專利名稱：脈沖式電控閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖式電控閥，屬電控流體閥類。
背景技術(shù)：
電控閥是一種工業(yè)領(lǐng)域普遍使用的流體控制閥，在機(jī)械傳動、工藝流程的控制中起著十分重要的作用。據(jù)本發(fā)明人了解，目前所有用于工業(yè)領(lǐng)域的各類流體電控閥均是通過繼電器控制螺旋管線圈的得失電，從而使電控閥進(jìn)入正常工作狀態(tài)。即由線圈通電后產(chǎn)生的磁場，使動鐵芯獲得動能帶動活塞運(yùn)動，從而使受閥門控制的流體流動，進(jìn)入正常工作狀態(tài)，而當(dāng)線圈失電以后又使電控閥門自行關(guān)閉，切斷流體流動路徑停止工作。雖然這種通用的、受繼電器操控的流體電控閥，在機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)自動化傳動及生產(chǎn)工藝流程控制中能起十分重要的作用，但由于其結(jié)構(gòu)存在的固有缺陷，使其在實(shí)際使用中存在以下兩方面明顯缺陷其一、由于必須使用繼電器控制線圈得失電，使配套控制系統(tǒng)龐大、制作和維修成本高，并且由于采用繼電器的有點(diǎn)控制，極易出現(xiàn)燒毀、接觸不良和卡位等運(yùn)行質(zhì)量問題；其二、由于保持線圈長期通電是目前電控閥保證正常工作唯一前提，因此不僅會給線圈帶來溫升過高乃至燒毀隱患；而且還存在整套設(shè)備能耗過高和工作環(huán)境的磁場干擾及磁輻射等等問題。
因此，如何對現(xiàn)有電控閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)、提高使用的適應(yīng)性能、減輕對繼電器的依賴程度已經(jīng)成為電控閥研發(fā)生產(chǎn)單位及用戶的一種期望。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在提供一種不需要長期通電，不過分依賴?yán)^電器的新型電控閥。
一種脈沖式電控閥，由閥體1，活塞2、6，推桿5、電磁線圈和鐵芯組成，其特征在于所述的鐵芯活塞腔C內(nèi)設(shè)置著的鐵芯10是一個(gè)永磁體。
所述鐵芯活塞腔C內(nèi)設(shè)置的鐵芯是由三截經(jīng)兩個(gè)連接彈簧21互聯(lián)支撐組成的組合體，其中間一截鐵芯10為導(dǎo)磁材料制成，且固設(shè)于鐵芯活塞腔C中，而上、下兩截鐵芯12、8則由永磁材料制成。
所述的鐵芯活塞腔C相對應(yīng)的閥體1外，設(shè)置著與鐵芯10相匹配的1-2組電磁線圈9或電磁線圈11。
在所述閥體1的下部閥體中設(shè)有一個(gè)流體通道4和另一流體通道15，其中流體通道4的上端口與鐵芯活塞腔C相連通，其下端口則與密封活塞腔A的下部腔體相連通，而另一流體通道15，是一口徑細(xì)小的微型流體通道，其上端口與設(shè)于閥體側(cè)邊部的工作排氣口14相連通，其下端口則與密封活塞腔A下部腔體相連通。此外，作為對微型流體通道15的進(jìn)一步布局改進(jìn)，其上端口可直接與兩活塞2、6之間的通道20相連通；其下端口則又有兩種連通方式，其一是將下端口接入流體通道4，除出口處以外的任一位置；其二是將下端口接入鐵芯活塞腔C。
所述閥體1上部的鐵芯活塞腔C，以及置于該鐵芯活塞腔C內(nèi)的鐵芯和閥體外的電磁線圈9、11的設(shè)計(jì)，也可以依閥體使用環(huán)境的要求，將電磁線圈9、11分設(shè)在閥體1的上下兩端，組成兩個(gè)獨(dú)立的鐵芯活塞腔C-1、C-2，在各自的腔體C-1、C-2外配置著相匹配的電磁線圈9、11。
所述的鐵芯活塞腔C-1、C-2及電磁線圈9、11，其中任一組設(shè)在閥體1的側(cè)邊，使原來固定在鐵芯活塞腔內(nèi)鐵芯10分成兩截10-1、10-2，并和分設(shè)的電磁線圈9、11組成兩個(gè)分設(shè)的并能切斷或開啟流體通道4的一個(gè)電磁控制機(jī)構(gòu)。


