CN111692388B - 一种电磁阀及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁阀及其工作方法，所述电磁阀包括螺堵，所述螺堵内设有安装孔，所述安装孔的下端固定安装有阀套，所述阀套内设有第一阀孔和第二阀孔；所述第二阀孔的下端为T口，所述阀套的侧面设有P口；所述安装孔的上端固定安装有螺套，所述螺套的下端安装有滑套，所述第一阀孔内滑动连接有阀芯；阀芯上端设有滑动连接在安装孔内的第一凸肩，所述安装孔内形成上控制腔和下控制腔，所述上控制腔内设有第一弹簧；所述螺套的上端安装有导磁管，所述导磁管内设有衔铁，所述导磁管的外侧设有线圈，所述衔铁的下端设有阀杆；所述导磁管内设有第二弹簧；所述堵头内螺纹连接有螺杆；该电磁阀不仅结构简单，而且具有导通、截止及安全功能。

Description

一种电磁阀及其工作方法

技术领域

本发明属于电磁阀技术领域，具体的说是涉及一种电磁阀及其工作方法。

背景技术

电磁阀是一种已知类型的电子操作的阀。电磁阀常被用来控制流体或气体的流动，电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用。现有的电磁阀功能单一，不具备安全保护作用，在实际使用时，通常要在电磁阀所在的管路上连接一个安全阀，无形中增加了使用成本及管路复杂程度。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁阀及其工作方法，其不仅结构简单、而且具有导通、截止及安全功能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电磁阀，包括螺堵，所述螺堵内设有上下贯穿的安装孔，所述安装孔的下端固定安装有阀套，所述阀套内沿安装孔的轴向由上向下依次设有第一阀孔和第二阀孔，所述第一阀孔的上端与安装孔连通，所述第一阀孔和第二阀孔连通且同轴设置，所述安装孔的直径大于第一阀孔的直径，所述第一阀孔的直径大于第二阀孔的直径；所述第二阀孔的下端为T口，所述阀套的侧面设有与第一阀孔连通的P口；所述安装孔的上端固定安装有螺套，所述螺套的下端开口处固定安装有下端穿过安装孔和第一阀孔且伸入第二阀孔内的滑套，所述第一阀孔内滑动连接有套接在滑套上的阀芯，所述阀芯用于控制P口和T口的通断；所述阀芯靠近上端的外侧面沿径向设有滑动连接在安装孔内的第一凸肩，所述安装孔在螺套和第一凸肩之间形成上控制腔，在第一凸肩和阀套之间形成下控制腔，所述上控制腔内设有用于迫使第一凸肩向下运动的第一弹簧；所述螺套的上端开口处固定安装有导磁管，所述导磁管的上端固定安装有堵头，所述导磁管内滑动连接有衔铁，所述导磁管的外侧设有线圈，所述衔铁的下端设有伸入滑套内的阀杆；所述导磁管内在衔铁和滑套的上端之间设有用于迫使衔铁向上运动的第二弹簧；所述堵头内螺纹连接有用于控制衔铁移动距离的螺杆；在线圈断电时，衔铁在第二弹簧的作用下向上运动且顶在堵头上，下控制腔与T口连通；在线圈通电且螺杆向上运动至第一位置时，衔铁向下运动压缩第二弹簧，上控制腔完全封闭；在线圈通电且螺杆向下运动至第二位置时，衔铁向下运动压缩第二弹簧，上控制腔与T口连通，下控制腔与P口连通。

进一步的，所述衔铁内在靠近上端位置出沿其轴向设有滑槽，所述衔铁的上端设有与滑槽连通的槽口；所述堵头内设有下端开口的滑孔，所述螺杆的下端设有滑动连接在滑孔内的塞体，所述塞体的下端设有穿过槽口伸入滑槽内的调节杆，所述调节杆的下端沿径向设有第二凸肩；所述滑孔的内侧壁在塞体的下方设有卡簧，在螺杆向上运动至第一位置时，所述塞体的上端抵触在滑孔的上端；在螺杆向下运动至第二位置时，所述塞体的下端抵触在卡簧上。

