[发明专利]一种气隙磁导结构及其气体电磁阀

说明书

本发明公开了一种气隙磁导结构及其气体电磁阀，旨在解决现在的电磁阀动铁与定铁之间的磁力与气隙相关，存在耦合，导致振动、噪声强烈的不足。该发明包括相对轴向运动的动铁和定铁，动铁外设有围绕动铁的电线圈，电线圈通电使动铁与定铁吸引，动铁的末端伸入到定铁中，动铁和定铁之间设有气隙，所述气隙设有两个台阶，所述台阶形成两个径向气隙和两个轴向气隙，所述轴向气隙或径向气隙中的至少一个倾斜设置。动铁和定铁之间形成两个台阶，第一台阶起到了缓和电磁力表现，使动铁和定铁吸合时更为缓慢，第二台阶使得磁力与行程之间的曲线近似水平，简化了控制，减小了电磁阀的振动，阀杆受到的干扰更少，电磁阀的精度更高。

技术领域

本发明涉及气体电磁阀装置，更具体地说，它涉及一种气隙磁导结构及其气体电磁阀。

背景技术

电磁阀未通电时，弹簧向动铁芯施加向下的压力，动铁芯和定铁芯相互靠近的一端存在一定间距的气隙，磁路气隙与磁场强弱的关系是气隙增大，磁感线的密度减小，磁场强度减小，气隙减小，磁感线的密度增大，磁场强度增大。电磁阀通电后，定铁芯和动铁芯之间产生相互吸引的电磁力，动铁芯克服弹簧压力朝向定铁芯运动，动铁芯向上运动过程中，定铁芯和动铁芯之间的间距变小，气隙变小，两者之间的磁感线密度增大，磁场强度变大，从而使两者之间的电磁力变大，动铁芯所受的电磁力增大后其加速度增大，动铁芯向上运动稳定性差，在动铁芯和定铁芯贴合时动铁芯容易撞击定铁芯，产生噪音，也会造成动铁芯和定铁芯的损坏。

有鉴于此，亟需一种气隙磁导结构，可以使动铁和定铁之间的磁力与二者之间的间距解耦，使得加速度保持恒定，简化控制，减少噪声和振动，提高电磁阀的精度和寿命。

中国专利公告号CN210920202U，名称为一种压力平衡式二位三通电磁阀，该申请案公开了一种压力平衡式二位三通电磁阀，涉及电磁阀技术领域，包括：阀体、活塞组件、线圈隔磁组件、活动密封组件和阀口装置，线圈隔磁组件设置在阀体上部，阀体内设有活塞密封腔、第一接口、第二接口和第三接口，活塞组件包括活动铁芯、铁芯弹簧、活塞弹簧和活塞本体，活动铁芯一端可活动的设置在线圈隔磁组件内，活动铁芯另一端依次穿过活动密封组件、阀口装置和活塞本体并与活塞本体固定连接。它的动铁和定铁之间的磁力与行程正相关，导致振动、噪声剧烈，影响电磁阀的精度和寿命。

现有的电磁阀通过径向气隙减小振动，其本质是使动铁处于磁力与行程中近似线性作用段的位置，但是所述方式的缺点在于，首先是行程受到限制，只有很小的一段行程符合要求，这就影响了电磁阀流量大小，其次是，线性作用段依然存在急动度，只是方便估算了，仍有进一步优化的空间。

发明内容

本发明克服了现在的电磁阀动铁与定铁之间的磁力与气隙相关，存在耦合，导致振动、噪声强烈的不足，提供了一种气隙磁导结构及其气体电磁阀，它能使磁力与气隙解耦，使得加速度保持恒定，简化控制，减少噪声和振动，提高电磁阀的精度和寿命。第二发明目的是使得增大上述的电磁阀的行程，从而增大流量。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种气隙磁导结构，包括相对轴向运动的动铁和定铁，动铁外设有围绕动铁的电线圈，电线圈通电使动铁与定铁吸引，动铁的末端伸入到定铁中，动铁和定铁之间设有气隙，所述气隙设有两个台阶，所述台阶形成两个径向气隙和两个轴向气隙，所述轴向气隙或径向气隙中的至少一个倾斜设置。

气隙也被称作动铁的行程。电磁阀使用时，线圈通电，在电磁效应下，动铁产生磁力，受到定铁的吸引，克服弹力，向定铁方向轴向运动。二者之间的磁力与行程距离正相关。电磁阀的磁力随行程的三次方衰弱。其曲线大致具有三段，在一定行程内，随着行程增大，磁力以指数级增大，到达阈值后，磁力与行程呈类似线性增大，到达另一阈值后，磁力再次与行程呈类似指数级方式增大。为了简化设计，方便控制，需要将行程与磁力的关系主要集中在曲线的第二段以及不可避免的第三段中。