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CN102032382A - 双向电磁阀 - Google Patents

双向电磁阀 Download PDF

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Abstract

双向电磁阀，包括阀体、套管、线圈；设于所述套管内的动铁芯、静铁芯以及设于所述动铁芯和静铁芯之间的复位弹簧；阀体内设置有阀腔、阀口，阀腔内设置有密封活塞，密封活塞在压差力作用下开启或关闭阀口；还设置有导阀部件。腔室内设置有变流量控制部件，变流量控制部件在腔室内弹簧的作用下堵住所述的流体通道。本发明采用导阀的结构设计以及设置变流量控制部件，不仅能够克服现有技术中所存在的芯铁行程过大以及制造精度要求高、结构复杂的缺陷，而且变流量控制部件结构多样，可自由设置于电磁阀或者系统管路之中，方便灵活。

Description

双向电磁阀
技术领域
本发明涉及一种使用于空调、制冷机等装置中的冷媒控制用电磁阀，特别是一种适用于冷媒正向或反向流动均能实现作动的双方向电磁阀。
背景技术
日本专利(特开平6-101780)公开了一种双方向电磁阀结构，请参照图1，图1为该专利的结构示意图。与第1流体通路2a相连通的筒状阀室1a被分割为主阀室1d和背压室1c，其中主阀室1d的内径小于背压室1c的内径。活塞状主阀3嵌装在主阀室1d内。主阀室1d的底部设置有与第2流体通路2b相连且更加小径的主阀座1b，主阀3内设置有第1泄漏流路3b和第2流体通路3d，其中，第1泄漏流路3b连通主阀室1d和背压室1c，第2泄漏流路3d连通第2流体通路2b和背压室1c。与主阀室1d和背压室1c之间的段部1e相接触的可挠性密封板3i安装在主阀3的肩部3h上。此外，还设置有电磁作动芯铁4以及使主阀3向脱离主阀座1b方向驱使的主阀弹簧8，所述电磁作动芯铁4具有使与第1、2泄漏流路的背压室侧开口相连的第1逆止阀杆、第2逆止阀杆同时离开的阀杆支撑体5。此外，还设置有导向部件，该导向部件嵌装在主阀3上所设置的导向孔内。本方案在闭阀时，通过将被控制流体的一次压施加给背压室，由于主阀压接到主阀座内的同时，可挠性密封板与主阀的肩部相压接，并且与段部相压接，可以防止背压室内的流体产生泄漏。
但在上述现有技术中，存在以下缺点：
1、双方向电磁阀的芯铁4的行程大，
2、在活塞状的主阀与阀杆支撑体之间增加有导向构件，使得制造精度要求提高，并且使电磁阀结构变得更为复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是提供一种新的双向电磁阀方案，以克服现有技术中所存在的芯铁行程过大以及制造精度要求高、结构复杂的缺陷。为此，本发明采用以下技术方案：
双向电磁阀，包括阀体部件、设于所述阀体部件外部的线圈；其特征在于，所述阀体部件包括上阀体部件和下阀体部件，所述上阀体在双向电磁阀内充当导阀部件。
优选地，所述上阀体部件包括上阀体构件、套管、设于所述套管内的动铁芯、静铁芯以及设于所述动铁芯和静铁芯之间的复位弹簧。
优选地，所述上阀体构件由上阀座和阀座凸台组成，所述上阀体构件呈中空结构，其内腔设置有至少一对互相平行的平面。
优选地，所述上阀座内对称设置有一对腔室，所述腔室与所述平面之间设置有流体通道。
优选地，所述上阀体部件与所述下阀体部件密封固定；所述腔室内设置有变流量控制部件，所述变流量控制部件在腔室内弹簧的作用下堵住所述的流体通道。
可选的，所述上阀体部件和所述下阀体部件通过接管进行连接，变流量控制部件设置在所述接管中。
优选地，所述变流量控制部件还设置有内径较小的流道，所述流道使得在变流量控制部件堵住流体通道时，仍有一小部分流体可沿其进入所述腔室。
优选地，其特征在于，所述下阀体开设有两个与所述阀腔相连接的开口，所述开口分别连接有两根接管；所述开口分别通过一条设置在下阀体内的连接通道与所述一对导阀部件内的腔室连通。
优选地，所述动铁芯在远离所述静铁芯的一端的端部开设有径向孔，所述径向孔内设置有一对对称设置的密封塞，所述密封塞之间设置有弹簧；在动铁芯下移到极限位置时，所述一对密封塞分别堵住所述的流体通道。
优选地，所述密封活塞为中空结构，内部设置有弹簧，所述弹簧一端抵接在密封活塞内部，另一端抵接在上阀体的端面上。
优选地，所述密封活塞端部设置有与所述阀口进行密封的密封垫。
