[实用新型]节能节料的强力阀用电磁头

说明书

本实用新型属于一种改进的牵引电磁头，具体应用于工业电磁阀、液压阀及各种牵引电磁铁和电磁开关。

电磁阀是一种气液管道中的重要执行元件，可以实现对管道的自控、遥控启闭，是医药、化工、石油、造纸、冶金等多种行业中对气体、液体进行自动调控的重要部件。可提高工业生产效率和质量。随着微机的推广应用，对电磁阀的用量越来越多，要求也越来越高。传统的电磁阀结构中分为两部分，阀体、阀门、阀杆等组成的机械部分和牵引电磁铁组成的电器部分（也称阀用磁头）。阀用磁头主要结构中包括激磁线圈，线圈骨架、外壳、密封导向管、额铁、电源的接线盒（柱），隔热垫以及与阀体相连接的磁头座。随着电流的通断而牵引阀杆起落完成启闭任务。为了满足抗腐蚀、防止泄露等要求，密封导向管常采用抗腐低导磁性质的不锈钢制成，虽然效果良好但其位于激磁线圈之中，包围着阀杆上的衔铁，因而势必消弱电磁场，减小了牵引力。传统的磁头结构中的激磁线圈骨架用导磁材料组成，则形成了线圈内电磁场的磁短路，浪费了磁力线。如采用非导磁材料，则造线圈与额铁衔铁之间过大的非导磁间隙同造成电磁场消弱。更为重要的是，由于阀门开启量需要衔铁有一个较大的行程，而牵引力大小和衔铁行程成正比，所有以上设计上的因素造成阀门启动时要一个很大的电流以保证磁力阀门正常启动。启动吸合之后，维持开启状态的电流实际上仅占启动电流的几十分之一，这种大马拉小车造成极大的浪费。为改变这一状况已提出过多种改进方案。CN87205710U专利公告中曾提出一个机械自锁方案，即在电磁阀完成吸合之后利用机构闭锁维持阀门开启同时切断工作电流。关闭阀门时则启动另一线圈解除闭锁从而完成整个启闭过程。其节电效果明显，但结构复杂。控制系统太多，易出机械故障也增加了制造的难度与成本。另一个中国专利公告文件CN87209941.U提出另一种改进方案，实际上出自同一构思，只不过将自锁机构由机械式改为电磁式的。仍不能克服上述缺点，另外给密封防露、防腐抗蚀也带来了困难。以上两种改进方案均未能打破阀用磁头的传统设计思想。无法克服漏磁和磁力线浪费的缺陷，尤其是消耗铜材多。

本实用新型的目的是在传统结构的基础上全面改进主要部件的设计，并且配置了启动电流与维持电流的自动切换电路，在保证正常启动、密封、防蚀的前提下设计出一个节约铜材、导磁材料和大幅度降低电耗的，体积小、故障少的新式阀用磁头。

本实用新型的关键设计思想是尽可能的将磁损耗降低。以最少的电流匝数来实现对电磁阀门的启闭工作。本实用新型改进方案包括的要点将结合附图给以下详细说明。

附图1是改进的阀用磁头在管道阀上的应用结构与装配示意图。

附图2是自动切换启动电流与维持电流的控制电路实施例1。

附图3是控制电路实施例2。

附图3、附图4是另外两个控制电路的实施例。

附图中1为导磁盖，2为额铁，3为三段式线圈骨架上段，4为密封导向管的项部，5为三段式线圈骨架中段，6为激磁线圈，7为磁头外壳壁，8为线圈绝缘层，9为三段式线圈骨架下段，10为磁头底板。1、7、10构成磁头外壳。11为阀门，12为阀杆，13为密封垫圈，14为阀用电磁头底座，15为隔热垫，16为衔铁上的通气孔道，17为衔铁，18为密封导向管管壁，19、20为紧固件，21为电源接线盒，22为设在21内的控制电路，依靠它完成自动切换启动电流与维持电流。4、18组成密封导向管。

从图1中可以看出，为了最大限度地减少磁力线的浪费和磁场的消弱本实用新型在磁路上采用新式结构设计。采用了三段式线圈骨架结构。上段3、下段5均采用良导磁材料，以保证磁路的低阻，中段5采用优质非导磁材料（例如铜）制成，三段拼合在一起组成一个完整的线圈骨架。这样设计避免了磁力线的损耗，保证实现磁力线会集在额铁与衔铁之间，在吸合后会形成完整低阻磁回路，有利于以最小的安培匝数达到所需要的启动牵引力。中段5的设计阻断了在线圈内部形成无效闭合磁路，避免了磁力线的短路消耗。对密封导向管的改进是将管项部4采用导磁材料制成，它与非导磁材料（例如低导磁率不锈钢）制成的管壁焊接在一起构成了抗腐蚀、抗泄露的密封腔。组装时将项部4与额铁2紧密固定在一起（或者干脆制成一体）减少气隙。这样的结构使磁力线仅穿过一次非导磁材料层（管壁18），减少了磁场强度的损失。而实际等于加大了牵引力或者说减少了安培匝数。这必然节省大量的铜导线。为保证防腐防蚀的性能，项部4通常采用导磁率高的不锈钢材料制成。管壁18下端与磁头底座焊接成一体，这样就将阀门通道与磁头完全密封隔离成两部分，因而可与各种酸碱性液体及其它有腐蚀性气体或高压阀门配套应用。