附圖1為本發(fā)明基本結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為鐵芯為三截狀組合體的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為設(shè)有兩組電磁線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為鐵芯活塞腔C分設(shè)在閥體兩頭的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5為鐵芯活塞腔C分設(shè)在閥體一端和一側(cè)邊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、閥體 2、活塞 3、密封圈 4、流體通道 5、推桿 6、活塞 7、彈簧 8、鐵芯 9、電磁線圈 10、鐵芯 11、電磁線圈 12、鐵芯13、進(jìn)氣口 14、工作排氣口 16、備壓排氣孔 17、關(guān)閉排氣口 18、啟動進(jìn)氣口 19、工作進(jìn)氣口 20、通道 21、連接彈簧 A、密封活塞腔 B、活塞腔 C、鐵芯活塞腔。
具體實(shí)施例方式
如圖1-5所示的電控閥，它是對現(xiàn)有開啟式電控閥和推動式電控閥的一種創(chuàng)造性改進(jìn)，這種改進(jìn)主要體現(xiàn)在用永磁體制作成設(shè)于鐵芯活塞腔C內(nèi)的鐵芯。
為使由永磁體制作的鐵芯活塞能在C腔內(nèi)真正起到促使其上下位移的目的，本發(fā)明人在實(shí)際運(yùn)用中采用具有以下兩特點(diǎn)幾個(gè)具體技術(shù)方案
A、在放置由單個(gè)永磁體制成的鐵芯的閥體外，設(shè)置一組正反向電磁線圈，讓該電磁線圈與由導(dǎo)磁體材料制成的閥體組成一個(gè)電磁感應(yīng)場，在電磁線圈通電以后與鐵芯永磁體組成一個(gè)能促使鐵芯實(shí)現(xiàn)上下位移的磁性動力場；B、將設(shè)于閥體上部鐵芯活塞腔C內(nèi)的鐵芯組成三截狀的分離連接體，其中間一截鐵芯體10為導(dǎo)磁材料，而上、下兩截鐵芯體則為永磁體；并將中間鐵芯作固定狀設(shè)置，而三者之間用兩連接彈簧作支撐連接，此外，同樣在設(shè)置鐵芯活塞C的閥體相應(yīng)位置處，加設(shè)由1-2組電磁線圈組成的電磁感應(yīng)場。
如附圖1-5所示的脈沖式電控閥，實(shí)際上是實(shí)施本發(fā)明的五個(gè)實(shí)施例。
其中附圖1給出的是本發(fā)明的主體構(gòu)思圖，在這個(gè)主體構(gòu)思中，所述脈沖電控閥在閥體上部構(gòu)成的鐵芯活塞腔C內(nèi)的移動活塞，它是一個(gè)由永磁體做成的整體狀鐵芯活塞，為配合該永磁體活塞上下位移做功的需要，本發(fā)明人在閥體的這一相應(yīng)位置上設(shè)置了一組正反向電磁線圈，通過正反向通電以后，讓電磁線圈產(chǎn)生一個(gè)電磁場。依據(jù)磁性所具有的同性相斥、異性相吸原理，促使鐵芯活塞體按人為要求實(shí)現(xiàn)可控上下位移，從而導(dǎo)致閥體相應(yīng)部位實(shí)現(xiàn)開啟或關(guān)閉。
附圖2給出的是實(shí)施本發(fā)明的另一種基本方案，在這一技術(shù)方案中，所述閥體1上部(內(nèi)設(shè)三截鐵芯的相應(yīng)位置處)，其外部僅設(shè)有一組電磁線圈9，為使該電磁線圈9通電以后，能起到使鐵芯10吸附上下兩個(gè)鐵芯12和鐵芯8的作用；本發(fā)明人特將這三個(gè)鐵芯的材料作以下要求將上、下兩個(gè)鐵芯12、8用永久磁材料制作，而將中間的鐵芯10用導(dǎo)磁材料制作，此時(shí)該電控閥的工作原理如下在正向通電時(shí)，由于電磁線圈9與鐵芯10的作用，使鐵芯10產(chǎn)生磁力，由于該鐵芯10的下端的磁極與下部永磁體鐵芯8的上端分別為SN(或NS)磁極，因此依據(jù)磁性體異性相吸的原理，將下部鐵芯上吸，使由進(jìn)氣口13的流體經(jīng)過啟動進(jìn)氣口18進(jìn)入上部鐵芯活塞腔C，通過流體通道4進(jìn)入密封腔體A下部，推動該腔體內(nèi)的活塞2上升讓閥處于工作狀態(tài)；而同時(shí)產(chǎn)生磁場的鐵芯10，與上部由永磁體做成的鐵芯12則處于同相性相斥的狀態(tài)。