動鐵芯組件及使用其的電磁閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于電磁閥的動鐵芯組件以及使用其的電磁閥。所述用于電磁閥的動鐵芯組件包括：動鐵芯，所述動鐵芯在其中心處設(shè)置有導(dǎo)通孔，導(dǎo)通孔包括相互連通的上部導(dǎo)通孔和下部導(dǎo)通孔；復(fù)位彈簧，設(shè)置在動鐵芯的上部導(dǎo)通孔中；密封塞，間隙地設(shè)置在動鐵芯的下部導(dǎo)通孔中，其中，所述密封塞能夠在下部導(dǎo)通孔中沿上下方向自由地移位。
【專利說明】動鐵芯組件及使用其的電磁閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及閥門控制開關(guān)領(lǐng)域，尤其涉及動鐵芯組件以及使用其的電磁閥。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，大多數(shù)電磁閥內(nèi)部銜鐵結(jié)構(gòu)通常采用傳統(tǒng)的直接提(或直提式)閥結(jié)構(gòu)。即在一個套管上部固定一個靜鐵芯，在套管下部放置一個可上下移動的動鐵芯，在靜鐵芯和動鐵芯之間設(shè)有一個復(fù)位彈簧，使動鐵芯帶動設(shè)置在其下部的活塞向下壓住閥口，與靜鐵芯保持一定間隙。工作原理是利用線圈通電產(chǎn)生的磁場力吸引動鐵芯向上移動，向上移動的過程中需要克服閥口壓降力、復(fù)位彈簧力和動鐵芯自身重力，才能將閥口打開。這種結(jié)構(gòu)的線圈功率要求較大，間隙行程較小，無法做到提供成本較低、功耗較小的電磁閥。
[0003]具體地，在直提式電磁閥中，線圈需要提供較大的吸合力F0，相應(yīng)地線圈功率及成本需要提高，才能克服三個力(F0 > F1+F2+F3，閥口壓降力F1，復(fù)位彈簧力F2和動鐵芯自重力F3)從而使閥口打開，而且直接提閥結(jié)構(gòu)的間隙行程較小，無法做到閥體體積較小(即成本較低)的電磁閥。
[0004]鑒于上述，確有必要提供可以降低線圈功率和/或增加開閥行程的電磁閥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。
[0006]相應(yīng)地，本發(fā)明的目的之一是提供能夠降低線圈功率的用于電磁閥的動鐵芯組件。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供能夠提高電磁閥的開閥行程的用于電磁閥的動鐵芯組件。
[0008]本發(fā)明的還一目的是提供能夠使用上述動鐵芯組件的膜片式電磁閥。
[0009]在本發(fā)明的一個方面中，提供了 一種用于電磁閥的動鐵芯組件，其中所述動鐵芯組件包括:
[0010]動鐵芯，所述動鐵芯在其中心處設(shè)置有導(dǎo)通孔，所述導(dǎo)通孔包括相互連通的上部導(dǎo)通孔和下部導(dǎo)通孔；
[0011]復(fù)位彈簧，設(shè)置在動鐵芯的上部導(dǎo)通孔中；
[0012]密封塞，間隙地設(shè)置在動鐵芯的下部導(dǎo)通孔中，其中，所述密封塞能夠在下部導(dǎo)通孔中沿上下方向自由地移位。
[0013]另外，在本發(fā)明的其它方面中，還提供了使用上述的動鐵芯組件的直提式電磁閥和活塞式電磁閥。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜片式電磁閥的視圖；
[0016]圖2是圖1中顯示的膜片式電磁閥的部分視圖；
[0017]圖3是圖1中顯示的斜孔的可替代結(jié)構(gòu)的視圖；
[0018]圖4是圖1中顯示的卡簧的視圖；
[0019]圖5是用在本發(fā)明的膜片式電磁閥的導(dǎo)閥口構(gòu)件的可替代結(jié)構(gòu)的視圖；
[0020]圖6是圖1中顯示的分氣盤的放大視圖；
[0021]圖7是圖1中顯示的托盤的視圖；
[0022]圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的直提式電磁閥的視圖；和
[0023]圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的活塞式電磁閥的視圖。
【具體實施方式】
[0024]下面通過實施例，并結(jié)合附圖1-9，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標(biāo)號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發(fā)明實施方式的說明旨在對本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對本發(fā)明的一種限制。
[0025]第一實施例
[0026]下面參考附圖對根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的膜片式電磁閥進(jìn)行描述。
