CN211082934U - 一种球式阀芯电磁阀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种球式阀芯电磁阀装置，包括阀芯、阀座和用于产生电磁力的电磁铁，阀芯为球式阀芯，阀座设置有腔室，阀座设有用于通入介质的进入通道，腔室的两侧分别设有用于介质流出的流出通道，球式阀芯可移动的设置于腔室内，以使在受到推力时与一侧的流出通道端口密封，腔室沿其中心轴线对称设置。当球式阀芯沿着轴向运动时，因腔室沿其中心轴线对称设置，使球式阀芯所受的轴向液压力抵消，减小换向时对电磁力强度的要求，从根本上减小电磁铁体积，并减小电磁阀的整体体积。此外，球式阀芯比锥状阀芯的轴向尺寸小，利于减小电磁阀的轴向尺寸。因此，本实用新型所提供的装置具有结构紧凑、电磁阀体积小等优点。

Description

一种球式阀芯电磁阀装置

技术领域

本实用新型涉及电磁阀技术领域，更具体地说，涉及一种球式阀芯电磁阀装置。

背景技术

电磁阀工作过程中，驱动部分的核心是电磁铁，对于电磁阀的整体结构而言，电磁铁的大小决定了电磁阀的径向几何尺寸。

现有技术中，为了减小电磁阀体积，通常采用将电磁铁嵌入到电磁阀体内，这样可减小电磁阀的轴向尺寸，然而却会增大电磁阀的径向尺寸；另外，还有在电磁阀中使用高性能的软磁材料，通过提高电磁铁的导磁性能，从而减小电磁阀的体积；此外，也有通过将线圈窗口设计成多边形与矩形相结合的形式，从而使得在线圈组件尺寸不变的情况下，可增加绕制线圈的匝数，然后减小电磁铁体积，最终可减小电磁阀的体积。

综上所述，如何提供一种体积较小的电磁阀装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种球式阀芯电磁阀装置，其具有装置结构紧凑、电磁阀体积小等优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种球式阀芯电磁阀装置，包括阀芯、阀座和用于产生电磁力的电磁铁，阀芯为球式阀芯，阀座设置有腔室，阀座设有用于通入介质的进入通道，腔室的两侧分别设有用于介质流出的流出通道，球式阀芯可移动的设置于腔室内，以使在受到推力时与一侧的流出通道端口密封，腔室沿其中心轴线对称设置。

优选的，腔室为梭形腔室，通道设置于梭形腔室的两端。

优选的，顶杆包括用于推动阀芯运动的第一顶杆和用于连接电磁铁的第二顶杆，第一顶杆与第二顶杆相连接。

优选的，第一顶杆的最大外径大于第二顶杆的外径。

优选的，所述第一顶杆上用于接触所述阀芯的一侧为方形杆，或所述顶针上用于接触所述阀芯的一侧为方形杆。

优选的，所述第一顶杆用于接触所述阀芯的接触面为弧形面，或所述顶针上接触所述阀芯的接触面为弧形面。

优选的，阀芯为陶瓷阀芯。

优选的，阀座周向上具有均匀设置的三个用于连通进入通道与腔室的流道。

优选的，阀座包括第一阀座和连接于第一阀座的第二阀座，腔室包括设置于第一阀座的第一腔室以及设置于第二阀座的第二腔室，第一腔室与第二腔室连通。

优选的，第一腔室与所述第二腔室的形状相同。

本实用新型所提供的一种球式阀芯电磁阀装置中，球式阀芯可移动的设置于腔室内，腔室沿其中心轴线对称设置。当球式阀芯沿着轴向方向运动的过程中，由于腔室沿其中心轴线对称设置，使得电磁阀工作过程中球式阀芯所受的轴向液压力会抵消，进而可减小换向时对电磁力强度的要求，从根本上减小电磁铁的体积，从而减小电磁阀的整体体积。此外，球式阀芯比锥状阀芯的轴向尺寸小，有利于减小电磁阀的轴向尺寸。

综上所述，本实用新型所提供的一种球式阀芯电磁阀装置可解决现有技术中电磁阀体积较大的问题，具有装置结构紧凑、电磁阀体积小等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种球式阀芯电磁阀装置具体实施例一的俯视方向下的结构剖面图；

图2为本实用新型所提供的一种球式阀芯电磁阀装置的阀座的剖面图；

图3为本实用新型所提供的一种球式阀芯电磁阀装置中左阀座的示意图；

图4为本实用新型所提供的一种球式阀芯电磁阀装置具体实施例一的俯视方向下的第一顶杆和第二顶杆的示意图；

图5为本实用新型所提供的第一顶杆的示意图；

图6为本实用新型所提供的顶针的示意图。

其中，1为弹簧座、2为壳体、3为复位弹簧、4为顶针、5为阀座、6为阀芯、7为第一顶杆、8为第二顶杆、9为电磁铁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种球式阀芯电磁阀装置，该装置结构紧凑、电磁阀体积小。

