阀存在的阀塞开启动力与提供的动力不匹配的矛盾，提出了一个新的技术方案，该技术方案所反映的高效能电磁阀，其主体结构仍包括有电磁铁和阀两部分，本技术方案的主要技术特点是其阀塞上固定设有一阀塞座，相互滑动配合的阀塞座和电磁铁的动铁芯之间设有一贮能机构。

在上述整体技术方案中，其贮能机构为：阀塞座为杆状，滑动设于动铁芯下端的腔内，阀塞座与动铁芯之间设有动铁芯开启时呈压缩或拉伸贮能状态的贮能元件。

在上述整体技术方案中，其贮能机构也可以采用如下结构，即：动铁芯的下端滑动设于阀塞座中，阀塞座与动铁芯之间设有动铁芯向上开启移动时与阀塞座相互作用形成压缩或拉伸状态的贮能元件。

在上述整体技术方案中，其中的贮能机构还可以采用如下的结构形式，是一种使本实用新型的电磁阀拓展为先导式电磁阀的一种结构方式，其贮能机构为：与阀盖间隙滑动配合的阀塞座将阀盖腔分隔成阀盖上腔、与输入端相通的阀盖下腔，阀塞座上设有与阀盖下腔相通的节流孔，动铁芯的下段伸入阀塞座中，其下端设有控制阀塞座和阀塞的卸压孔开启的内阀塞，动铁芯和内阀塞之间设有动铁芯开启移动使其呈压缩或拉伸状态的贮能元件。

本实用新型专利申请的技术方案，通过在动铁芯和阀塞之间设置的贮能机构，彻底改变现有直动式电磁阀动铁芯和阀塞之间的刚性联接结构，从而克服了其磁力与阀塞所需开启动力匹配不合理的技术问题。本技术是在动铁芯移动过程中逐渐增加贮能元件的势能、并在接近其极限势能值瞬间，推动阀塞、开启流体的流通通道，来实现对阀动作控制的。该方案利用了动铁芯初始移动时磁拉力最小，将其贮存于贮能元件上增加其势能，动铁芯移动后期向上磁拉力逐渐达到峰值，贮能元件的势能值也趋于最大，此时在该磁力和势能释放的合力作用下拉动阀塞，打通流体通道，因其动力提供与所需匹配合理，使阀动作控制的可靠性大大提高，其电磁铁功率消耗大大减少，使其额定功率明显降低，产品体积有效地缩小，减少成本。

附图说明     图1为现有的直动式电磁阀的主剖视结构图

图2、图3、图4分别为实现本实用新型技术方案的三种其体可实施例的主剖视结构图。

具体实施方式     本实用新型的高效能电磁阀，其基本构成结构包括有电磁铁和阀两部分。如图2所示的是一实现本实用新型技术方案的具体实施结构，阀塞座与阀塞8固定设置，在本实施例中，阀塞座的杆状探入动铁芯5中，并与其滑动配合，阀塞座11与动铁芯之间设有当动铁芯5向上拉动时，与阀塞座11相互作用使其呈压缩或拉伸状态的贮能元件10。其动作过程是：电磁铁通电，动铁芯5在磁力作用下被向上拉动，贮能元件10开始被逐渐压缩或拉伸，阀塞此时因受输入端流体压力阻力而仍保持封闭状态，动铁芯5在逐渐接近定铁芯的上升过程中，所受到的磁力逐渐增大，贮能元件10也被压缩或拉伸得接近极限，在两合力的作用下，当阀塞8的向上合力大于其阻力作用时则被向上拉启，从而打通流体通道。