本发明的双向电磁阀，通过设置导阀结构，导阀的结构设计以及变通径构件的设置，不仅能够克服现有技术中所存在的芯铁行程过大以及制造精度要求高、结构复杂的缺陷，而且变通径构件结构多样，可自由设置于电磁阀或者系统管路之中，方便灵活。
附图说明
图1为现有技术的双向电磁阀的结构示意图；
图2为本发明的双向电磁阀闭阀状态的结构示意图；
图3a为图2的I部局部放大图；
图3b为图2的II部局部放大图；
图4为本发明的双向电磁阀开阀状态的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本发明的实施方式。
图2为本发明的一种双向电磁阀闭阀状态的结构示意图。如图所示，电磁阀包括阀体部件2、与阀体部件2通过螺钉固定的线圈部件1，阀体部件2包括上阀体部件23和下阀体部件21，下阀体部件22包括第一接管213、第二接管212以及与两者分别连通的阀座211，阀座211具有阀口214。下阀体部件21大体呈圆筒状，在其下端设置有阀口214，第二接管212连接在下阀体部件21的底部，并且与阀口214连通。下阀体部件21内部呈中空状，从而形成腔体215，腔体215分别与第一接管213以及第二接管212相连通。在腔体215内部设置有活塞部件22，活塞部件22整体呈台阶状，其外周面与腔体215的内壁接触，为了提高两者的密封度，可以在活塞部件22的外周面设置环形凹槽，并在凹槽中设置密封件222。活塞部件22内部呈中空状且具有台阶，在台阶上设置有活塞弹簧221，使得活塞弹簧221一端抵接在活塞内腔的台阶上，另一端与阀体相抵接。活塞部件22受到重力以及活塞弹簧221的初始弹簧力的作用，封闭阀口214。
为了保证活塞部件22与阀214的密封性，本实施方式中，活塞部件22的头部设置有用于与阀口214接触进行密封的密封垫224，具体可以在活塞部件22的密封端设置凸台，然后将密封垫224套在凸台上，为了使密封垫224紧固，还可以设置止动垫片225，然后对凸台进行扩口以固定。
由于活塞部件22设置于腔体215内，从而将腔体215分成上腔体217和下腔体216，显然，下腔体216与第一接管213保持常通，在活塞部件22离开阀口端时，下腔体216也与第二接管212连通。
上阀体部件23由套管2312与上阀体构件和静铁芯239、动铁芯232共同构成。上阀体构件包括上阀座2310和阀座凸台2311。
上阀座2310的外径大于阀座凸台2311的外径，形成台阶状结构。上阀座2310嵌接于下阀体的上端，两者密封固定。在本实施方式中，在上阀体部件23置入下阀体22的上端部后，通过对下阀体22的端部进行压接，压接的部位位于上阀座2310与阀座凸台2311之间形成的台阶部，然后通过焊接固定。
阀座凸台2311中部开设有圆形通孔，而上阀座2310的中部开设有至少一对对称平面的通孔，如矩形孔。其截面也可以是矩形与圆形的组合形状，并不限于一种方式。对称平面之间的间距小于上阀座2310的内径。
在上阀座2310对称开设有一对上阀腔2313a/2313b，并且在腔体上开设有与上阀体构件中部通孔相连通的流体通道2314/2315。一对上阀腔2313a/2313b内部分别设置有一个变流量控制部件235a/235b，变流量控制部件235a/235b中部开设有小通道2351/2352，使得变流量控制部件235a/235b抵接在流体通道2314/2315时，仍有一部分流量流入上阀腔2313a/2313b中。
变流量控制部件235a/235b的截面呈T形，其大径端的外径与上阀腔2313a/2313b的内径大小相适应，以保证变流量控制部件235a/235b在上阀腔2313a/2313b内左右移动时不致发生抖动，避免噪音。在本实施方式中，其大径端设置有远远大于小通道2351/2352的通路，使得变流量控制部件235a/235b往远离流体通道2314/2315的方向移动时，大部分流体沿大径端设置的通路进入上阀腔2313a/2313b。
上阀腔2313a/2313b的开口端设置有封头237a/237b，在封头237a/237b与变流量控制部件235a/235b之间设置有弹簧236a/236b，在弹簧力作用下，变流量控制部件235a/235b的大径端抵压在流体通道2314/2315的开口上。
变流量控制部件和弹簧、堵头以及具有对称平面的阀座结构共同构成了导阀部件。
套管2312置于上阀座2310的内腔中，其外径与上阀座2310的内径相匹配，两者密封固定。套管2312的端部抵压在上阀座2310与阀座凸台2311之间所形成的台阶面上。
