專利名稱：兩級活塞式脈沖電磁閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電磁閥，具體地指一種用于清除布袋除塵器上灰塵的兩級活塞式
脈沖電磁閥。
背景技術：
傳統的用于清除布袋除塵器上灰塵的電磁閥大多為膜片式脈沖電磁閥。此類脈沖 電磁閥的先導孔路徑長、孔徑小，極易堵塞而造成電磁閥控制失靈；加之膜片結構的壽命有 限，使電磁閥的工作壽命過短。并且，膜片式脈沖電磁閥的開啟時間一般^ 85ms，導致壓縮 氣體形成的脈沖強度沒有得到充分發(fā)揮，因此一般單閥控制的布袋清灰面積《40m2。 為了解決上述問題，科研人員設計了活塞脈沖電磁閥。目前，國內已有的活塞脈沖 電磁閥大多為單級活塞式結構，主要有活塞加膜片式結構和活塞加直動式結構兩種。前者 的缺陷是仍然需要膜片，易堵塞失靈、壽命有限；后者的缺陷則是受直動部份先導孔徑的制 約，使閥的開啟時間過長，脈沖效果較差。 與國內的活塞脈沖電磁閥相比，國外所采用的先導式活塞脈沖電磁閥有較大優(yōu) 勢，其開啟時間較短， 一般《25ms，可以使高壓氣包內的壓縮氣體形成較強的脈沖，從而達 到較好的清灰效果，其單閥可控制的布袋清灰面積在70!112左右，使用效率也較高。但國外 的先導式活塞脈沖電磁閥的一級先導部分也始終存在著膜片結構，同樣具有易堵塞失靈、 膜片壽命不長的缺陷。并且，由于這種脈沖電磁閥采用電磁加氣動的復合控制結構，電磁閥 關閉時靠壓縮氣體的壓力實現，故其結構較為復雜、安裝較為不便。同時，其在使用過程中 存在壓縮氣體不停泄漏的缺陷，導致壓縮氣體損失嚴重。

發(fā)明內容本實用新型的目的就是要提供一種結構簡單、啟閉迅速、脈沖噴吹效果好、且工作 壽命長的兩級活塞式脈沖電磁閥。 為實現上述目的，本實用新型所設計的兩級活塞式脈沖電磁閥，包括閥體，所述閥 體由橫隔層分為上腔室和下腔室，所述橫隔層上設有連接上腔室和下腔室的通孔，所述橫 隔層上還設有連接上腔室和外界大氣的通道，所述上腔室的上面設有閥蓋，其特殊之處在 于 所述閥蓋的內側設有內腔室，所述內腔室中設有與其間隙配合的小活塞，所述小 活塞的下端通過小活塞密封件坐落在上腔室與通道的連接口上，從而將上腔室與通道分隔 開來； 所述小活塞的中央設有連接內腔室和通道的軸向穿孔，所述軸向穿孔的上方設有 控制其通斷的閥桿，所述閥桿穿過閥蓋與電磁閥線圈中的動鐵芯相連； 所述下腔室中設有與其間隙配合的大活塞，所述大活塞與橫隔層下部之間設有活 塞復位彈簧，所述大活塞的底部可與高壓氣包內的噴吹管連接或斷開，從而控制其噴吹動 作。[0010] 本實用新型的兩級活塞式脈沖電磁閥在閥蓋的內腔室和閥體的上腔室之間增設 了小活塞，首先通過閥桿的運動來控制小活塞移動，進而通過小活塞的移動來控制大活塞 移動，這相當于兩個脈沖電磁閥疊加在一起，依靠小的脈沖電磁閥控制大的脈沖電磁閥。它 與高壓氣包配合安裝，可形成一個完整的淹沒式脈沖電磁閥啟閉系統。其優(yōu)點主要體現在 以下幾個方面 其一，小活塞所控制的通孔即為大活塞的先導通道，相對于單級活塞直動式電磁