促使上部鐵芯12上移起到封住閥體上部關(guān)閉排氣孔作用；在這種狀態(tài)下，即使失電以后，由于永磁體的作用會使磁鐵芯8與導(dǎo)磁體鐵芯10因磁性互吸，使啟動進(jìn)氣口18處于開通狀態(tài)，從而使閥體永遠(yuǎn)處于道通工作狀態(tài)。
然而一旦我們對電磁線圈9反向通電時(shí)，由于此時(shí)中間導(dǎo)磁材料做成的鐵芯10的上下磁極極性與正向通電時(shí)相反，所以造成與下部鐵芯8相斥，而又造成與上部鐵芯12相吸，由于切斷了對閥體1下部密封腔A內(nèi)有壓流體的提供，所以在中間活塞腔B內(nèi)活塞桿上彈簧7的作用下，使整個(gè)閥體的流體通道處于關(guān)閉狀態(tài)。
附圖3給出的本發(fā)明實(shí)施例，它又是對實(shí)施例2的進(jìn)一步改進(jìn)，這種由兩截永磁性材料制作成鐵芯和一截導(dǎo)磁材料做成的鐵芯構(gòu)成的鐵芯活塞結(jié)構(gòu)；其下部閥體內(nèi)也可以增設(shè)一個(gè)微型流體通道15，該微型流體通道15，其上部與通道20或排氣口14相通，其下部端口與流體通道4或上部鐵芯活塞腔C相通，當(dāng)然也可以與下部活塞腔A相連通。雖然這增設(shè)的微型流體通道15，不可能對閥的關(guān)閉和開啟起作用，但它卻對鐵芯活塞腔C在工作狀態(tài)時(shí)的微漏流體或特殊工況時(shí)作一點(diǎn)補(bǔ)充，而正是這個(gè)補(bǔ)充為保持閥體的工作狀態(tài)起到重要作用。
附圖4和附圖5給出的本發(fā)明實(shí)施例，則又是在實(shí)施例2和3上的演化。其中實(shí)施例4(見附圖4)，它是將原來設(shè)于閥體上部的鐵芯活塞腔C分離成兩個(gè)獨(dú)立分腔C-1、C-2。并且將這兩個(gè)分腔分別設(shè)于閥體兩端，通過各自配置的電磁線圈9、11組成上下兩個(gè)受電磁感應(yīng)操縱控制的閥體開閉機(jī)構(gòu)。其中的另一個(gè)創(chuàng)意是將原來固定設(shè)置的鐵芯10，同樣分離成固定設(shè)置于上下閥體端相應(yīng)位置的鐵芯10-1和鐵芯10-2。其電磁場形成與驅(qū)動原理與前述方案原理相同；僅是要求上下磁場1或電極正負(fù)要相逆配對。
附圖5給出的實(shí)施例5則又是實(shí)施例4的一種演化，它與實(shí)施例4的差別僅在于將例4中設(shè)于閥體1下部的鐵芯活塞腔C-2安置在閥體側(cè)邊，讓鐵芯活塞腔C與閥體1內(nèi)的流體通道4相連通，組成具有同樣功能的電磁場感應(yīng)驅(qū)動的電控閥啟閉操控系統(tǒng)。
應(yīng)用上述技術(shù)方案提出的多種電控閥，其優(yōu)點(diǎn)是其一、實(shí)現(xiàn)了不須使用繼電器控制線圈得失電過程，這樣不僅為簡化設(shè)計(jì)、降低制作成本，為整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模塊化控制創(chuàng)造條件，而且也為無觸點(diǎn)控制和設(shè)備安全運(yùn)行提供有力技術(shù)支撐；其二、實(shí)現(xiàn)了電控閥正常工作時(shí)，線圈不用長期通電的目的，不僅能有效延長線圈使用壽命，而且對于降低電能消耗，減輕磁場輻射和干擾均有明顯效果。
權(quán)利要求
1.一種脈沖式電控閥，由閥體(1)，活塞(2、6)，推桿(5)、電磁線圈和鐵芯組成，其特征在于所述的鐵芯活塞腔(C)內(nèi)設(shè)置著的鐵芯(10)是一個(gè)永磁體。
