CN104653845B - 一种自保持电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自保持电磁阀，包括阀体，阀体上设置有进口和出口，阀体的上部装配有固定铁芯组件，该固定铁芯组件由中心竖向开孔的套管、由不导磁的不锈钢材料制成的第一定铁芯、由软磁材料制成的第二定铁芯和一块永磁体组成，永磁体设置第一定铁芯和第二定铁芯之间，第二定铁芯固定于套管的上端，第一定铁芯固定于第二定铁芯上；固定铁芯组件的套管内设置有活动铁芯组件，该活动铁芯组件的下端与阀体内的阀口相配合，活动铁芯组件的下部外套设有弹簧，该弹簧的上端与固定铁芯组件相抵，其下端与活动铁芯组件相抵；固定铁芯组件外设置有绕线架,该绕线架上设置有绕组和线圈导磁架。本发明的优点在于：结构简单，制造成本低，自保持状态稳定。

Description

一种自保持电磁阀

技术领域

本发明涉及电磁阀制造技术领域，尤其指一种自保持电磁阀。

背景技术

一般的电磁阀由励磁线圈、固定铁芯、压缩弹簧、活动铁芯、阀体等组成。其工作原理为，当励磁线圈不通电时，固定铁芯的密封头在压缩弹簧及阀门进口介质的背压作用下，使阀门关闭。当给励磁线圈通电，电磁力克服压缩弹簧及阀门进口介质的背压的反作用力，使活动铁芯往固定铁芯处移动，直到两个平面吸合，此时阀门处于打开状态。其只有在通电情况下才能保持阀门的开启状态，因此存在耗电量大，使用成本高的缺陷。

而自保持电磁阀在断电情况下能够保持开启状态或者关闭状态，当再次通电后，才会在开启状态和关闭状态之间发生转换。现有的自保持电磁阀，其自保持结构多设置在电磁线圈中，且永磁体多为两块或两块以上，如02277225.1、200320103854.X、201010619571.5均采用两块永磁体的结构，当使用两块或两块以上永磁体时，成本会翻倍甚至更高。

另有专利号为201220167984.9名称为“一种自保持电磁阀”的中国专利公开了一种自保持电磁阀，其采用在线圈中仅设置一块永磁体来实现电磁阀的自保持功能；但是，普通的永磁体在线圈注塑过程中会因为高温使磁力部分损失，造成磁力不均，质量不稳定，而采用高温永磁体成本也会大大增加制造成本。

还有一些电磁阀采用双线圈结构来实现自保持功能，如200920126847.9和201120383164.9；采用双线圈结构不仅会增加制造成本，而且会使加工工艺变得复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构简单，制造成本低，自保持状态稳定的一种自保持电磁阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种自保持电磁阀，包括阀体，阀体上设置有进口和出口，其中，阀体的上部装配有固定铁芯组件，该固定铁芯组件由中心竖向开孔的套管、由不导磁的不锈钢材料制成的第一定铁芯、由软磁材料制成的第二定铁芯和一块永磁体组成，永磁体设置第一定铁芯和第二定铁芯之间，第二定铁芯固定于所述套管的上端，第一定铁芯固定于所述第二定铁芯上；固定铁芯组件的套管内设置有活动铁芯组件，该活动铁芯组件的下端与所述阀体内的阀口相配合，活动铁芯组件的下部外套设有弹簧，该弹簧的上端与固定铁芯组件相抵，其下端与活动铁芯组件相抵；固定铁芯组件外设置有绕线架,该绕线架上设置有绕组和线圈导磁架；活动铁芯组件在电磁力控制下上下运动而使阀口打开或者关闭。

优化的技术措施还包括：

上述的永磁体呈环形结构，第一定铁芯的下部穿过所述永磁体的中心与第二定铁芯相固定。

上述的第二定铁芯上开设有环形凹槽，套管的上部内凹并嵌入该环形凹槽内而与第二定铁芯相固定。

上述的第二定铁芯上开设有密封圈槽,该密封圈槽内嵌制有第一密封圈,第一密封圈的外周与所述套管的内壁密封配合。

上述的活动铁芯组件由活动铁芯和密封垫组成，密封垫固定于所述活动铁芯的下端，密封垫的下表面与所述阀口相配合。

上述的密封垫的下端向外延伸形成环形边，弹簧的下端与该环形边的上表面相抵。

上述的阀体和所述套管之间设置有第二密封圈。

上述的固定铁芯组件与所述阀体螺纹连接。

上述的绕组外设置有外壳，该外壳上设置有电插件。

上述的进口和出口上均制有连接螺纹。

本发明一种自保持电磁阀，其阀体的上部装配有固定铁芯组件，该固定铁芯组件由中心竖向开孔的套管、由不导磁的不锈钢材料制成的第一定铁芯、由软磁材料制成的第二定铁芯和一块永磁体组成，永磁体设置第一定铁芯和第二定铁芯之间，固定铁芯组件的套管内设置有活动铁芯组件，该活动铁芯组件的下端与所述阀体内的阀口相配合，活动铁芯组件的下部外套设有弹簧；固定铁芯组件外设置有绕线架,该绕线架上设置有绕组和线圈导磁架。本电磁阀仅采用一块永磁体，大大降低了电磁阀的制造成本，且永磁体设置于第一定铁芯和第二定铁芯之间，克服了永磁体设置于线圈中，在线圈注塑过程中会因为高温使磁力部分损失的缺陷，保证永磁体的磁性，有利于电磁阀自保持状态的稳定性。