请参考图1至图5，图1为本实用新型所提供的一种球式阀芯电磁阀装置具体实施例一的俯视方向下的结构剖面图；图2为阀座的剖面图；图3为左阀座的示意图；图4为第一顶杆和第二顶杆的示意图；图5为第一顶杆的示意图；图6为顶针的示意图。

本实用新型提供的一种球式阀芯电磁阀装置，包括阀芯6、阀座5和用于产生电磁力的电磁铁9，阀芯6为球式阀芯，阀座5设置有腔室，阀座5设有用于通入介质的进入通道，腔室的两侧分别设有用于介质流出的流出通道，球式阀芯可移动的设置于腔室内，以使在受到推力时与一侧的流出通道端口密封，腔室沿其中心轴线对称设置。

需要说明的是，本实用新型提供的一种球式阀芯电磁阀中可以具有与现有技术中的电磁阀具有共同的通用结构，包括阀芯6的复位组件、壳体2和顶杆。阀芯6的复位组件采用弹簧复位模式，复位组件包括有弹簧座1、复位弹簧3、顶针4。需要说明的是，向球式阀芯施加推力的推动件分别是顶杆以及复位组件中的顶针。壳体2的内部安装有阀芯6的复位组件和电磁铁9等。并且，阀座5设有用于通入介质的进入通道，腔室的两侧分别设有用于介质流出的流出通道，阀芯6的复位组件和顶杆分别安装于阀座5的左右两侧，并通过阀座5上的进入通道与阀芯6接触，因此，进入通道的直径必须保证顶针4和顶杆的尖端能够穿过进入通道，并且有足够余量空间供介质流通。进油口P沿径向方向与腔室连通，出油口A、出油口B分别与位于腔室两侧的用于介质流出的流出通道连通。

具体地，在使用本实用新型提供的一种球式阀芯电磁阀装置时，该电磁阀在非工作状态下线圈不通电，阀芯6在复位弹簧3的作用下被顶针4向右推动并紧靠右阀座，此时，介质会从电磁阀的进油口P流经左阀座和流出通道等到达出油口A；当系统有油路切换需求时，电磁阀工作状态下线圈通电，电磁铁9产生的电磁力通过顶杆作用于阀芯6，随着电磁力的增大，电磁力克服复位弹簧3的弹簧力，将阀芯6向左推动并紧靠左阀座，此时，介质会从电磁阀的进油口P流经右阀座和流出通道等到达出油口B，从而实现了电磁阀的切换功能。

还需要说明的是，本实用新型所提供的一种球式阀芯电磁阀装置中，球式阀芯可移动的设置于腔室内，腔室沿其中心轴线对称设置。当球式阀芯沿着轴向方向运动的过程中，由于腔室沿其中心轴线对称设置，使得电磁阀工作过程中球式阀芯所受的轴向液压力会抵消，进而可减小换向时对电磁力强度的要求，从根本上减小电磁铁9的体积，从而减小电磁阀的整体体积。此外，球式阀芯比锥状阀芯的轴向尺寸小，有利于减小电磁阀的轴向尺寸。

此外，还需要补充说明的是，阀芯6的形状除了球状以外，还可设置为椭圆状等，但阀芯6需设置为沿其中心轴线对称的形状，从而使其在腔室内移动时所受的轴向液压力能抵消。因此，阀芯6形状的确定可在实际运用过程中根据实际情况进行选择。但优选地，将阀芯6设置为球状，因为球式阀芯不仅沿其中心轴线对称，而且其轴向尺寸小，更有利于减小电磁阀的尺寸。另外，此处所述的腔室的形状可在根据实际运用过程中，根据实际情况进行选择，但腔室需为沿其中心轴线对称设置。

综上所述，本实用新型所提供的一种球式阀芯电磁阀装置可解决现有技术中电磁阀体积较大的问题，具有装置结构紧凑、电磁阀体积小等优点。

在上述第一种具体实施方式中的一种球式阀芯电磁阀装置的基础之上，具体地，腔室为梭形腔室，通道设置于梭形腔室的两端。

需要说明的是，通过在阀座5带节流边一端的内孔上加工倒角，形成与球式阀芯的球面相配合的锥面，锥面之间可构成一个近似梭形的腔室。梭形腔室不近沿其中心轴线对称，可使球式阀芯在腔室内移动时所受的轴向液压力能抵消，且梭形腔室的加工过程简单、便于操作。

在上述第一种具体实施方式中的一种球式阀芯电磁阀装置的基础之上，具体地，顶杆包括用于推动阀芯6运动的第一顶杆7和用于连接电磁铁9的第二顶杆8，第一顶杆7与第二顶杆8相连接。