[0027]參考圖1和圖2，在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種膜片式電磁閥，包括:設(shè)置有閥口 504的閥體組件50 ;膜片組件40，所述膜片組件40的中心部分密封閥口 504且所述膜片組件40的周邊部分覆蓋設(shè)置在所述閥口 504與所述閥體組件50之間的環(huán)形腔體508，所述環(huán)形腔體508與所述電磁閥的進(jìn)口接管501連通，所述膜片組件40還包括導(dǎo)閥口構(gòu)件402 ;動鐵芯組件30，所述動鐵芯組件30包括相互連接的動鐵芯301和密封塞303，所述動鐵芯301推動所述密封塞303以封閉所述導(dǎo)閥口構(gòu)件402的導(dǎo)閥口通孔406 ;通過動鐵芯301帶動所述密封塞303向上移動以打開所述導(dǎo)閥口通孔406，由于在膜片組件40上方的膜片上方腔體507中的流體通過所述導(dǎo)閥口通孔406經(jīng)由閥口 504流入到膜片組件40下方的閥體出口腔體509的流量大于從電磁閥的進(jìn)口接管501經(jīng)由膜片組件40中的膜片通氣孔或平衡孔以及其邊緣與閥體之間的間隙流入到所述膜片上方腔體507的流量(在此產(chǎn)生流量差別)，由于該流量差別在膜片組件40上下端面上產(chǎn)生方向(朝向)向上的壓差力，從而所述壓差力使得膜片組件40向上移動，從而開啟所述閥口 504?？梢岳斫猓霏h(huán)形腔體508的形狀可以設(shè)置成底部和兩側(cè)具有一定的傾斜度或曲率。
[0028]參考圖2，下述將逐一對電磁閥中的主要部件諸如線圈10、靜鐵芯組件20、動鐵芯組件30、膜片組件40、閥體組件50、密封組件60和閥蓋組件70等進(jìn)行具體說明。
[0029]線圈10大致設(shè)置于包圍靜鐵芯組件20和動鐵芯組件30的套管703的外部。所述線圈10在通電時能夠產(chǎn)生磁力以吸引動鐵芯組件30中的動鐵芯301向上移動。動鐵芯組件30設(shè)置在閥蓋組件70的套管703的腔體內(nèi)且能夠在所述腔體內(nèi)上下移動。通常，為動鐵芯組件30中的動鐵芯301在所述套管703的腔體內(nèi)上下移動。
[0030]靜鐵芯組件20包括靜鐵芯201和分磁環(huán)202。靜鐵芯201下部設(shè)有一環(huán)形槽(未圖示)，將分磁環(huán)202鉚壓固定在所述環(huán)形槽內(nèi)。由圖可見，所述環(huán)形槽設(shè)置在所述靜鐵芯201的底部附近處，靜鐵芯201下部外圓面插入套管703上部內(nèi)圓面一定長度，將套管703上端面與靜鐵芯201下部外圓面焊接固定。
[0031]具體地，如圖1和2所示，在動鐵芯301和靜鐵芯201未相互吸引時，它們之間設(shè)置成間隔距離或間隙H。當(dāng)動鐵芯301和靜鐵芯201完全相互吸引時，它們之間設(shè)置的距離H變?yōu)榱慊虿辉俅嬖陂g隙。
[0032]動鐵芯組件30包括相互協(xié)同操作的動鐵芯301、卡簧302、密封塞303和復(fù)位彈簧304。動鐵芯301為大體圓柱形，且在其中心處設(shè)置有導(dǎo)通孔3011和3012，所述導(dǎo)通孔包括相互連通的上部導(dǎo)通孔3011和下部導(dǎo)通孔3012。復(fù)位彈簧304設(shè)置在動鐵芯301的上部導(dǎo)通孔3011中。密封塞303間隙地設(shè)置在動鐵芯301的下部導(dǎo)通孔3012中，其中，所述密封塞303能夠在下部導(dǎo)通孔3012中沿上下方向自由地移位。
[0033]如圖4所示，所述下部導(dǎo)通孔3012的底部內(nèi)側(cè)開設(shè)槽口(未標(biāo)示)，將卡簧302安裝于所述槽口內(nèi)。所述卡簧302為切掉一部分的圓環(huán)形的彈性金屬材料以便于將其壓縮后安裝于所述動鐵芯301的槽口中?？商娲?，還可以使用擋圈來替代所述卡簧302。
[0034]所述密封塞303具有一體地連接在一起的上部3032和下部3033，所述上部3032與下部3033連接處設(shè)置有一臺階面3031。所述密封塞303為大體圓柱形塑料棒，且其的上部3032的尺寸大于下部3033的尺寸。所述密封塞303的中心設(shè)置有一密封塞通孔3034，且通過位于所述上部導(dǎo)通孔3011和下部導(dǎo)通孔3012之間的支撐件3014抵靠和密封所述密封塞通孔3034的上部。所述支撐件3014為動鐵芯的一部分且從所述動鐵芯301的主體突出到所述下部導(dǎo)通孔3012中，其形狀為一錐形件或半球形件。所述支撐件3014的作用之一是用于支撐抵靠和密封所述密封塞通孔3034。密封塞通孔3034的作用:當(dāng)動芯鐵301向上移動時，支撐件3014離開密封塞通孔3034之后，有利于將密封塞304上方腔體的壓力或流體通過出口接管503排出，此時密封塞304上下端面上形成壓差，以便克服導(dǎo)閥口處的壓差或壓力降。
[0035]在圖1-2顯示的本發(fā)明的實施例中，通過斜孔3013連通所述下部導(dǎo)通孔3012和上部導(dǎo)通孔3011。當(dāng)然，還可以如圖3所示，通過直孔3013來連接下部導(dǎo)通孔3012和上部導(dǎo)通孔3011。從圖3可見，直孔3013位于支撐件3014的左側(cè)，且其的上端連通上部導(dǎo)通孔3011，而其的下端連通下部導(dǎo)通孔3012。
[0036]在密封塞3034向下移動至第一位置(即最下面位置)時，在所述第一位置處由所述卡簧302抵靠支撐所述密封塞的臺階面3031以使其不再向下移動。當(dāng)密封塞303處于在所述第一位置上方的第二位置(即圖2中顯示密封塞303所處的位置)時，由所述錐形件3014的前端抵靠和密封所述密封塞通孔3034，使得其不能向上移動。此時所述密封塞的臺階面3031與卡簧302之間存在第一間隙h。但是由于此時，密封塞303的下端面密封住了導(dǎo)閥口構(gòu)件402的導(dǎo)閥口通孔406且密封塞通孔3034也被錐形件3014密封，故電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0037]此外，當(dāng)線圈10被通電時，動鐵芯301和靜鐵芯201之間產(chǎn)生磁力，該磁力吸引動鐵芯301向上移位。在動鐵芯組件30中的動鐵芯301與靜鐵芯201吸合在一起的期間，首先通過靜鐵芯201和動鐵芯301之間的吸引力使得動鐵芯301向上移動第一間隙h直至卡簧302接觸所述密封塞的臺階面3031為止；之后在所述吸引力的作用下，所述動鐵芯301帶動所述密封塞303 —起向上移位，使得打開所述導(dǎo)閥口通孔406，進(jìn)而打開所述電磁閥的閥口 504，從而電磁閥處于打開狀態(tài)。[0038]閥體組件50包括閥體502、與環(huán)形腔體508連通的進(jìn)口接管501和與閥體出口腔體509連通的出口接管503。所述閥體502通過在其中心處設(shè)置中心臺階506而形成環(huán)形閥口 504。由圖1可見，所述環(huán)形腔體508為所述環(huán)形閥口 504與閥體組件50形成的(密封)腔體。
