專利名稱：自保持微功耗膜片式直流電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在開、關(guān)動作后具有自保持特性的微功耗膜片式直流電磁閥。
膜片式電磁閥一般由電磁驅(qū)動裝置和包括膜片在內(nèi)的閥體兩大部分組成?，F(xiàn)有的膜片式電磁閥，通電時，由軟磁材料做的閥芯在磁場的作用下向上移動，膜片上方的液體通過泄流孔流走，由于恒節(jié)流孔的作用，膜片上方壓力下降，上游壓力將膜片頂起，閥門打開。不通電時閥芯便在重力及彈簧力的作用下堵住了膜片上的泄流孔，上游壓力通過恒節(jié)流孔直接加到膜片上方，使膜片向下蓋緊出口，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)?？梢?，閥門的啟閉取決于閥芯的上下移動，而閥芯的向上移動則是由勵磁線圈通電來驅(qū)動并保持其位移的。這樣，在電磁閥整個接通過程中，都需要向勵磁線圈供電，因此，這種電磁閥耗電較大。
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺點，既具有普通膜片式電磁閥的開、關(guān)性能，又能大幅度減少電耗的自保持微功耗膜片式直流電磁閥。
本發(fā)明的自保持微功耗膜片式直流電磁閥是由橡膠膜片、泄流孔、恒節(jié)流孔、進口、出口和閥座等構(gòu)成的閥體以及電磁驅(qū)動裝置組成。電磁驅(qū)動裝置是由一軸向充磁的硬磁體閥芯;連接在閥芯下面，用于調(diào)節(jié)閥芯上下位置的閥桿;裝在閥桿下面以保證與泄流孔密封的橡膠堵頭;同軸套在閥芯、閥桿、橡膠堵頭三者外面的密封件;同軸套在密封件外面上下兩個磁極性相反的勵磁線圈;以及包在勵磁線圈外面，用軟磁材料制成的外導(dǎo)磁回路等構(gòu)成。上述驅(qū)動裝置中，閥芯的直徑為φ3-φ8mm，長為8-20mm，安裝時的極性根據(jù)線圈的繞制方向及通電方向確定;上下兩個勵磁線圈的軸向長度比為1∶1.5-1.5∶1之間，平均長度是閥芯長度的55%-90%;閥桿和密封件是由非磁性非金屬材料制成，密封件內(nèi)徑的大小以能使閥芯、閥桿、橡膠堵頭三者沿軸線上下自由移動為宜。當對勵磁線圈通以不同方向的電流，即可使閥芯沿著勵磁線圈軸線上下移動。當閥芯移至最高位置時，即使勵磁線圈不通電，閥芯與外導(dǎo)磁回路之間的磁性作用力也能保持閥芯不會掉下來。當閥芯移至最低位置時，閥芯與外導(dǎo)磁回路的作用力可使橡膠堵頭可靠地堵住膜片上的泄流孔。可見，這種電磁閥能自動保持每次驅(qū)動后的狀態(tài)，電磁閥只需在開、關(guān)過程中通以很短暫的勵磁電流外，其余時間無需供電。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的自保持微功耗膜片式直流電磁閥，由于閥芯是一軸向充磁的硬磁體，與外導(dǎo)磁回路的相互作用使其具有自保持特性，兩個勵磁線圈又安排成推挽工作方式，所以只需很小的勵磁電流即可使閥芯獲得較大的驅(qū)動力，而且通電時間又很短，因此該電磁閥總的耗電量非常小。
附

圖1是本發(fā)明的自保持微功耗膜片式直流電磁閥的剖面圖，其中1是閥芯，2是閥桿，3是橡膠堵頭，4是泄流孔，5是恒節(jié)流孔，6是進口，7是閥座，8是出口，9是膜片，10是外導(dǎo)磁回路，11、12為勵磁線圈，13是密封件。
