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CN113775810A - 一种动平衡式大流量比例阀控制机构 - Google Patents

一种动平衡式大流量比例阀控制机构 Download PDF

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CN113775810A
CN113775810A CN202111247983.5A CN202111247983A CN113775810A CN 113775810 A CN113775810 A CN 113775810A CN 202111247983 A CN202111247983 A CN 202111247983A CN 113775810 A CN113775810 A CN 113775810A
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China
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magnetic valve
valve core
moving magnetic
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control mechanism
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CN202111247983.5A
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罗勇
褚君浩
张仁钦
陈红梅
朱晓明
杨凯
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Suzhou Renyongde Iot Technology Co ltd
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Suzhou Renyongde Iot Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种动平衡式大流量比例阀控制机构，包含基座、阀盖、动磁阀芯、弹片和电磁组件，基座上设置有流道和流道嘴，阀盖设置在基座上，弹片设置在阀盖中；阀盖的上侧具有密封套筒结构，动磁阀芯的上端穿过弹片进入密封套筒结构；本方案将阀盖设计为带有套筒结构的形式，使动磁阀芯密封在阀盖中，保证了气密性和开启的稳定性；并再动磁阀芯上设计了平衡通道，使动磁阀芯上下稳压，不存在开启的负压阻力，并根据需要控制的流量大小来选择密封套筒结构的内径与流道嘴的孔径比例，以适应不同客户的需要；整体更加平稳，磁滞小，降低了启动电压和能耗，提高阀门使用寿命和性能，可精确控制0‑50000LPM范围的流量。