[0039]閥蓋組件70包括閥蓋701、螺栓702和套管703，所述閥蓋701為一方形蓋板且在其四個角處設(shè)置有四個螺孔(未圖示)，通過螺栓702和閥蓋701和閥體502中的對應(yīng)的螺孔的配合連接將閥體502與閥蓋701固定，用于形成包圍環(huán)形閥口 504的腔體(可知，所述腔體在設(shè)置了膜片組件40之后被分成膜片上方腔體507，和膜片下方的環(huán)形腔體508和閥體出口腔體509)。閥蓋701的中央設(shè)置有一閥蓋孔(未示出)，所述套管703的下端插入到所述閥蓋孔中且通過焊接方法固定。優(yōu)選地，采用銀釬焊等方法將套管703的下端與閥蓋孔焊接在一起。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，套管703與閥蓋孔之間采用密封連接，以免電磁閥泄漏在其中流過的流體或冷媒，它們之間只要能夠?qū)崿F(xiàn)密封連接即可，所述連接方法不限于焊接等方法，也可以采用其他方法。
[0040]密封組件60包括支撐板601和密封圈602，所述支撐板601與環(huán)形腔體508相對，設(shè)置在所述膜片上方腔體507外周且在所述膜片組件40的周邊的上方。該支撐板601的外部與閥體502配合連接，密封圈602被壓縮在支撐板601和閥蓋701之間。密封圈602為一種圓環(huán)形的密封圈，優(yōu)選為一種橡膠材料。
[0041]參見圖2，膜片組件40設(shè)置在所述閥體組件50的中心臺階506上，所述膜片組件40完全地覆蓋或部分地覆蓋所述中心臺階506與所述閥體502之間形成的環(huán)形腔體508?；蛘哒f，所述膜片組件40被設(shè)置在所述中心臺階506上，所述膜片組件40覆蓋在其下方的所述中心臺階506與所述閥體之間形成的環(huán)形腔體508。
[0042]需要注意的是，在本發(fā)明中膜片組件40下方具有兩個腔體:在其周邊附近的環(huán)形腔體508和在閥口 504處的閥體出口腔體509。
[0043]膜片組件40設(shè)置在中心臺階506上，且覆蓋在其下方的環(huán)形腔體508和閥體出口腔體509。
[0044]膜片組件40包括分氣盤405、膜片404、墊片403、導(dǎo)閥口構(gòu)件402和托盤401，所述分氣盤405設(shè)置在所述環(huán)形腔體508內(nèi)。所述膜片404設(shè)置在分氣盤405上，所述膜片404的上表面的邊緣被支撐板601的下部臺階至少部分地蓋住。所述膜片404的(下表面的)中心部分密封所述閥口 504。由圖1和2可見，當(dāng)電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)中時，由動鐵芯組件中的密封塞303的下端面密封或壓蓋住所述導(dǎo)閥口通孔406。
[0045]可知，所述膜片404的上表面的邊緣通常被支撐板601間隙地蓋住，以便于流體能夠從進(jìn)口接管501流入到膜片404上方的膜片上方腔體507中。
[0046]所述導(dǎo)閥口構(gòu)件402的下部依次穿過托盤401的中間孔、膜片404的中間孔和為圓環(huán)形金屬沖壓件的墊片403的中間孔，之后通過導(dǎo)閥口構(gòu)件402的下部向外翻邊將它們固定在一起。另外，所述導(dǎo)閥口構(gòu)件402通過中部的突出構(gòu)件407覆蓋壓住托盤401。
[0047]具體地，如圖7所示，所述托盤401的外周可以通過沖壓工藝在托盤401的每個平面上形成六個大致半圓形的凸凹結(jié)構(gòu)4011。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，所述托盤401的另一種可替代的形式是其外周邊向上翻邊。
[0048]在本發(fā)明的第一實施例中，導(dǎo)閥口構(gòu)件402為一大致圓筒形構(gòu)件，其中心處設(shè)置有導(dǎo)閥口通孔406。在其中部的外周設(shè)置有突出件407，且其的底部向外翻邊。所述突出件407可以為鰭狀的突出構(gòu)件或環(huán)形的突出構(gòu)件。通過將導(dǎo)閥口構(gòu)件402的底部向外翻邊，且通過與其連接在一起的墊片、托盤等支撐膜片或?qū)чy口構(gòu)件等部件。具體地，墊片、托盤等可以通過焊接或螺紋連接等方式與導(dǎo)閥口構(gòu)件402連接在一起。