閥而言， 一方面開啟閥門所需的電磁力更小，約為原來的十分之一，從而使電磁執(zhí)行機構更 加簡單、功率更低、可靠性更好、壽命更長。另一方面可使大活塞的響應時間比目前所有脈 沖電磁閥的響應時間都短，其啟閉迅速，開啟響應時間《15ms，可使同樣氣量的壓縮氣體形 成更好更強的脈沖效果。檢測表明，本實用新型單閥所控制的除塵器布袋清灰面積^ 70m2。 其二，小活塞和大活塞緊湊布置在閥體的上下腔室中，小活塞僅在閥蓋的內腔室 中移動，其結構簡單、體積小巧，在同樣長度的高壓氣包可安裝更多的電磁閥，從而使除塵 器布袋的布置更加緊湊，大大減小除塵器的體積。 其三，小活塞和大活塞疊加的兩級脈沖控制結構，省略了傳統的易損易耗部件膜
片，而剛性的大小活塞在工作中幾乎不會受到任何損傷，故其使用壽命大為延長。檢測表
明，本實用新型兩級活塞式脈沖電磁閥的使用壽命比傳統的膜片閥高5倍以上。 其四，與國外先導式活塞脈沖電磁閥相比，本實用新型兩級活塞式脈沖電磁閥裝
配簡單、安裝容易，只需將側翼密封件套在閥體法蘭盤下部，再將閥體法蘭盤嵌置在高壓氣
包上即可，且閥體不需用高壓氣源輔助關閉。

圖1為一種兩級活塞式脈沖電磁閥的主剖視結構示意圖； 圖2為圖1的左剖視結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型的兩級活塞式脈沖電磁閥作進一步的 詳細描述 圖中所示的兩級活塞式脈沖電磁閥，具有一個不規(guī)則H型結構的閥體1，閥體1的 外壁中間部位設有定位法蘭盤14，用以將閥體安裝固定在高壓氣包18上。定位法蘭盤14 下側與高壓氣包18安裝孔座接觸處設有一圈側翼密封件4，用以防止高壓氣包18內的壓縮 空氣泄漏。 閥體1的內腔由橫隔層13分為上腔室D和下腔室E。在橫隔層13上設有連接上 腔室D和下腔室E的通孔A，通孔A可以是一個，也可以是多個。在橫隔層13上還設有一條 連接上腔室D和外界大氣的通道C。在上腔室D的上面設有閥蓋6，閥蓋6的下端嵌入上腔 室D中，并由緊固件和密封件相連。 閥蓋6的內側中央設有內腔室B，內腔室B中設置與其有合理裝配間隙的小活塞 5，小活塞5的下端通過小活塞密封件12坐落在上腔室D與通道C的連接口上，從而可將上 腔室D與通道C分隔開來。在本實施例中，小活塞5的外徑與內腔室B的內徑之間的間隙 滿足O. OOlmm《S《3mm，以確保小活塞5在內腔室B中的滑動順暢無阻，同時壓縮空氣可
4以通過該間隙進入內腔室B中。小活塞5的下端最好設計呈圓錐體結構，以確保其對通道 C的密封效果可靠。 小活塞5的中央開設有連接內腔室B和通道C的軸向穿孔F，軸向穿孔F的直徑可 在3 15mm之間。軸向穿孔F的正上方設有控制其通斷的閥桿7，閥桿7穿過閥蓋6與電 磁閥線圈8中的動鐵芯10相連。動鐵芯10與電磁閥線圈8之間設有動鐵芯復位彈簧9，以 使閥桿7的桿頭在常態(tài)下始終壓在小活塞5的軸向穿孔F上。閥桿7與閥蓋6接觸部位設 有閥桿密封件11，以確保壓縮空氣不致泄露。由脈沖電源信號控制電磁閥線圈8的磁力，電 磁閥線圈8再驅使動鐵芯10移動，并通過動鐵芯10控制閥桿7的上下運動，從而控制軸向 穿孔F的啟閉。 