Description

一种动平衡式大流量比例阀控制机构
技术领域
本发明涉及一种动平衡式大流量比例阀控制机构，属于流量控制技术领域。
背景技术
电磁阀是流体流量控制的主要部件，电磁阀一般通过电磁组件吸合磁芯，通过磁芯的开度控制流量；现有的电磁阀结构不够合理，导致进气结构不够稳定，影响流量控制的精度。
为了解决上述问题，本申请人日前申请了一种双弹力的精密流量控制机构，该结构在一定程度上降低了启动电压，降低了能耗，并且使阀门开合动作更加平稳，磁滞小，但磁芯的气密性存在问题，影响开启的稳定性，并且可控制的最大流量仍然较小，结构仍需继续优化。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种动平衡式大流量比例阀控制机构。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种动平衡式大流量比例阀控制机构，包含基座、阀盖、动磁阀芯、弹片和电磁组件；所述基座上设置有流道和流道嘴，阀盖设置在基座上，弹片设置在阀盖中；所述阀盖的上侧具有密封套筒结构，动磁阀芯的上端穿过弹片进入密封套筒结构；所述动磁阀芯的上端与密封套筒结构的内壁间隙配合，并通过密封部件密封；所述电磁组件设置在密封套筒结构的外侧，电磁组件与动磁阀芯的上端通过电磁感应配合；所述动磁阀芯的下端与流道嘴配合，动磁阀芯压合在流道嘴上时，流道封闭，动磁阀芯向上离开流道嘴时，流道流通，并且动磁阀芯向上挤压弹片。
优选的，所述动磁阀芯的底部设置有垫片，垫片与流道嘴配合。
优选的，所述流道嘴的顶部设置有垫片，垫片与动磁阀芯的底部配合。
优选的，所述阀盖中设置有应变空间，应变空间位于弹片的上侧。
优选的，所述阀盖中加工出锥面，形成应变空间。
优选的，所述动磁阀芯位于弹片下侧的部位具有与弹片配合的轴肩结构。
优选的，所述动磁阀芯的下端以及流道嘴的上端均具有锥面结构。
优选的，所述动磁阀芯具有平衡通道，平衡通道的上端与密封套筒结构的内腔连通，平衡通道的下端与流道嘴的流道孔连通。
优选的，所述密封套筒结构的内腔的内径为a，流道嘴的流道孔的孔径为b，b=（0.65~1）a。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本方案提供了一种动平衡式大流量比例阀控制机构，将阀盖设计为带有套筒结构的形式，使动磁阀芯密封在阀盖中，保证了气密性和开启的稳定性；并再动磁阀芯上设计了平衡通道，使动磁阀芯上下稳压，不存在开启的负压阻力，并根据需要控制的流量大小来选择密封套筒结构的内径与流道嘴的孔径比例，以适应不同客户的需要；整体更加平稳，磁滞小，降低了启动电压和能耗，提高阀门使用寿命和性能，可精确控制0-50000LPM范围的流量。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述的动平衡式大流量比例阀控制机构的结构示意图；
附图2为本发明所述的动磁阀芯的受力状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、2所示，本发明所述的一种动平衡式大流量比例阀控制机构，包含基座1、阀盖2、动磁阀芯3、弹片4和电磁组件6；所述基座1上设置有流道7和流道嘴8，流道嘴8中具有与流道7连通的流道孔，流道7分为进气和出气两部分。
所述阀盖2固定安装在基座1上，阀盖2与基座1密闭配合，阀盖2的上侧具有密封套筒结构11，动磁阀芯3为柱状结构，动磁阀芯3的上端穿过弹片4进入密封套筒结构11。
所述动磁阀芯3的上端与密封套筒结构11的内壁间隙配合，以便于动磁阀芯的自由升降，动磁阀芯3上设置有密封部件12，密封部件12可以是密封圈等部件，可以确保动磁阀芯3的外壁与密封套筒结构11的内壁之间的气密性。
所述电磁组件6设置在密封套筒结构11的外侧，电磁组件6与动磁阀芯3的上端通过电磁感应配合，以控制动磁阀芯3的升降；所述弹片4位于阀盖2中，阀盖2中加工出锥面，形成应变空间10，应变空间10位于弹片4的上侧，作为弹片4的形变空间；所述动磁阀芯3穿过弹片4，动磁阀芯3上具有与弹片4配合的轴肩结构，以便于动磁阀芯3在开启时向上压迫弹片4；弹片4可以是圆形薄片或其他形状，弹片4的周边贴近阀盖2的内壁。
所述动磁阀芯3的下端与流道嘴8配合，动磁阀芯3的下端底部设置有垫片5，垫片5部分埋在动磁阀芯3中，以提高垫片的安装强度，垫片5为柔性垫片，如特氟龙、丁晴橡胶、硅胶等材质；垫片5随动磁阀芯3一起动作，使垫片5与流道嘴8配合；垫片5亦可埋设在流道嘴8的顶部，垫片5与动磁阀芯3的下端底部配合；当然也可以不设置垫片5。
所述动磁阀芯3具有平衡通道13，平衡通道13的上端与密封套筒结构11的内腔连通，平衡通道13的下端与流道嘴8的流道孔连通；该设计可以避免密封套筒结构11的内腔顶部存在正压或负压，配合密封部件12，可以保证密封套筒结构11的内腔顶部与流道嘴8的流道孔中的压力平衡，没有压差，使动磁阀芯3形成动平衡式的结构，提高开启稳定性；该设计可以不需要像之前一样设置开启弹簧，并且仍然可以以较小启动电压和较宽压力和流量运行。
设密封套筒结构11的内腔的内径为a，流道嘴8的流道孔的孔径为b，b=（0.65~1）a，在该比例范围内可以改变控制的最大流量大小，根据客户需要进行选择阀的实际结构，该比例的最大流量可达50000LPM。
所述电磁组件6通电时产生磁场，进而带动动磁阀芯3上下微动，动磁阀芯3上的垫片5压合在流道嘴8上时，将流道7封闭；当阀门开启时，动磁阀芯3受到电磁组件6的磁吸力F1，动磁阀芯3向上离开流道嘴8，流道7流通，动磁阀芯3向上移动的同时会压迫弹片4，使弹片4对动磁阀芯3产生向下的弹力，弹片4的弹力为F2，流体经过动磁阀芯3与基座1之间时，会因伯努利效应对动磁阀芯3产生向下的伯努利力F3，动磁阀芯3自身的重力为F4，磁吸力F1克服弹力F2、伯努利力F3和重力F4，并根据需要的流量大小随时调整磁吸力F1，在这个过程中，电磁组件通过电流变化来改变动磁阀芯3的位移量，进而控制动磁阀芯3底部与流道嘴8之间的开度，不同的开度，会产生不同的流量，达到较大流量的精密控制效果。
并且在动磁阀芯3上升的初段，垫片5还会对动磁阀芯3产生向上的形变复原作用力，以抵消一部分开启时的阻力；并且动磁阀芯3的下端以及流道嘴8的上端均设计锥面结构，可以降低伯努利力，以降低启动电压和能耗，提高阀门使用寿命和性能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种动平衡式大流量比例阀控制机构，包含基座（1）、阀盖（2）、动磁阀芯（3）、弹片（4）和电磁组件（6）；所述基座（1）上设置有流道（7）和流道嘴（8），阀盖（2）设置在基座（1）上，弹片（4）设置在阀盖（2）中；其特征在于：所述阀盖（2）的上侧具有密封套筒结构（11），动磁阀芯（3）的上端穿过弹片（4）进入密封套筒结构（11）；所述动磁阀芯（3）的上端与密封套筒结构（11）的内壁间隙配合，并通过密封部件（12）密封；所述电磁组件（6）设置在密封套筒结构（11）的外侧，电磁组件（6）与动磁阀芯（3）的上端通过电磁感应配合；所述动磁阀芯（3）的下端与流道嘴（8）配合，动磁阀芯（3）压合在流道嘴（8）上时，流道（7）封闭，动磁阀芯（3）向上离开流道嘴（8）时，流道（7）流通，并且动磁阀芯（3）向上挤压弹片（4）。
2.根据权利要求1所述的动平衡式大流量比例阀控制机构，其特征在于：所述动磁阀芯（3）的底部设置有垫片（5），垫片（5）与流道嘴（8）配合。
3.根据权利要求1所述的动平衡式大流量比例阀控制机构，其特征在于：所述流道嘴（8）的顶部设置有垫片（5），垫片（5）与动磁阀芯（3）的底部配合。
4.根据权利要求1所述的动平衡式大流量比例阀控制机构，其特征在于：所述阀盖（2）中设置有应变空间（10），应变空间（10）位于弹片（4）的上侧。
5.根据权利要求4所述的动平衡式大流量比例阀控制机构，其特征在于：所述阀盖（2）中加工出锥面，形成应变空间（10）。
6.根据权利要求1所述的动平衡式大流量比例阀控制机构，其特征在于：所述动磁阀芯（3）位于弹片（4）下侧的部位具有与弹片（4）配合的轴肩结构。
7.根据权利要求1所述的动平衡式大流量比例阀控制机构，其特征在于：所述动磁阀芯（3）的下端以及流道嘴（8）的上端均具有锥面结构。
8.根据权利要求1所述的动平衡式大流量比例阀控制机构，其特征在于：所述动磁阀芯（3）具有平衡通道（13），平衡通道（13）的上端与密封套筒结构（11）的内腔连通，平衡通道（13）的下端与流道嘴（8）的流道孔连通。
9.根据权利要求8所述的动平衡式大流量比例阀控制机构，其特征在于：所述密封套筒结构（11）的内腔的内径为a，流道嘴（8）的流道孔的孔径为b，b=（0.65~1）a。
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