[0049]參見圖5，提供了一種導(dǎo)閥口構(gòu)件的替代形式。具體地，所述導(dǎo)閥口構(gòu)件402上部為錐形臺階4021，下部為兩段式圓柱形臺階。所述兩段式圓柱形臺階包括相互連接的上部圓柱形臺階4022和下部圓柱形臺階4023。所述導(dǎo)閥口構(gòu)件402的內(nèi)部設(shè)置有連通膜片上方腔體507和閥體出口腔體509的導(dǎo)閥口通孔406。具體地，在本發(fā)明中，導(dǎo)閥口通孔406的上部直徑小于其下面的直徑?？梢岳斫?，導(dǎo)閥口通孔406的上部直徑設(shè)置成較小，而其的下部直徑設(shè)置成較大，以及導(dǎo)閥口構(gòu)件402的上部設(shè)置成錐形臺階4021，都是為了在保持導(dǎo)閥口通孔的流通能力的情況下，盡可能減小導(dǎo)閥口構(gòu)件402的重量。此外，導(dǎo)閥口通孔406的下部設(shè)置成具有較大的直徑，還便于其底部向外翻邊4024固定墊片、膜片、托盤等部件。可以理解，所述墊片403可以直接焊接到導(dǎo)閥口構(gòu)件的底端上，以便于通過托盤401支撐膜片404、導(dǎo)閥口構(gòu)件402等部件。
[0050]所述膜片404和所述分氣盤405的邊緣處分別設(shè)置有多個通氣孔或平衡孔。具體地，如圖6所示，所述分氣盤405沿著其靠近外圓周的一圓周設(shè)置有多個間隔開的通氣孔4052 ;所述膜片404沿著圍繞圓心的一圓周上設(shè)置有兩個間隔開的通氣孔(未示出)，且使得在將分氣盤405和膜片404如圖2所示地裝配在一起時，所述膜片404的通氣孔與所述分氣盤405的通氣孔4052相連通。流體通過所述通氣孔4052以及膜片404和分氣盤405的邊緣與所述閥體組件50的內(nèi)側(cè)邊緣之間的間隙流入到所述膜片組件40的上方腔體507內(nèi)。
[0051]具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，所述膜片404為一種圓片狀塑料制成，中間有一中間孔，靠近邊緣沿其圓周設(shè)置有一較小的兩個或更多個通氣孔(未示出)。優(yōu)選為由一種聚四氟乙烯材料制成膜片404，所述膜片404的內(nèi)部還可以加入玻璃纖維物以增強其的性能。
[0052]墊片403為一圓形的金屬沖壓件，分氣盤405為一圓形的金屬沖壓件。
[0053]參見圖6，所述分氣盤405，為一種圓環(huán)形沖壓件，中間設(shè)有一中間孔4051，邊緣環(huán)面均勻分布若干個通氣孔4052。該分氣盤405被放置在膜片404下方。
[0054]以上對本發(fā)明的電磁閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)描述，下面將對其的工作原理進(jìn)行說明，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明的公開內(nèi)容。
[0055]閥口閉合狀態(tài)一打開狀態(tài)
[0056]當(dāng)流體從進(jìn)口接管501進(jìn)入閥體502(如圖1的箭頭所示)后且線圈10未被通電時，此時膜片上方腔體507和環(huán)形腔體508內(nèi)的流體壓力相等。由于復(fù)位彈簧304被壓縮在靜鐵芯201和動鐵芯301之間，復(fù)位彈簧304的彈簧力推著動鐵芯組件30向下移動。經(jīng)由支撐件3014 (此時支撐件3014密封住密封塞的通孔)使密封塞303壓住導(dǎo)閥口構(gòu)件402的上端面并推著膜片組件40向下移動，使膜片404下端面蓋住閥口 504，此時閥口 504處于關(guān)閉狀態(tài)。動鐵芯301上表面距離靜鐵芯201下表面的距離或行程H大于密封塞303的臺階面3031距離卡簧302 (確切地說是卡簧302的上表面)的距離h(即H > h)。
[0057]當(dāng)線圈10通電后，線圈10產(chǎn)生的磁力將吸引動鐵芯301克服其自身重力和復(fù)位彈簧304的彈簧力向上移動，由于密封塞303受到導(dǎo)閥口通孔(或其的進(jìn)出口)處壓力降的吸附，暫時壓住且蓋住導(dǎo)閥口構(gòu)件402。起初，動鐵芯301克服復(fù)位彈簧304的彈簧力和自身重力帶動卡簧302向上移動或移位，直至卡簧302的上表面接觸到密封塞303的臺階面3031 (即h = O)。此時，動鐵芯301被吸引向上移動且形成了一定的加速度，通過卡簧302的上表面推動密封塞303向上移位。密封塞303由于受到推力而克服閥口 504(具體地是導(dǎo)閥口通孔)處的壓降力離開導(dǎo)閥口構(gòu)件402的上表面。需要注意的是，由于動鐵芯301向上移動，導(dǎo)致支撐件3014離開密封塞通孔3034，這樣有利于將密封塞303的上方腔體的流體排入到出口接管503中，由此在密封塞303的上下端面上形成壓差力，該壓差力幫助克服導(dǎo)閥口構(gòu)件402對密封塞303的吸附力，使得密封塞303較容易向上移動。當(dāng)動鐵芯301的上表面移位到靜鐵芯201下表面時(此時動鐵芯301和靜鐵芯201相互接觸且它們之間的吸合力達(dá)到最大值)，密封塞303已經(jīng)離開導(dǎo)閥口構(gòu)件402 —距離，此時膜片上方腔體507內(nèi)的流體會從導(dǎo)閥口通孔406流入閥體出口腔體509 (即閥體右側(cè)出口方向)進(jìn)而從出口接管503流出。此時，膜片上方腔體507內(nèi)的流體向出口接管503排泄的流量造成膜片上方腔體507內(nèi)的壓力開始變低。由于膜片404下方的環(huán)形腔體508的流體通過膜片404的邊緣及膜片404中的對應(yīng)的通氣孔流入膜片上方腔體507的流量小于從膜片上方腔體507通過導(dǎo)閥口通孔406流入閥口 504的流量，形成了膜片404下方的環(huán)形腔體508的壓力比膜片上方腔體507的壓力大，從而膜片404在其上方腔體507和下方的環(huán)形腔體508之間的壓降力作用下，膜片404的中間部分逐漸離開閥口 504，拱起至支撐板601的下表面。故進(jìn)口接管501至出口接管503之間的閥口 504完全打開。如果線圈10始終保持通電狀態(tài)，則導(dǎo)閥口通孔406和閥口 504會一直處于完全打開狀態(tài)。