在套管2312的远离阀座的一端密封固定有静铁芯239；在套管2312与阀体部件2共同形成的内腔中有动铁芯232，在动铁芯232与静铁芯239之间设置有动铁芯弹簧238。动铁芯232的外径与套管2312的内径相匹配，并且可以在套管2312内上下滑动。动铁芯232靠近阀口一端设置成台阶状，与上阀座2310和阀座凸台2311之间形成的台阶相配合。在本实施方式中，动铁芯端部的凸台小径段的外径略小于上阀座2310的内径，其长度设置为，当动铁芯232向下运动到极限位置时，其端面与上阀座2310的端面持平。另外，动铁芯232还设置有一个轴向的通孔2381，通孔2381与上腔体217相连通。
动铁芯232的凸台小径段沿径向设置有通孔，通孔内置有一对密封塞234a\234b。密封塞234a/234b截面呈T形，大径端端面为平面，分别与上阀座2310中部的一对矩形平面相配合。密封塞234a与234b之间，设置有密封塞弹簧233，在弹簧力的作用下，密封塞234a与234b的大径端均抵压在流体通道2314/2315的开口上，并对其进行密封。
下阀体211内还设置有连接通道212a/212b，其中，连接通道212a连通第二连接管212和上阀座2310内的上阀腔2313a，连接通道212b连通第一连接管213和另一端上阀腔2313b。
需要说明的是，以上实施方式的描述中所指的“上方、下方”等方位词均是针对说明书附图而言，实际上并不局限于此。
其它实施方式：
其它实施方式是对上述实施方式所作的局部性改变，主要体现在动铁芯部件的结构设计以及变流量控制部件的结构设计。
在上述实施方式中，动铁芯的靠近阀口的一端设置为凸台结构，该结构可以是一体成型结构，也可以是采用两个部件结合的方式，如先加工一个与动铁芯部件连接的构件，在该构件的径向设置有装密封塞的径向孔；然后再将该构件与动铁芯采用焊接等方式固定连接。密封塞234a/234b在图3a/3b中所示为两个密封塞中间设置密封塞弹簧233，也可以设置为单一的柱状密封塞。
变流量控制部件的设置位置灵活，既可以如上述实施例中设置于上阀体内，也可设置于下阀体内，此外，还可以直接设置在管路中。设置在管路中的好处是，可以使阀体加工简单，减小体积和材料花费，并且可以根据实际需要灵活设置。
下面根据本发明的实施方式介绍双向电磁阀的工作原理：
为便于说明，将第一接管213的端口设为A端，将第二接管212的端口设置为B端。
一、A→B向关闭：
线圈部件1不通电，动铁芯232在动铁芯弹簧238的作用下向下移动至极限位置，密封塞234a/234b的密封面在弹簧233的作用下分别抵压在两边的流体通道2314/2315的开口处，将流体通道2314/2315关闭。此时，高压流体从第一接管213进入腔体215，并通过流体通道213a进入上阀腔2313b，然后流经变流量控制部件235b中心的小通道2352进入流体通道2315，推动密封塞234b向左压缩弹簧233，从而向左移动，使得高压流体从上阀座2310的内腔与动铁芯232的小径段之间的间隙流入上腔体217，此时活塞部件22上部腔体为高压，下部腔体(即第一接管212端)为低压，在压力差作用下，阀口214关闭，此时双向电磁阀处于关闭状态。
二、A→B向关闭状态开阀：
请参照图4，图4为本发明的双向电磁阀开阀状态的结构示意图。
线圈部件1通电，在电磁力作用下，动铁芯232向上运动，与静铁芯239吸合，密封塞234a/234b随动铁芯232上移，流体通道2314/2315被打开，高压流体从第一接管213进入腔体215，并通过流体通道213a进入上阀腔2313b，然后流经变流量控制部件235b中心的小通道2352进入流体通道2315。此时，由于密封塞234a/234b随动铁芯232上移，流体直接进入上腔体217，并进入流体通道2314。一小部分高压流体通过变流量控制部件235a的中心小通道2351进入上阀腔2313a，但大部分高压流体推动变流量控制部件235a向图示左向移动。由于变流量控制部件235a的大径端设置有远远大于小通道2351的通路，使得变流量控制部件235a向左移动时，大部分流体沿大径端设置的通路进入上阀腔2313a。然后，经流体通道212a进入第二接管212。由于第一接管213与上腔体217之间通过小通道2352相连通，而第二接管212与上腔体217之间通过较大的通道(即变流量控制部件235a大径端设置的通道)相连通，导致上腔体217的压力降低，低于活塞部件22下部的压力，在压差力作用下，活塞部件22上移，阀口214打开。