进一步的，所述滑套的侧壁内由上向下间隔设有与上控制腔连通的第一通孔和第二通孔，以及与下控制腔连通的第三通孔；所述阀杆内设有与T口连通的第四通孔，所述阀杆的外侧面设有与第三通孔连通的第一环槽；所述滑套在靠近下端的外侧面设有第二环槽，所述阀芯内设有用于连通P口和第二环槽的第五通孔，所述滑套内设有用于连通第二环槽的下端和滑套内孔的第六通孔；所述阀芯在靠近上端的内孔侧壁上设有与第三通孔连通的第三环槽，所述阀芯内设有用于连通第三环槽和下控制腔的第七通孔；所述阀杆的外侧在第一环槽的上方设有第四环槽，所述阀杆内设有用于连通第四环槽和第四通孔的第八通孔；

在线圈断电时，第四环槽与第一通孔连通，第一环槽与第二通孔连通且与第六通孔断开；在线圈通电且螺杆向上运动至第一位置时，第四环槽与第一通孔断开，第一环槽与第二通孔和第六通孔均断开；在线圈通电且螺杆向下运动至第二位置时，第四环槽与第二通孔连通，第一环槽与第二通孔断开且与第六通孔连通。

进一步的，所述滑套的外侧沿径向设有凸边，所述第一弹簧套在滑套的外侧且上端抵触在凸边上。

进一步的，P口和T口断开时，阀芯的下端压紧在第二阀孔的上端开口处，P口和T口连通时，阀芯的下端离开第二阀孔的上端开口处。

进一步的，所述堵头上螺纹连接有限位螺帽，所述线圈位于限位螺帽和螺套之间。

本发明还提供一种上述电磁阀的工作方法，该电磁阀在起到安全保护作用时，控制线圈断电，在第二弹簧的作用力下，衔铁的上端抵在堵头上，此时下控制腔通过第七通孔、第三环槽、第三通孔、第一环槽、第二通孔、上控制腔、第一通孔、第四环槽、第八通孔、第四通孔与T口连通，此时P口压力作用在阀芯的环形面积上，对阀芯产生向上的推力，当P口压力作用在阀芯上产生的作用力大于第一弹簧的作用力时，阀芯向上移动，使P口与T口连通，起到溢流保护作用，P口压力不会再继续上升；当P口压力下降后，在第一弹簧的作用力下，阀芯向下运动重新隔断P口与T口；

该电磁阀在起到截止功能时，控制螺杆向上运动至第一位置，塞体的上端抵在滑孔的上端，且使线圈通电，衔铁在线圈磁场的作用下向下运动压缩第二弹簧，使上控制腔与P口和T口皆隔断不通，此时上控制腔为封闭的容腔，上控制腔内的介质无法流出，也就使使阀芯无法向上运动打开第二阀孔，此时无论P口压力多大，阀芯将保持在隔断P口与T口的位置；

该电磁阀在起到卸荷功能时，控制螺杆向下运动至第二位置，塞体的下端抵在卡簧上，且使线圈通电，衔铁在线圈磁场的作用下向下运动压缩第二弹簧，使下控制腔通过第七通孔、第三环槽、第三通孔、第一环槽、第六通孔、第二环槽、第五通孔与P口连通，上控制腔通过第二通孔、第四环槽、第八通孔、第四通孔与T口连通，此时P口压力作用在阀芯的环形面积和第一凸肩上共同克服第一弹簧的弹力，使阀芯可以在很小的P口压力下就可以向上运动打开阀口，起到卸荷功能。