[0058]具體地，在閥口 504被打開時，由于膜片組件上方的膜片上方腔體507此時為低壓腔而膜片組件下方的環(huán)形腔體508由于與進(jìn)口接管501連通為高壓腔，因此在所述膜片上方腔體507和環(huán)形腔體508之間形成向上的壓差力，使得導(dǎo)閥口構(gòu)件402向上移動，且通過固定在導(dǎo)閥口構(gòu)件402上的墊片403帶動膜片404和托盤401 —起向上移動，進(jìn)而使得所述膜片404的中間部分向上拱起至抵靠支撐板601的下表面，此時進(jìn)口接管501至出口接管503之間的閥口 504完全打開。
[0059]閥口打開狀態(tài)一閉合狀態(tài)
[0060]當(dāng)線圈10斷電后，線圈10產(chǎn)生的磁場力消失，動鐵芯301將失去向上的吸引力，同時受到復(fù)位彈簧304釋放的彈簧力，推動動鐵芯301向下移位。繼而，動鐵芯301再經(jīng)由其上的錐形件3014推動密封塞303向下移位，直到密封塞303的下端面蓋住導(dǎo)閥口通孔406的上表面。此時膜片上方腔體507的流體停止了經(jīng)由導(dǎo)閥口通孔406向閥體出口接管503流動，膜片上方腔體507和膜片下方的環(huán)形腔體508之間的壓力降，會隨著膜片下方的環(huán)形腔體508的流體通過膜片404的邊緣及通氣孔流入膜片上方腔體507，達(dá)到膜片上方腔體507和環(huán)形腔體508壓力相等。膜片404中間拱起部分會受到動鐵芯301的推力經(jīng)由托盤401和導(dǎo)閥口構(gòu)件402向下移位，蓋住了閥口 504，從而停止了流體從進(jìn)口接管501向出口接管503的流動。最終，使得電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0061]通過上述描述可知,在本發(fā)明的第一實施例中，最初使動鐵芯301向上移位時,僅需要克服自身重力和復(fù)位彈簧304的彈簧力即可；之后在動鐵芯301向上移動且形成一定的加速度之后，再帶動相應(yīng)的密封塞303向上移動。這樣，本發(fā)明所述的電磁閥所需要的線圈功率比普通的電磁閥的小，且開閥的行程較大，從而實現(xiàn)電磁閥的成本更低。
[0062]第二實施例
[0063]參見圖8，本發(fā)明的第一實施例所述的動鐵芯組件也可以用于直提式電磁閥。圖8僅示意性地示出了本領(lǐng)域中的直提式電磁閥的一個實施例，可以理解，相關(guān)技術(shù)人員可以將本發(fā)明的動鐵芯組件用于其它類型的現(xiàn)有技術(shù)的直提式電磁閥中，以實現(xiàn)相應(yīng)的功能。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過上述關(guān)于膜片式電磁閥的具體描述可知，當(dāng)本發(fā)明的動鐵芯組件230用于直提式電磁閥200時，其具體結(jié)構(gòu)和工作原理與本發(fā)明的第一實施例所述的相同，為了簡便起見，不再對此進(jìn)行詳細(xì)描述。故，動鐵芯組件230中的各個部件采用與第一實施例相同的參考標(biāo)記標(biāo)識，以避免混淆。需要指出的是，在第二實施例中，采用直孔2301連接動鐵芯301的上部導(dǎo)通孔2302和下部導(dǎo)通孔2303。
[0064]直提式電磁閥200包括閥體組件250、靜鐵芯組件220、與靜鐵芯組件220相互配合的動鐵芯組件230以及密封組件260。具體地，閥體組件250包括閥體2502、通過閥體2502中心處的閥口 2402相互連通的進(jìn)口接管2501和出口接管2503。
[0065]閥口閉合狀態(tài)一打開狀態(tài)
[0066]當(dāng)流體從閥體2502左側(cè)的進(jìn)口接管2501進(jìn)入閥體2502 (如由圖8中的箭頭所示)后且安裝在靜鐵芯201和動鐵芯301的外圍的線圈(未顯示)未被通電時，由于復(fù)位彈簧304被壓縮在靜鐵芯201和動鐵芯301之間，復(fù)位彈簧力推著動鐵芯301向下位移，使密封塞303壓住閥口 2402，從而閥口 2402處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0067]當(dāng)線圈通電后，線圈產(chǎn)生的磁場力將吸引動鐵芯301向上位移，此時需要克服自身重力和復(fù)位彈簧的彈簧力。由于動鐵芯組件230中的密封塞303受到閥口(或進(jìn)出口)壓力降的吸附，暫時被壓蓋住閥口 2402。當(dāng)動鐵芯301克服自身重力和彈簧力帶動卡簧(未標(biāo)示)向上移動，移至卡簧上表面接觸到密封塞303的臺階面(即距離靜鐵芯201的下端面的距離為H-h)。此時，動鐵芯301被吸引向上位移形成了一個加速度，通過卡簧上表面推動密封塞304向上位移。密封塞304受到推動力時，克服閥口壓降力離開閥口 2402所在的平面。當(dāng)動鐵芯301上表面位移到靜鐵芯201下表面時，密封塞304已經(jīng)離開閥口 2402，進(jìn)口接管2501至出口接管2503之間的閥口 2402完全打開。如果線圈一直保持通電狀態(tài)，則閥口 2402會一直處于完全打開狀態(tài)。
[0068]閥口打開狀態(tài)一閉合狀態(tài)
[0069]當(dāng)線圈斷電后，線圈產(chǎn)生的磁場力消失，動鐵芯301將失去向上的吸引力，同時受到復(fù)位彈簧304的釋放力和自身重力的作用，使得動鐵芯301向下位移，動鐵芯301再推動密封塞303向下位移，直到密封塞303下表面蓋住閥口 2402的上表面，從而停止了流體從進(jìn)口接管2501向出口接管2503的流動。此后，直提式電磁閥200處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0070]第三實施例