三、B→A关闭：
线圈部件1不通电，动铁芯232在动铁芯弹簧238的作用下向下移动至极限位置，密封塞234a/234b的密封面在弹簧233的作用下分别抵压在两边的流体通道2314/2315的开口处，将流体通道2314/2315关闭。此时，高压流体从第二接管212进入，并通过流体通道212a进入上阀腔2313a，然后流经变流量控制部件235a中心的小通道2351进入流体通道2314，推动密封塞234a向右压缩弹簧233，从而向右移动，使得高压流体从上阀座2310的内腔与动铁芯232的小径段之间的间隙流入上腔体217，此时活塞部件22上部腔体为高压，下部腔体(即第一接管212端)为低压，在压力差作用下，阀口214关闭，此时双向电磁阀处于关闭状态。
四、B→A向关闭状态开阀：
线圈部件1通电，在电磁力作用下，动铁芯232向上运动，与静铁芯239吸合，密封塞234a/234b随动铁芯232上移，流体通道2314/2315被打开，高压流体从第二接管212进入，并通过流体通道212a进入上阀腔2313a，然后流经变流量控制部件235a中心的小通道2351进入流体通道2314。此时，由于密封塞234a/234b随动铁芯232上移，流体直接进入上腔体217，并进入流体通道2315。一小部分高压流体通过变流量控制部件235b的中心小通道2352进入上阀腔2313b，但大部分高压流体推动变流量控制部件235b向图4所示右向移动。由于变流量控制部件235b的大径端设置有远远大于小通道2352的通路，使得变流量控制部件235b向右移动时，大部分流体沿大径端设置的通路进入上阀腔2313b。然后，经流体通道213a进入第一接管213。由于第二接管212与上腔体217之间通过小通道2351相连通，而第一接管213与上腔体217之间通过较大的通道(即变流量控制部件235b大径端设置的通道)相连通，导致上腔体217的压力降低，低于活塞部件22下部的压力，在压差力作用下，活塞部件22上移，阀口214打开。
以上仅是为能更好的阐述本发明的技术方案所例举的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，所有这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.双向电磁阀，包括阀体部件、设于所述阀体部件外部的线圈；其特征在于，所述阀体部件包括上阀体部件和下阀体部件，所述上阀体在双向电磁阀内充当导阀部件。
2.如权利要求1所述的双向电磁阀，其特征在于，所述上阀体部件包括上阀体构件、套管、设于所述套管内的动铁芯、静铁芯以及设于所述动铁芯和静铁芯之间的复位弹簧。
3.如权利要求2所述的双向电磁阀，其特征在于，所述上阀体构件由上阀座和阀座凸台组成，所述上阀体构件呈中空结构，其内腔设置有至少一对互相平行的平面。
4.如权利要求3所述的双向电磁阀，其特征在于，所述上阀座内对称设置有一对腔室，所述腔室与所述平面之间设置有流体通道。
5.如权利要求4所述的双向电磁阀，其特征在于，所述上阀体部件与所述下阀体部件密封固定；所述腔室内设置有变流量控制部件，所述变流量控制部件在腔室内弹簧的作用下堵住所述的流体通道。
6.如权利要求4所述的双向电磁阀，其特征在于，所述上阀体部件和所述下阀体部件通过接管进行连接，变流量控制部件设置在所述接管中。
7.如权利要求5或6所述的双向电磁阀，其特征在于，所述变流量控制部件还设置有内径较小的流道，所述流道使得在变流量控制部件堵住流体通道时，仍有一小部分流体可沿其进入所述腔室。
8.如权利要求1-6任一权利要求所述的双向电磁阀，其特征在于，所述下阀体开设有两个与所述阀腔相连接的开口，所述开口分别连接有两根接管；所述开口分别通过一条设置在下阀体内的连接通道与所述一对导阀部件内的腔室连通。
9.如权利要求8所述的双向电磁阀，其特征在于，所述动铁芯在远离所述静铁芯的一端的端部开设有径向孔，所述径向孔内设置有一对对称设置的密封塞，所述密封塞之间设置有弹簧；在动铁芯下移到极限位置时，所述一对密封塞分别堵住所述的流体通道。
10.如权利要求9所述的双向电磁阀，其特征在于，所述密封活塞为中空结构，内部设置有弹簧，所述弹簧一端抵接在密封活塞内部，另一端抵接在上阀体的端面上。
11.如权利要求10所述的双向电磁阀，其特征在于，所述密封活塞端部设置有与所述阀口进行密封的密封垫。
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