下腔室E中設置與其有合理裝配間隙的大活塞2，大活塞2與橫隔層13下部 之間設有活塞復位彈簧3，大活塞2的底部在安裝狀態(tài)時是與高壓氣包18內的噴吹管 17密封連接或移動斷開的，用以控制噴吹管17的噴吹動作，在清灰時向除塵器的布袋輸 送壓縮空氣。在本實施例中，大活塞2呈U型結構，其不僅簡單輕巧、強度和剛度好，而 且便于活塞復位彈簧3安裝定位。大活塞2的外徑與下腔室E的內徑之間的間隙滿足 0.001mm《S《3mm，以確保大活塞2在下腔室E中的滑動順暢無阻，同時壓縮空氣可以通 過該間隙進入下腔室E中。優(yōu)選小活塞5的外徑取值范圍為大活塞2的外徑的1/3 1/20， 這樣小活塞5所控制的內腔室B容積與大活塞2所控制的下腔室E容積在一個合適的比例 內，當小活塞5啟動時可大幅提高大活塞2的響應時間，在同等氣量的壓縮氣體情況下具有 更好更強的脈沖效果。優(yōu)選的活塞復位彈簧3呈寶塔型結構，其小頭卡在橫隔層13下部的 彈簧定位凸臺16上，其大頭定位在大活塞2的U型內腔底部，這樣可以保證在大活塞2上 下運動時活塞復位彈簧3不傾覆，寶塔型結構的彈簧也可加速電磁閥完成脈沖工作后的復 位，大大減少高壓氣包所噴射壓縮氣體的浪費。 在下腔室E的頂部還設有嵌入結構的環(huán)形緩沖器15。可有效防止大活塞2在工作 時與閥體1的下腔室E頂部發(fā)生猛烈撞擊，從而確保整個電磁閥的使用壽命。 本兩級活塞式脈沖電磁閥的工作原理及過程是這樣的脈沖電源信號激發(fā)電磁閥 線圈8，產生電磁力，動鐵芯10帶動閥桿7向上運動，小活塞5的軸向穿孔F打開，內腔室B 中的壓縮氣體順著軸向穿孔F卸壓到通道C中，并經過通道C排入大氣。與此同時，小活塞 5由于受到壓力差的作用急速向上運動，閥體l的上腔室D經過通道C與大氣相連，閥體1 的下腔室E中的壓縮氣體依次由通孔A、上腔室D和通道C瞬間卸壓到大氣中，下腔室E中 的大活塞2由于受到壓力差的作用，迅速向上運動，噴吹管17打開，高壓氣包18通過噴吹 管17向除塵器的布袋噴射壓縮氣體，從而完成吹灰工作。 當脈沖電源信號停止時，電磁閥線圈8的電磁力消失，動鐵芯10及閥桿7受到動 鐵芯復位彈簧9的作用向下運動，閥桿7的桿頭封住小活塞5的軸向穿孔F ;小活塞5受到 動鐵芯復位彈簧9及內腔室B中壓縮氣體的共同作用向下運動，封住通道C，使閥體1的上 腔室D與大氣隔絕。與此同時，閥體1的下腔室E中的壓縮氣體壓力迅速增大，大活塞2受 到寶塔型活塞復位彈簧3及壓縮氣體向下的共同作用，封住噴吹管17，噴吹工作停止，電磁 閥關閉。