[0071]參見圖9，本發(fā)明的第一實施例所述的動鐵芯組件也可以用于活塞式電磁閥300。圖9僅示意性地示出了本領(lǐng)域中的活塞式電磁閥的一個實施例，可以理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將所述的動鐵芯組件用于其它類型的現(xiàn)有技術(shù)的活塞式電磁閥中，以實現(xiàn)相應(yīng)的功能。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過上述關(guān)于膜片式電磁閥的具體描述可知，當(dāng)本發(fā)明的動鐵芯組件330用于活塞式電磁閥300時，其具體結(jié)構(gòu)和工作原理與本發(fā)明的第一實施例所述的相同，為了簡便起見，不再對此進(jìn)行詳細(xì)描述。故，動鐵芯組件330中的各個部件采用與第一實施例相同的參考標(biāo)記標(biāo)識，以避免混淆。需要指出的是，在第三實施例中，采用直孔3301連接動鐵芯301的上部導(dǎo)通孔3302和下部導(dǎo)通孔3303。
[0072]活塞式電磁閥300包括閥體組件350、靜鐵芯組件320、與靜鐵芯組件320相互配合的動鐵芯組件330、活塞組件340以及密封組件360。具體地，閥體組件350包括閥體3502、通過閥體3502中心處的閥口 3403相互連通的進(jìn)口接管3501和出口接管3503。所述活塞組件340的通孔3402被密封塞303的下端面密封住。
[0073]閥口閉合狀態(tài)一打開狀態(tài)
[0074]當(dāng)流體從閥體3502左側(cè)的進(jìn)口接管3501進(jìn)入閥體3502(如圖9中的箭頭所示)后且安裝在靜鐵芯201和動鐵芯301的外圍的線圈(未示出)未通電時，此時活塞組件340的上方腔體和下方腔體(該下方腔體是指活塞組件340下方的除閥口 3403部分之外的腔體，其與進(jìn)口接管3501連通；需要指出的是，活塞組件340下方的閥口 3403位置處的腔體在此處被稱為出口腔體，其與出口接管3503連通)內(nèi)的流體壓力相等。由于復(fù)位彈簧304被壓縮在靜鐵芯201和動鐵芯301之間，復(fù)位彈簧304的彈簧力推著動鐵芯301向下位移，使密封塞303壓住活塞組件340的通孔3402并推著活塞組件340向下位移，使活塞組件340下表面蓋住閥口 3403，從而閥口 3403處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0075]當(dāng)線圈通電后，線圈產(chǎn)生的磁場力將吸引動鐵芯301向上位移，此時需要克服自身重力和復(fù)位彈簧力。由于密封塞303受到活塞組件的通孔3402(或進(jìn)出口)處壓力降的吸附，暫時被壓蓋住活塞組件340的通孔3402。當(dāng)動鐵芯301克服彈簧力帶動卡簧向上位移，移動至卡簧上表面接觸到密封塞303的臺階面(即距離靜鐵芯201的下端面的距離為H-h)。此時,動鐵芯301被吸引向上位移且形成了一個加速度,通過卡簧上表面推動密封塞303向上位移，密封塞303受到推動力時，克服活塞組件340的通孔3042處壓降力離開其所在的平面。當(dāng)動鐵芯301上表面位移到靜鐵芯201下表面時，密封塞303已經(jīng)離開活塞組件340的通孔3402，此時活塞組件340上方腔體內(nèi)的流體會從活塞組件的通孔3402流入出口腔體(與閥體右側(cè)的出口接管3503連通)?；钊M件340的上方腔體內(nèi)的流體向出口接管3503排泄的流量，造成活塞組件340的上方腔體內(nèi)壓力開始變低。這是由于活塞組件340的下方腔體的流體通過活塞組件340的齒槽3401與閥體3502的間隙流入活塞組件340的上方腔體的流量沒有該上方腔體通過活塞組件340的通孔3402流入閥3403的流量大。這導(dǎo)致活塞組件340的下方腔體的壓力比上方腔體的壓力大，使得活塞組件340在上方腔體和下方腔體之間的壓降力作用下，逐漸開始離開閥3403，從而進(jìn)口接管3501至出口接管3503之間的閥3402完全打開。如果線圈始終保持通電狀態(tài)，則閥3403會一直處于完全打開狀態(tài)。
[0076]閥口打開狀態(tài)一閉合狀態(tài)
[0077]當(dāng)線圈斷電后，線圈產(chǎn)生的磁場力消失，動鐵芯301將失去向上的吸引力，同時受到自身重力和復(fù)位彈簧304的釋放力的作用，使得動鐵芯301向下位移，動鐵芯301再推動密封塞303向下位移，直到密封塞303下表面蓋住活塞組件340的通孔3042的上表面。此時活塞組件340的上方腔體的流體停止了向閥體出口接管3503的流動，活塞組件340的上方腔體和下方腔體之間的壓力降，會隨著下方腔體的流體通過活塞齒槽3401與閥體3502的間隙流入上方腔體，達(dá)到活塞組件340的上方腔體和下方腔體壓力相等?；钊M件340會受到動鐵芯301的推力向下位移，蓋住了閥3403，從而停止了流體從閥體進(jìn)口接管3501向出口接管3503的流動。