2.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖式電控閥，其特征在于所述鐵芯活塞腔(C)內(nèi)設(shè)置的鐵芯是由三截經(jīng)兩個(gè)連接彈簧(21)互聯(lián)支撐組成的組合體，其中間一截鐵芯(10)為導(dǎo)磁材料制成，且固設(shè)于鐵芯活塞腔(C)中，而上、下兩截鐵芯(12、8)則由永磁材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖式電控閥，其特征在于所述的鐵芯活塞腔(C)相對應(yīng)的閥體(1)外，設(shè)置著與鐵芯(10)相匹配的1-2組電磁線圈(9)或電磁線圈(11)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖式電控閥，其特征在于在所述閥體(1)的下部閥體中設(shè)有一個(gè)流體通道(4)和另一流體通道(15)，其中流體通道(4)的上端口與鐵芯活塞腔(C)相連通，其下端口則與密封活塞腔(A)的下部腔體相連通，而另一流體通道(15)，是一口徑細(xì)小的微型流體通道，其上端口與設(shè)于閥體側(cè)邊部的工作排氣口(14)相連通，其下端口則與密封活塞腔(A)下部腔體相連通；此外，作為對微型流體通道(15)的進(jìn)一步布局改進(jìn)，其上端口可直接與兩活塞(2、6)之間的通道(20)相連通；其下端口則又有兩種連通方式，其一是將下端口接入流體通道(4)，除出口處以外的任一位置；其二是將下端口接入鐵芯活塞腔(C)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖式電控閥，其特征在于所述閥體(1)上部的鐵芯活塞腔(C)，以及置于該鐵芯活塞腔(C)內(nèi)的鐵芯和閥體外的電磁線圈(9、11)的設(shè)計(jì)，也可以依閥體使用環(huán)境的要求，將電磁線圈(9、11)分設(shè)在閥體(1)的上下兩端，組成兩個(gè)獨(dú)立的鐵芯活塞腔(C-1、C-2)，在各自的腔體(C-1、C-2)外配置著相匹配的電磁線圈(9、11)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖式電控閥，其特征在于所述的鐵芯活塞腔(C-1、C-2)及電磁線圈(9、11)，其中任一組設(shè)在閥體(1)的側(cè)邊，使原來固定在鐵芯活塞腔內(nèi)鐵芯(10)分成兩截(10-1、10-2)，并和分設(shè)的電磁線圈(9、11)組成兩個(gè)分設(shè)的并能切斷或開啟流體通道(4)的一個(gè)電磁控制機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種脈沖式電控閥，由閥體，活塞，推桿、電磁線圈和鐵芯組成，其特征在于所述的鐵芯活塞腔C內(nèi)設(shè)置著的鐵芯是一個(gè)永磁體。所述鐵芯活塞腔C內(nèi)設(shè)置的鐵芯是由三截經(jīng)兩個(gè)連接彈簧互聯(lián)支撐組成的組合體，其中間一截鐵芯為導(dǎo)磁材料制成，且固設(shè)于鐵芯活塞腔C中，而上、下兩截鐵芯則由永磁材料制成。所述的鐵芯活塞腔C相對應(yīng)的閥體外，設(shè)置著與鐵芯相匹配的1－2組電磁線圈或電磁線圈。該電控閥不僅能簡化設(shè)計(jì)、降低制作成本，為整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模塊化控制創(chuàng)造條件，而且也為無觸點(diǎn)控制和設(shè)備安全運(yùn)行提供有力技術(shù)支撐；實(shí)現(xiàn)了電控閥正常工作時(shí)，電磁線圈不用長期通電的目的，能有效延長電磁線圈使用壽命，對于降低電能消耗，減輕磁場輻射和干擾均有明顯效果。
文檔編號F16K1/00GK1570432SQ20041002319
公開日2005年1月26日 申請日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月13日
發(fā)明者程安源 申請人:程安源