下面結(jié)合附圖進一步說明該電磁閥的工作過程。設(shè)原狀態(tài)閥芯1是處在最低位置，并且閥芯的磁化極性為上N下S，接在閥桿下部的橡膠堵頭3堵住泄流孔4，這時進口6的壓力不受損失地通過恒節(jié)流孔5加到膜片9的上方，膜片9蓋緊出口8，電磁閥關(guān)閉。這時閥芯1與外導(dǎo)磁回路10的相對位置偏下，其總的磁場作用力向下，與閥芯1、閥桿2的重力一道使泄流孔4可靠關(guān)閉。當勵磁電流同時加到勵磁線圈11、12時，假設(shè)在勵磁線圈11產(chǎn)生的磁場為上N下S，在勵磁線圈12產(chǎn)生的，磁場為上S下N，于是，勵磁線圈11對閥芯產(chǎn)生一個向上的排斥力，勵磁線圈12對閥芯產(chǎn)生一個向上的吸力，這兩個力的共同作用使閥芯1、閥桿2、橡膠堵頭3向上移動，泄流孔4打開，膜片9上方壓力下降向上移動，打開出口8，電磁閥接通，閥芯1依靠其自身磁場與外導(dǎo)磁回路10的作用保持在最高位置。要關(guān)閉電磁閥時，需對勵磁線圈11、12通以與開啟時相反的勵磁電流，這樣勵磁線圈11對閥芯產(chǎn)生一個向下的吸力，勵磁線圈12對閥芯產(chǎn)生一個向下的斥力，共同作用的結(jié)果使閥芯向下移動，從而關(guān)閉電磁閥。從上述工作過程可見，只需在閥芯的移動過程中對勵磁線圈11、12供電，而這個時間是非常短的，因此電磁閥所耗用的電能是很微的。
實施例一公稱管徑15mm，閥座7由ABS工程塑料模注成型，膜片9、泄流孔4、恒節(jié)流孔5、密封件13利用洗衣機進水電磁閥上的部件;閥芯為φ6mm，長度13mm的軸向磁化的釹鐵硼磁芯，軸向表面磁感強度0.4特斯拉;閥桿2用塑料制成，長度剛好能使閥芯1在最低位置時，閥芯1的下端面比勵磁線圈11的下端面高2mm。閥芯1、閥桿2、橡膠堵頭3之間用環(huán)氧樹脂粘接。勵磁線圈11與12的長度比為1.2∶1，線圈11的長度為10mm，用φ0.12mm漆包線繞2400匝，直流電阻每個約100歐姆，并聯(lián)使用。外導(dǎo)磁回路10用1.5mm鐵板做成。將上述各部件按圖1裝配好，即制成一個自保持微功耗膜片式直流電磁閥。該電磁閥用3V直流電雙向驅(qū)動，每次動作能耗小于20毫焦耳。
實施例二利用洗衣機進水電磁閥的閥座7，膜片9，泄水孔4，恒節(jié)流孔5，與實施例一的電磁驅(qū)動裝置配合，可組成自保持微功耗膜片式電磁閥。性能與實施例一相同。
權(quán)利要求
1.一種自保持微功耗膜片式直流電磁閥，該電磁閥是由橡膠膜片9、泄流孔4、恒節(jié)流孔5、進口6、出口8和閥座7等構(gòu)成的閥體以及電磁驅(qū)動裝置組成，其特征在于電磁驅(qū)動裝置是由一軸向充磁的硬磁體閥芯1；連接在閥芯1下面，用于調(diào)節(jié)閥芯1上下位置的閥桿2；裝在閥桿2下面以保證與泄流孔4密封的橡膠堵頭3；同軸套在閥芯1、閥桿2、橡膠堵頭3外面的密封件13；同軸套在密封件13外面上下兩個磁極性相反的勵磁線圈11、12；以及包在勵磁線圈11、12外面，用軟磁材料制成的外導(dǎo)磁回路10等構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自保持微功耗膜片式直流電磁閥，其特征在于閥芯1的直徑為φ3-φ8mm，長度為8-20mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自保持微功耗膜片式直流電磁閥，其特征在于勵磁線圈11、12的長度比為1∶1.5-1.5∶1之間，平均長度是閥芯1長度的55%-90%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自保持微功耗膜片式直流電磁閥，這種電磁閥的特點是閥芯為軸向磁化的硬磁體，由兩個磁極性相反的勵磁線圈驅(qū)動，閥芯與外導(dǎo)磁回路的相互作用能保持閥芯移動后的狀態(tài)。由直流電源雙向驅(qū)動，每次動作能耗小于20毫焦耳。
文檔編號F16K7/14GK1085297SQ93116540
公開日1994年4月13日 申請日期1993年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月26日
發(fā)明者曾祿平, 李汜, 何國欣 申請人:梧州市火柴廠, 梧州市溫特自動化工程公司