此后，活塞式電磁閥300處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0078]雖然本總體發(fā)明構(gòu)思的一些實施例已被顯示和說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電磁閥的動鐵芯組件，其中所述動鐵芯組件包括: 動鐵芯，所述動鐵芯在其中心處設(shè)置有導(dǎo)通孔，所述導(dǎo)通孔包括相互連通的上部導(dǎo)通孔和下部導(dǎo)通孔； 復(fù)位彈簧，設(shè)置在動鐵芯的上部導(dǎo)通孔中； 密封塞，間隙地設(shè)置在動鐵芯的下部導(dǎo)通孔中，其中，所述密封塞能夠在下部導(dǎo)通孔中沿上下方向自由地移位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電磁閥的動鐵芯組件，其特征在于， 所述下部導(dǎo)通孔的底部內(nèi)側(cè)開設(shè)槽口，將卡簧或擋圈安裝于所述槽口內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電磁閥的動鐵芯組件，其特征在于， 所述卡簧為切掉一部分的圓環(huán)形的彈性金屬材料以便于將其壓縮后安裝于所述動鐵芯的槽口中；且通過斜孔或直孔連通所述下部導(dǎo)通孔和上部導(dǎo)通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的用于電磁閥的動鐵芯組件，其特征在于， 所述密封塞具有一體地連接在一起的上部和下部，所述上部與下部連接處設(shè)置有一臺階面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電磁閥的動鐵芯組件，其特征在于， 所述密封塞為圓柱形塑料棒，且密封塞的上部尺寸大于下部尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電磁閥的動鐵芯組件，其特征在于， 所述密封塞的中心設(shè)置有一密封塞通孔，且通過位于所述上部導(dǎo)通孔和下部導(dǎo)通孔之間的支撐件抵靠和密封所述密封塞通孔的上部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電磁閥的動鐵芯組件，其特征在于， 所述支撐件為動鐵芯的一部分且從所述動鐵芯的主體突出到所述下部導(dǎo)通孔中，其形狀為一錐形件或半球形件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電磁閥的動鐵芯組件，其特征在于， 在密封塞向下移動至第一位置時，在所述第一位置處由所述卡簧抵靠支撐所述密封塞的臺階面以使其不再向下移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于電磁閥的動鐵芯組件，其特征在于， 當(dāng)密封塞處于在所述第一位置上方的第二位置時，由所述支撐件的前端抵靠和密封所述密封塞通孔， 使得其不能向上移動，此時所述密封塞的臺階面與卡簧之間存在第一間隙，但是由于此時，密封塞的下端面密封住了電磁閥的導(dǎo)閥口構(gòu)件中的導(dǎo)閥口通孔且密封塞通孔也被支撐件密封，故電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于電磁閥的動鐵芯組件，其特征在于， 在動鐵芯組件中的動鐵芯與電磁閥中的處于動鐵芯上方的靜鐵芯吸合在一起的期間，首先通過靜鐵芯和動鐵芯之間的吸引力使得動鐵芯向上移動第一間隙直至卡簧接觸所述密封塞的臺階面為止；之后在所述吸引力的作用下，所述動鐵芯帶動所述密封塞一起向上移位，使得打開所述導(dǎo)閥口通孔，進(jìn)而打開所述電磁閥的閥口，從而電磁閥處于打開狀態(tài)。
11.一種膜片式電磁閥，所述膜片式電磁閥包括: 設(shè)置有閥口的閥體組件； 膜片組件，所述膜片組件的中心部分密封所述閥口且所述膜片組件的周邊部分覆蓋設(shè)置在所述閥口與所述閥體組件之間的環(huán)形腔體，所述環(huán)形腔體與所述電磁閥的進(jìn)口接管連通，所述膜片組件還包括導(dǎo)閥口構(gòu)件； 動鐵芯組件，所述動鐵芯組件為根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的動鐵芯組件,所述動鐵芯推動所述密封塞移動以封閉所述導(dǎo)閥口構(gòu)件中的導(dǎo)閥口通孔； 通過動鐵芯帶動所述密封塞向上移動以打開所述導(dǎo)閥口通孔，由于在膜片組件上方的膜片上方腔體中的流體通過所述導(dǎo)閥口通孔經(jīng)由閥口流入到在膜片組件下方的閥體出口腔體的流量大于從所述電磁閥的進(jìn)口接管流入到所述膜片上方腔體中的流量而產(chǎn)生流量差別，由于所述流量差別在膜片組件上產(chǎn)生方向向上的壓差力，從而所述壓差力使得膜片組件向上移動，從而開啟所述閥口。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 所述閥體組件包括閥體、與環(huán)形腔體連通的進(jìn)口接管和與閥體出口腔體連通的出口接管，所述閥體通過在其中心處設(shè)置中心臺階而形成環(huán)形閥口。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 所述膜片式電磁閥還包括閥蓋組件，所述閥蓋組件包括閥蓋、螺栓和套管，所述閥蓋為一方形蓋板且在其四個角處設(shè)置有四個螺孔，通過螺栓依次插入到閥蓋的螺孔和閥體的螺孔中而將它們固定在一起，且用于形成包圍環(huán)形閥口的腔體，閥蓋的中央設(shè)置有一閥蓋孔，所述套管的下端插入到所述閥蓋孔中且通過焊接方法固定。