当绕组瞬间正向通电时，产生与永磁体极性相反的磁力，使活动铁芯组件上行，阀口打开，此后绕组断电，活动铁芯组件在永磁体的磁力作用下，保持与固定铁芯组件的吸合状态，使得在绕组不持续通电的情况下，电磁阀也能够保持打开状态，大大地节约了电能；而要将阀门关闭时，只需将绕组反向通电，此时绕组产生与永磁体极性相同的磁力，在同极性的排斥力和弹簧力的作用下，活动铁芯组件下移复位，阀口关闭，在绕组断电后，阀门保持在关闭状态。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中I部放大图；

图3是图1中固定铁芯组件和活动铁芯组件的结构示意图；

图4是图3中Ⅱ部放大图；

图5是本发明阀口打开时的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图5所示为本发明的结构示意图，

其中的附图标记为：阀体1、连接螺纹1a、进口11、出口12、阀口13、固定铁芯组件2、套管21、第一定铁芯22、第二定铁芯23、环形凹槽23a、密封圈槽23b、永磁体24、螺母25、活动铁芯组件3、活动铁芯31、密封垫32、环形边32a、弹簧4、绕线架51、绕组52、线圈导磁架53、第一密封圈61、第二密封圈62、外壳71、电插件72；图中的箭头方向表示介质流动方向。

如图1至图5所示，

一种自保持电磁阀，包括阀体1，阀体1上设置有进口11和出口12，阀体1的上部装配有固定铁芯组件2，该固定铁芯组件2由中心竖向开孔的套管21、由不导磁的不锈钢材料制成的第一定铁芯22、由软磁材料制成的第二定铁芯23和一块永磁体24组成，永磁体24设置第一定铁芯22和第二定铁芯23之间，第二定铁芯23固定于所述套管21的上端，第一定铁芯22固定于所述第二定铁芯23上；固定铁芯组件2的套管21内设置有活动铁芯组件3，该活动铁芯组件3的下端与所述阀体1内的阀口13相配合，活动铁芯组件3的下部外套设有弹簧4，该弹簧4的上端与固定铁芯组件2相抵，其下端与活动铁芯组件3相抵；固定铁芯组件2外设置有绕线架51,该绕线架51上设置有绕组52和线圈导磁架53；活动铁芯组件3在电磁力控制下上下运动而使阀口13打开或者关闭。

其中，第二定铁芯23采用软磁材料制成，使绕组52通电后形成电磁铁，从而能够使活动铁芯组件3上移或者下移。而第一定铁芯22采用不导磁的不锈钢材料制成，这样才能保证绕组52充电后，形成的电磁铁的N极和S极之间不发生短路。本自保持电磁阀仅使用一块永磁体24，大大降低了制造成本；另外永磁体24设置于固定铁芯组件2中，不会因为线圈注塑过程中的高温而造成磁力的部分损失，保证了永磁体24的磁性，有利于电磁阀断电情况下自保持状态的稳定性。

螺母25从上至下拧入，压紧固定铁芯组件2、线圈导磁架53、绕线架51以及绕组52从而将它们固定住。

实施例中，永磁体24呈环形结构，第一定铁芯22的下部穿过所述永磁体24的中心与第二定铁芯23相固定。

实施例中，第二定铁芯23上开设有环形凹槽23a，套管21的上部内凹并嵌入该环形凹槽23a内而与第二定铁芯23相固定。

第二定铁芯23与套管21装配时，先将第二定铁芯23插入套管21的上部，然后在环形凹槽23a的外周施加向内的压力使套管21内凹，套管21内凹嵌入环形凹槽23a内，从而使第二定铁芯23与套管21牢牢固定在一起。

实施例中，第二定铁芯23上开设有密封圈槽23b,该密封圈槽23b内嵌制有第一密封圈61,第一密封圈61的外周与所述套管21的内壁密封配合。

第一密封圈61的设置能够保证第二定铁芯23与套管21之间的密封性。

实施例中，活动铁芯组件3由活动铁芯31和密封垫32组成，密封垫32固定于所述活动铁芯31的下端，密封垫32的下表面与所述阀口13相配合。

活动铁芯31的下端嵌入密封垫32的中心，从而使密封垫32牢牢固定于活动铁芯31的下端。

实施例中，密封垫32的下端向外延伸形成环形边32a，弹簧4的下端与该环形边32a的上表面相抵。

实施例中，阀体1和所述套管21之间设置有第二密封圈62。

实施例中，固定铁芯组件2与所述阀体1螺纹连接。

固定铁芯组件2从上至下拧入阀体1的上部时，压紧第二密封圈62从而保证了阀体1和固定铁芯组件2之间的密封性；固定铁芯组件2和阀体1装配完成后，第二密封圈62的下表面与阀体1表面相紧贴也形成密封。