有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)将螺杆向上调节到第一位置时，本发明可以通过电控实现安全功能与截止功能；而当将螺杆向下调节到第二位置时，本发明通过电控可以实现安全功能与卸荷功能；由此，本发明通过螺杆位置的改变可以改变其功能，相比于现有技术，无需额外增加安全阀，节省了成本，简化了管路，且实现了多种功能；

(2)本发明体积紧凑、结构简单，制造成本低。

附图说明

图1为本发明的结构图，此时处于安全功能状态；

图2为本发明的结构图，此时处于截止状态；

图3为本发明的结构图，此时处于卸荷状态。

具体实施方式

请参阅图1-3所示，一种电磁阀，包括螺堵6，所述螺堵6内设有上下贯穿的安装孔6a，所述安装孔6a的下端固定安装有阀套1，所述阀套1内沿安装孔6a的轴向由上向下依次设有第一阀孔1a和第二阀孔1b，所述第一阀孔1a的上端与安装孔6a连通，所述第一阀孔1a和第二阀孔1b连通且同轴设置，所述安装孔6a的直径D3大于第一阀孔1a的直径D1，所述第一阀孔1a的直径大于第二阀孔1b的直径D2；所述第二阀孔1b的下端为T口，所述阀套1的侧面设有与第一阀孔1a连通的P口；所述安装孔6a的上端固定安装有螺套7，所述螺套7的下端开口处固定安装有下端穿过安装孔6a和第一阀孔1a且伸入第二阀孔1b内的滑套3，所述第一阀孔1a内滑动连接有套接在滑套3上的阀芯2，所述阀芯2用于控制P口和T口的通断，在P口和T口断开时，阀芯2的下端压紧在第二阀孔1b的上端开口处，在P口和T口连通时，阀芯2的下端离开第二阀孔1b的上端开口处。

所述阀芯2靠近上端的外侧面沿径向设有滑动连接在安装孔6a内的第一凸肩21，所述安装孔6a在螺套7和第一凸肩21之间形成上控制腔2b，在第一凸肩21和阀套1之间形成下控制腔2a，所述上控制腔2b内设有用于迫使第一凸肩21向下运动的第一弹簧5，所述滑套3的外侧沿径向设有凸边3a，所述第一弹簧5套在滑套3的外侧且上端抵触在凸边3a上；所述螺套7的上端开口处固定安装有导磁管9，所述导磁管9的上端固定安装有堵头91，所述导磁管9内滑动连接有衔铁4a，所述导磁管9的外侧设有线圈10，所述堵头91上螺纹连接有限位螺帽10a，所述线圈10位于限位螺帽10a和螺套7之间；所述衔铁4a的下端设有伸入滑套3内的阀杆4；所述导磁管9内在衔铁4a和滑套3的上端之间设有用于迫使衔铁4a向上运动的第二弹簧8；所述堵头91内螺纹连接有用于控制衔铁4a移动距离的螺杆11；在线圈10断电时，衔铁4a在第二弹簧8的作用下向上运动且顶在堵头91上，下控制腔2a与T口连通；在线圈10通电且螺杆11向上运动至第一位置时，衔铁4a向下运动压缩第二弹簧8，上控制腔2b完全封闭；在线圈10通电且螺杆11向下运动至第二位置时，衔铁4a向下运动压缩第二弹簧8，上控制腔2b与T口连通，下控制腔2a与P口连通。

所述衔铁4a内在靠近上端位置出沿其轴向设有滑槽4b，所述衔铁4a的上端设有与滑槽4b连通的槽口4c；所述堵头91内设有下端开口的滑孔92，所述螺杆11的下端设有滑动连接在滑孔92内的塞体11a，所述塞体11a的下端设有穿过槽口4c伸入滑槽4b内的调节杆11b，所述调节杆11b的下端沿径向设有第二凸肩11c；所述滑孔92的内侧壁在塞体11a的下方设有卡簧4d，在螺杆11向上运动至第一位置时，所述塞体11a的上端抵触在滑孔92的上端；在螺杆11向下运动至第二位置时，所述塞体11a的下端抵触在卡簧4d上。