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 所述套管的下端通過銀釬焊與所述閥蓋孔固定連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 還包括密封組件，所述密封組件包括支撐板和密封圈，所述支撐板與所述環(huán)形腔體相對且設(shè)置在所述膜片組件的周邊的上方，該支撐板的外部與閥體配合，密封圈被壓縮在支撐板和閥蓋之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求11-15中任一項所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 所述膜片組件被設(shè)置在所述中心臺階上，所述膜片組件覆蓋在其下方的所述中心臺階與所述閥體之間所形成的環(huán)形腔體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 所述膜片組件包括分氣盤、膜片、墊片、導(dǎo)閥口構(gòu)件和托盤，所述分氣盤設(shè)置在所述環(huán)形腔體內(nèi)，所述膜片設(shè)置在分氣盤上，所述膜片的上表面的邊緣被支撐板的下部臺階至少部分地蓋住，所述膜片的下表面密封所述閥口。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 所述導(dǎo)閥口構(gòu)件上部為錐形臺階，下部為具有上部圓柱形臺階和下部圓柱形臺階的兩段式圓柱形臺階，其中所述上部圓形臺階的尺寸大于下部圓柱形臺階的尺寸，所述上部圓柱形臺階覆蓋壓住托盤，所述導(dǎo)閥口構(gòu)件的內(nèi)部設(shè)置有連通膜片組件的上方腔體和閥體出口腔體的導(dǎo)閥口通孔，所述導(dǎo)閥口通孔的上部的直徑小于其下部的直徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 所述導(dǎo)閥口構(gòu)件為一大致圓筒形構(gòu)件，其中心處設(shè)置有導(dǎo)閥口通孔，在其中部的外周設(shè)置有突出件，所述突出件覆蓋壓住托盤，且其的底部向外翻邊。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 所述導(dǎo)閥口構(gòu)件的下部依次穿過托盤的中間孔、膜片的中間孔和為圓環(huán)形金屬沖壓件的墊片的中間孔，之后通過導(dǎo)閥口構(gòu)件的下部向外翻邊將它們固定在一起。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 所述膜片和所述分氣盤的邊緣處分別設(shè)置有相互連通的通氣孔，所述托盤的外邊向上卷起或通過沖壓工藝在周邊處形成凸凹結(jié)構(gòu)，流體通過所述膜片組件中的通氣孔和/或與所述閥體的內(nèi)側(cè)邊緣之間的間隙流入到所述膜片組件的上方腔體內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 在閥口被打開時，由于膜片上方腔體此時為低壓腔而膜片組件下方的環(huán)形腔體由于與進(jìn)口接管連通為高壓腔，因此在所述膜片上方腔體和環(huán)形腔體之間形成向上的壓差力，使得膜片組件帶動導(dǎo)閥口構(gòu)件向上移動，且通過固定在導(dǎo)閥口構(gòu)件上的墊片帶動膜片和托盤一起向上移動，進(jìn)而使得所述膜片的中間部分向上拱起至抵靠支撐板的下表面，此時進(jìn)口接管至出口接管之間的閥口完全打開。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 在關(guān)閉閥口時，動鐵芯在自身重力和復(fù)位彈簧的釋放力作用下，帶動錐形件向下移動，從而錐形件推動密封塞朝向?qū)чy口構(gòu)件移動，直到密封塞密封導(dǎo)閥口通孔，此時膜片組件上方腔體的流體停止通過導(dǎo)閥口通孔向閥體出口接管流動，膜片上方腔體和環(huán)形腔體之間的壓力降隨著環(huán)形腔體中的流體全都通過膜片組件的邊緣和/或通氣孔流入上方腔體，到達(dá)膜片上方腔體和環(huán)形腔體的壓力相等，膜片中間拱起部分經(jīng)由導(dǎo)閥口構(gòu)件和托盤受到動鐵芯的推力的作 用向下移動以密封閥口。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 動鐵芯組件設(shè)置在所述套管內(nèi)且能夠在其中上下移動；線圈設(shè)置在所述套管外部，所述線圈在通電時能夠產(chǎn)生磁力以吸引動鐵芯組件中的動鐵芯向上移動。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的膜片式電磁閥，其特征在于， 所述套管內(nèi)設(shè)置有包括靜鐵芯和分磁環(huán)的靜鐵芯組件，所述靜鐵芯的下部設(shè)置有環(huán)形槽，所述分磁環(huán)鉚壓固定在所述環(huán)形槽內(nèi)，靜鐵芯的下部插入到套管的上部內(nèi)，且套管的上端面與靜鐵芯的下部外圓面焊接固定。
26.—種直提式電磁閥,其中所述直提式電磁閥包括: 動鐵芯組件，所述動鐵芯組件為根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的動鐵芯組件,所述動鐵芯組件中的動鐵芯推動所述密封塞移動以封閉直提式電磁閥的閥口。
27.一種活塞式電磁閥，其中所述活塞式電磁閥包括: 動鐵芯組件，所述動鐵芯組件為根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的動鐵芯組件,所述動鐵芯組件中的動鐵芯推動所述密封塞移動以封閉所述活塞式電磁閥的活塞組件的通孔，進(jìn)而使得活塞組件密封活塞式電磁閥的閥口。
【文檔編號】F16K7/17GK103629415SQ201210301827
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月23日
【發(fā)明者】劉成, 汪昌東, 喬金紅 申請人:丹佛斯（天津）有限公司