实施例中，绕组52外设置有外壳71，该外壳71上设置有电插件72,电插件72的设置用于与外部电源相连接。

实施例中，进口11和出口12上均制有连接螺纹1a。连接螺纹1a的设置方便了进、出介质管道的连接。

工作原理：

电磁阀关闭状态时，如图1所示，活动铁芯组件3处于下降状态，其下端的密封垫32与阀口13紧密接触而将阀口13关闭，此时介质无法从进口11经过阀口13流向出口12。

当绕组52瞬间正向通电时，产生与永磁体24极性相反的磁力，使活动铁芯组件3上移，活动铁芯组件3上移过程中压缩弹簧4，并与阀口13脱离从而使阀口13打开，即电磁阀处于打开状态，此时，如图5所示，介质从进口11进入阀体1内，再经过阀口13从出口12流出阀体1。活动铁芯组件3上移后，即可以停止通电，在永磁体24的磁力作用下，活动铁芯组件3始终处于上升状态并与固定铁芯组件2相吸合；因此在绕组52不持续通电的情况下，电磁阀也能保持打开状态，这样大大节约了电能，降低了设备的使用成本。

而要将电磁阀关闭时，只需将绕组52反向通电，此时绕组52产生与永磁体24极性相同的磁力，磁极同性相斥，在同极性排斥力和弹簧4弹簧力的作用下，活动铁芯组件3下移复位而将阀口13关闭，从而将电磁阀关闭。在绕组52断电后，电磁阀保持在关闭状态，直到绕组52再一次正向通电。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (10)

1.一种自保持电磁阀，包括阀体(1)，所述的阀体(1)上设置有进口(11)和出口(12)，其特征是：所述的阀体(1)的上部装配有固定铁芯组件(2)，该固定铁芯组件(2)由中心竖向开孔的套管(21)、由不导磁的不锈钢材料制成的第一定铁芯(22)、由软磁材料制成的第二定铁芯(23)和一块永磁体(24)组成，所述的永磁体(24)设置在第一定铁芯(22)和第二定铁芯(23)之间，所述的第二定铁芯(23)固定于所述套管(21)的上端，所述的第一定铁芯(22)固定于所述第二定铁芯(23)上；所述的固定铁芯组件(2)的套管(21)内设置有活动铁芯组件(3)，该活动铁芯组件(3)的下端与所述阀体(1)内的阀口(13)相配合，所述的活动铁芯组件(3)的下部外套设有弹簧(4)，该弹簧(4)的上端与固定铁芯组件(2)相抵，其下端与活动铁芯组件(3)相抵；所述的固定铁芯组件(2)外设置有绕线架(51)，该绕线架(51)上设置有绕组(52)和线圈导磁架(53)；所述的活动铁芯组件(3)在电磁力控制下上下运动而使阀口(13)打开或者关闭。

2.根据权利要求1所述的一种自保持电磁阀，其特征是：所述的永磁体(24)呈环形结构，所述的第一定铁芯(22)的下部穿过所述永磁体(24)的中心与第二定铁芯(23)相固定。

3.根据权利要求2所述的一种自保持电磁阀，其特征是：所述的第二定铁芯(23)上开设有环形凹槽(23a)，所述的套管(21)的上部内凹并嵌入该环形凹槽(23a)内而与第二定铁芯(23)相固定。

4.根据权利要求3所述的一种自保持电磁阀，其特征是：所述的第二定铁芯(23)上开设有密封圈槽(23b),该密封圈槽(23b)内嵌制有第一密封圈(61)，所述的第一密封圈(61)的外周与所述套管(21)的内壁密封配合。

5.根据权利要求4所述的一种自保持电磁阀，其特征是：所述的活动铁芯组件(3)由活动铁芯(31)和密封垫(32)组成，所述的密封垫(32)固定于所述活动铁芯(31)的下端，所述的密封垫(32)的下表面与所述阀口(13)相配合。

6.根据权利要求5所述的一种自保持电磁阀，其特征是：所述的密封垫(32)的下端向外延伸形成环形边(32a)，所述的弹簧(4)的下端与该环形边(32a)的上表面相抵。

7.根据权利要求6所述的一种自保持电磁阀，其特征是：所述的阀体(1)和所述套管(21)之间设置有第二密封圈(62)。

8.根据权利要求7所述的一种自保持电磁阀，其特征是：所述的固定铁芯组件(2)与所述阀体(1)螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的一种自保持电磁阀，其特征是：所述的绕组(52)外设置有外壳(71)，该外壳(71)上设置有电插件(72)。

10.根据权利要求9所述的一种自保持电磁阀，其特征是：所述的进口(11)和出口(12)上均制有连接螺纹(1a)。