所述滑套3的侧壁内由上向下间隔设有与上控制腔2b连通的第一通孔32和第二通孔33，以及与下控制腔2a连通的第三通孔34；所述阀杆4内设有与T口连通的第四通孔41，所述阀杆4的外侧面设有与第三通孔34连通的第一环槽42；所述滑套3在靠近下端的外侧面设有第二环槽31，所述阀芯2内设有用于连通P口和第二环槽31的第五通孔21，所述滑套3内设有用于连通第二环槽31的下端和滑套3内孔的第六通孔31a；所述阀芯2在靠近上端的内孔侧壁上设有与第三通孔34连通的第三环槽23，所述阀芯2内设有用于连通第三环槽23和下控制腔2a的第七通孔22；所述阀杆4的外侧在第一环槽42的上方设有第四环槽42a，所述阀杆4内设有用于连通第四环槽42a和第四通孔41的第八通孔43；在线圈10断电时，第四环槽42a与第一通孔32连通，第一环槽42与第二通孔33连通且与第六通孔31a断开；在线圈10通电且螺杆11向上运动至第一位置时，第四环槽42a与第一通孔32断开，第一环槽42与第二通孔33和第六通孔31a均断开；在线圈10通电且螺杆11向下运动至第二位置时，第四环槽42a与第二通孔33连通，第一环槽42与第二通孔33断开且与第六通孔31a连通。

本发明还提供一种上述电磁阀的工作方法，该电磁阀在起到安全保护作用时，控制线圈10断电，在第二弹簧8的作用力下，衔铁4a的上端抵在堵头91上，此时下控制腔2a通过第七通孔22、第三环槽23、第三通孔34、第一环槽42、第二通孔33、上控制腔2b、第一通孔32、第四环槽42a、第八通孔43、第四通孔41与T口连通，此时P口压力作用在阀芯2的环形面积上，对阀芯2产生向上的推力，当P口压力作用在阀芯2上产生的作用力大于第一弹簧5的作用力时，阀芯2向上移动，使P口与T口连通，起到溢流保护作用，P口压力不会再继续上升；当P口压力下降后，在第一弹簧5的作用力下，阀芯2向下运动重新隔断P口与T口。

该电磁阀在起到截止功能时，控制螺杆11向上运动至第一位置，塞体11a的上端抵在滑孔92的上端，且使线圈10通电，衔铁4a在线圈10磁场的作用下向下运动压缩第二弹簧8，使上控制腔2b与P口和T口皆隔断不通，此时上控制腔2b为封闭的容腔，上控制腔2b内的介质无法流出，也就使使阀芯2无法向上运动打开第二阀孔1b，此时无论P口压力多大，阀芯2将保持在隔断P口与T口的位置。

