[发明专利]大行程电磁头

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于各种电磁阀特别是大口径、大行程电磁阀 的大行程电磁头。

背景技术

现有电磁阀通常设有主阀密封副和副阀密封副，所述副阀密封副 中的密封件安装在阀杆的下端，通过动铁芯带动阀杆上下移动，实现 副阀密封副的开启或封闭，进而通过副阀介质通道的通断控制主阀密 封副的开启和关闭。例如中国02208418.5号实用新型专利公开了一 种电磁阀(参见图5和图6)：所述主阀密封副设置在主阀体的阀腔 内，用于连通或切断主阀体内的主阀介质通道，由活动的阀杯和固定 的主阀阀座组成，主阀阀座为水平阀座，位于其上部的阀腔连接阀门 的进口端，位于其下部的阀腔连接阀门的出口端，所述阀杯位于所述 主阀阀座的上方，与固定安装在阀体内的阀杯套滑动配合，可以上下 移动，阀杯的底部设有与主阀阀座相配套的密封部(用于同主阀阀座 相应部分接触形成密封的密封区域)。在阀门关闭时，阀杯向下移动， 阀杯上的密封部与主阀阀座上的密封部相接触，切断主阀体内的介质 通道，实现主阀密封副的密封，使阀门处于关闭状态；阀门开启时阀 杯向上移动，阀杯与主阀阀座相互分离，使介质得以穿过主阀阀座中 央的介质通道，由阀门进口端向阀门出口端的流动，由此使阀门处于 开启状态。所述副阀密封副设置在副阀体的阀腔内，用于连通或切断 副阀介质通道，并以此控制阀杯和主阀密封副的状态，副阀密封副由 副阀密封件和副阀阀座9组成，副阀阀座将副阀阀腔分隔为两部分， 其中位于所述副阀阀座一侧的副阀阀腔通过相应部分的副阀介质通 道连通主阀体内与阀门出口端连通的阀腔，所述副阀阀座另一侧的副 阀阀腔通过另一部分副阀介质通道连通主阀体内阀杯内空间和阀杯 所在的主阀阀腔，所述副阀的密封件6连接在阀杆的下端并位于所述 副阀阀座的上方，所述阀杆上端连接位于电磁头本体内的动铁芯1， 电磁头本体中的线圈5通电后，静铁芯2与动铁芯相互吸引，动铁芯 向上移动，带动阀杆和副阀密封件向上移动，使副阀密封件脱离副阀 阀座，介质得以穿过副阀阀座中央的介质通道流入阀杯内的空间以及 阀门出口端所连通的阀腔，同时，主阀体内与进口端连通的阀腔内的 介质通过设置在阀杯下部侧壁或阀杯底部的阻尼孔流入阀杯内空间， 由于阻尼孔的阻尼作用，流入阀杯的介质量小于流出阀杯的介质量， 导致阀杯内的介质压力降低，该介质压力的减低值大致上等于主阀体 内与出口端连通的阀腔内的介质压力，而阀杯周围的介质压力以及阀 杯底部位于主阀密封副的密封面外侧的介质压力较大(与阀门进口端 的介质压力基本相等)，形成使阀杯向上移动的压力差，推动阀杯向 上移动，进而将主密封副打开；当电磁头断电后，动铁芯和阀杆在复 位弹簧和自身重力的作用下向下移动，带动副阀密封件封闭副阀座， 切断副阀介质通道，由阻尼孔流入阀杯的介质越积越多，导致阀杯内 的介质压力升高，同时由于阀杯底部的介质流形成的负压作用，最终 使阀杯内将阀杯向下压的介质压力大于阀杯底部将阀杯向上压的介 质压力以及摩擦阻力等，阀杯向下移动，将主阀阀座封闭。

现有这类电磁阀不论具体结构如何，均存在下列缺陷：

由于动铁芯通过阀杆直接带动副阀的密封件，使副阀密封件随动 铁芯同步移动，因此在副阀密封副刚要开启时所需的拉力最大，但此 时动静铁芯之间的间隙最大，实际产生的拉力(既动、静铁芯之间的 相互吸力)最小；而副阀密封副完全开启后所需的拉力最小，但此时 动静铁芯之间的间隙最小，产生的拉力最大，因此要使电磁阀在开启 时能够正常工作，就必须采用功能较大的电磁头本体，使其在拉力输 出最小的情况下满足电磁阀最大的拉力要求，由此不仅提高了电磁头 本体的成本，而且还增大了电磁阀的能耗和体积，并增大了冷却和维 护等方面的难度。电磁阀的口径越大、行程越大，上述缺陷就越为严 重。

下面是对这类电磁阀涉及吸力和拉力方面的工作原理的简要分 析：