權利要求一種兩級活塞式脈沖電磁閥，包括閥體(1)，所述閥體(1)由橫隔層(13)分為上腔室(D)和下腔室(E)，所述橫隔層(13)上設有連接上腔室(D)和下腔室(E)的通孔(A)，所述橫隔層(13)上還設有連接上腔室(D)和外界大氣的通道(C)，所述上腔室(D)的上面設有閥蓋(6)，其特征在于所述閥蓋(6)的內側設有內腔室(B)，所述內腔室(B)中設有與其間隙配合的小活塞(5)，所述小活塞(5)的下端通過小活塞密封件(12)坐落在上腔室(D)與通道(C)的連接口上，從而將上腔室(D)與通道(C)分隔開來；所述小活塞(5)的中央設有連接內腔室(B)和通道(C)的軸向穿孔(F)，所述軸向穿孔(F)的上方設有控制其通斷的閥桿(7)，所述閥桿(7)穿過閥蓋(6)與電磁閥線圈(8)中的動鐵芯(10)相連；所述下腔室(E)中設有與其間隙配合的大活塞(2)，所述大活塞(2)與橫隔層(13)下部之間設有活塞復位彈簧(3)，所述大活塞(2)的底部可與高壓氣包(18)內的噴吹管(17)連接或斷開，從而控制其噴吹動作。
2. 根據權利要求l所述的兩級活塞式脈沖電磁閥，其特征在于所述小活塞(5)的下 端呈圓錐體結構。
3. 根據權利要求1或2所述的兩級活塞式脈沖電磁閥，其特征在于所述小活塞(5)的 外徑與內腔室(B)的內徑之間的間隙滿足0.001mm《S《3mm。
4. 根據權利要求1或2所述的兩級活塞式脈沖電磁閥，其特征在于所述大活塞(2)的 外徑與下腔室(E)的內徑之間的間隙滿足0.001mm《S《3mm。
5.根據權利要求1或2所述的兩級活塞式脈沖電磁閥，其特征在于所述小活塞(5)的 外徑取值范圍為大活塞(2)的外徑的1/3 1/20。
6. 根據權利要求1或2所述的兩級活塞式脈沖電磁閥，其特征在于所述小活塞(5)的 軸向穿孔(F)的直徑為3 15mm。
7. 根據權利要求1或2所述的兩級活塞式脈沖電磁閥，其特征在于所述下腔室(E)的 頂部設有嵌入結構的環(huán)形緩沖器(15)。
8. 根據權利要求1或2所述的兩級活塞式脈沖電磁閥，其特征在于所述大活塞(2)呈 U型結構。
9. 根據權利要求8所述的兩級活塞式脈沖電磁閥，其特征在于所述活塞復位彈簧(3) 呈寶塔型結構，其小頭卡在橫隔層(13)下部的彈簧定位凸臺(16)上，大頭定位在U型大活 塞(2)的內腔底部。
專利摘要本實用新型公開了一種用于清除布袋除塵器上灰塵的兩級活塞式脈沖電磁閥。其閥體由橫隔層分為連通的上腔室和下腔室，橫隔層上設有連接上腔室和大氣的通道，上腔室和下腔室內分別設置小活塞和大活塞，小活塞上端位于閥蓋的內腔室中，小活塞下端通過小活塞密封件坐落在上腔室與大氣通道的連接口上，小活塞上方設有控制其移動的閥桿，閥桿穿過閥蓋與電磁閥線圈的動鐵芯相連。大活塞與橫隔層之間設有活塞復位彈簧，大活塞的底部可與高壓氣包內的噴吹管連接或斷開，從而控制其噴吹動作。小活塞所控制的通孔即為大活塞的先導孔，這相當于一個小的脈沖電磁閥控制一個大的脈沖電磁閥。其結構簡單、啟閉迅速、脈沖噴吹效果好；同時其無膜片，工作壽命長。
文檔編號B01D46/04GK201505493SQ20092022753
公開日2010年6月16日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權日2009年8月20日
發(fā)明者余福勝, 吳克儉, 文海健, 明平洋, 李雄浩, 韓旭, 黎在時 申請人:武漢凱迪電力股份有限公司;武漢創(chuàng)力環(huán)保耐腐蝕電磁閥有限責任公司