该电磁阀在起到卸荷功能时，控制螺杆11向下运动至第二位置，塞体11a的下端抵在卡簧4d上，且使线圈10通电，衔铁4a在线圈10磁场的作用下向下运动压缩第二弹簧8，使下控制腔2a通过第七通孔22、第三环槽23、第三通孔34、第一环槽42、第六通孔31a、第二环槽31、第五通孔21与P口连通，上控制腔2b通过第二通孔33、第四环槽42a、第八通孔43、第四通孔41与T口连通，此时P口压力作用在阀芯2的环形面积和第一凸肩21上共同克服第一弹簧5的弹力，使阀芯2可以在很小的P口压力下就可以向上运动打开阀口，起到卸荷功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电磁阀，其特征在于，包括螺堵，所述螺堵内设有上下贯穿的安装孔，所述安装孔的下端固定安装有阀套，所述阀套内沿安装孔的轴向由上向下依次设有第一阀孔和第二阀孔，所述第一阀孔的上端与安装孔连通，所述第一阀孔和第二阀孔连通且同轴设置，所述安装孔的直径大于第一阀孔的直径，所述第一阀孔的直径大于第二阀孔的直径；所述第二阀孔的下端为T口，所述阀套的侧面设有与第一阀孔连通的P口；所述安装孔的上端固定安装有螺套，所述螺套的下端开口处固定安装有下端穿过安装孔和第一阀孔且伸入第二阀孔内的滑套，所述第一阀孔内滑动连接有套接在滑套上的阀芯，所述阀芯用于控制P口和T口的通断；所述阀芯靠近上端的外侧面沿径向设有滑动连接在安装孔内的第一凸肩，所述安装孔在螺套和第一凸肩之间形成上控制腔，在第一凸肩和阀套之间形成下控制腔，所述上控制腔内设有用于迫使第一凸肩向下运动的第一弹簧；所述螺套的上端开口处固定安装有导磁管，所述导磁管的上端固定安装有堵头，所述导磁管内滑动连接有衔铁，所述导磁管的外侧设有线圈，所述衔铁的下端设有伸入滑套内的阀杆；所述导磁管内在衔铁和滑套的上端之间设有用于迫使衔铁向上运动的第二弹簧；所述堵头内螺纹连接有用于控制衔铁移动距离的螺杆；在线圈断电时，衔铁在第二弹簧的作用下向上运动且顶在堵头上，下控制腔与T口连通；在线圈通电且螺杆向上运动至第一位置时，衔铁向下运动压缩第二弹簧，上控制腔完全封闭；在线圈通电且螺杆向下运动至第二位置时，衔铁向下运动压缩第二弹簧，上控制腔与T口连通，下控制腔与P口连通。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述衔铁内在靠近上端位置处 沿其轴向设有滑槽，所述衔铁的上端设有与滑槽连通的槽口；所述堵头内设有下端开口的滑孔，所述螺杆的下端设有滑动连接在滑孔内的塞体，所述塞体的下端设有穿过槽口伸入滑槽内的调节杆，所述调节杆的下端沿径向设有第二凸肩；所述滑孔的内侧壁在塞体的下方设有卡簧，在螺杆向上运动至第一位置时，所述塞体的上端抵触在滑孔的上端；在螺杆向下运动至第二位置时，所述塞体的下端抵触在卡簧上。

3.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，所述滑套的侧壁内由上向下间隔设有与上控制腔连通的第一通孔和第二通孔，以及与下控制腔连通的第三通孔；所述阀杆内设有与T口连通的第四通孔，所述阀杆的外侧面设有与第三通孔连通的第一环槽；所述滑套在靠近下端的外侧面设有第二环槽，所述阀芯内设有用于连通P口和第二环槽的第五通孔，所述滑套内设有用于连通第二环槽的下端和滑套内孔的第六通孔；所述阀芯在靠近上端的内孔侧壁上设有与第三通孔连通的第三环槽，所述阀芯内设有用于连通第三环槽和下控制腔的第七通孔；所述阀杆的外侧在第一环槽的上方设有第四环槽，所述阀杆内设有用于连通第四环槽和第四通孔的第八通孔；

在线圈断电时，第四环槽与第一通孔连通，第一环槽与第二通孔连通且与第六通孔断开；在线圈通电且螺杆向上运动至第一位置时，第四环槽与第一通孔断开，第一环槽与第二通孔和第六通孔均断开；在线圈通电且螺杆向下运动至第二位置时，第四环槽与第二通孔连通，第一环槽与第二通孔断开且与第六通孔连通。

4.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述滑套的外侧沿径向设有凸边，所述第一弹簧套在滑套的外侧且上端抵触在凸边上。

5.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，P口和T口断开时，阀芯的下端压紧在第二阀孔的上端开口处，P口和T口连通时，阀芯的下端离开第二阀孔的上端开口处。

6.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述堵头上螺纹连接有限位螺帽，所述线圈位于限位螺帽和螺套之间。

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