需要说明的是，现有技术的电磁阀装置大多采用的顶杆多为整段式结构，但整段式顶杆的长径比大，难以保证顶杆的加工精度。因此，顶杆采用两段式结构，设置为用于推动阀芯6运动的第一顶杆7和用于连接电磁铁9的第二顶杆8，第一顶杆7与第二顶杆8相连接，可使得每段顶杆的长径比都减小，从而可保证加工精度。

另外，还需要说明的是，此处所述的第一顶杆7与第二顶杆8相连接是指一种结果，而非手段；也即无论采用何种具体技术手段，第一顶杆7与第二顶杆8相连接。

在上述第三种具体实施方式中的一种球式阀芯电磁阀装置的基础之上，具体地，第一顶杆7的最大外径大于第二顶杆8的外径。

需要说明的是，现有技术的电磁阀装置中，整段式的顶杆在推动阀芯6的过程中，容易发生卡死现象。由于第一顶杆7需通过阀座5上设置的小孔与阀芯6接触，所以第一顶杆7与阀芯6接触的一端设置为针状，而本实用新型所提供的电磁阀装置的第一顶杆7的最大外径大于第二顶杆8的外径，所以第一顶杆7和第二顶杆8的接触端存在直径差，能有效保证顶杆在运动过程中不发生卡死现象，最终可提高顶杆在运行过程中的可靠性。

另外，需要进一步说明的是，此处所述的第一顶杆7、第二顶杆8的长度、外径大小等都可在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求进行选择确定。

在上述第一种具体实施方式中的一种球式阀芯电磁阀装置的基础之上，具体地，阀芯6为陶瓷阀芯。

需要说明的是，将阀芯6设置为陶瓷阀芯，会提高阀芯6的使用寿命，而且具有更好的密封性等。具体地，陶瓷阀芯具有耐老化、耐磨损、无需维修等优点，陶瓷阀芯无需维修，因此可保证电磁阀的运行稳定性，节约维修费用等。同时，陶瓷阀芯耐老化和耐磨损，也使得陶瓷阀芯的使用寿命远远超过了其他阀芯的使用寿命。此外，陶瓷材料具有拉伸强度高、不易变形、耐高温、耐低温、耐磨损、不腐蚀等特性，所以陶瓷材料具有优良的密封性能。

另外，还需要说明的是，阀芯6的材料的选择除了陶瓷以外，也可在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求进行选择。

在上述第一种具体实施方式中的一种球式阀芯电磁阀装置的基础之上，具体地，阀座5周向上具有均匀设置的三个用于连通进入通道与腔室的流道。

需要说明的是，在阀座5周向上具有均匀设置的三个用于连通进入通道与腔室的流道，会便于介质均匀、充分、快速的流经进入通道，进入腔室，再通过流出通道流出，也即可提高电磁阀的运行效率，缩短运行时间。

另外，还需要补充说明的是，此处所述的三个通道，优选的为相同通道，这样便于加工制作，而通道的形状可设置为矩形、弧形等，也即通道的形状可在实际运用过程中，根据实际需求和实际情况进行选择。此外，流道的个数也可不限制于仅是三个，即可根据实际情况进行相应选择。

在上述任一项所述的一种球式阀芯电磁阀装置的基础之上，具体地，阀座5包括第一阀座和连接于第一阀座的第二阀座，腔室包括设置于第一阀座的第一腔室以及设置于第二阀座的第二腔室，第一腔室与第二腔室连通。

需要说明的是，阀座5包括第一阀座和连接于第一阀座的第二阀座，腔室包括设置于第一阀座的第一腔室以及设置于第二阀座的第二腔室，第一腔室与第二腔室连通，所以此处所述的阀座5为一对相对设置的阀座。

另外，需要进一步说明的是，此处所述的第一阀座与第二阀座连接是指一种结果，而非手段；也即无论采用何种具体技术手段，第一阀座与第二阀座连接。

在上述的一种球式阀芯电磁阀装置的基础之上，具体地，第一腔室与第二腔室的形状相同。

需要说明的是，腔室包括第一腔室与第二腔室，第一腔室与第二腔室连通，且第一腔室与第二腔室的形状相同，因此，更能确保腔室设置为沿其中心轴线对称的形状，而且将第一阀座和第二阀座分开加工，制作出相同的第一腔室和第二腔室，再将第一阀座和第二阀座相对连接，使得形状相同的第一腔室与第二腔室相通并构成沿腔室中心轴线对称的腔室，这种加工方式简单、便于操作和易于控制。

在上述的一种球式阀芯电磁阀装置的基础之上，具体地，第一阀座和第二阀座为螺钉连接。

需要说明的是，第一阀座和第二阀座为螺钉连接，通过采用螺钉连接这种可拆卸连接的方式将第一阀座和第二阀座连接，可提高电磁阀装置的适用性和使用寿命。如果第一阀座与第二阀座为不可拆卸连接，若第一阀座或第二阀座中出现零件损坏现象，则会使得整个装置无法正常运行，需要进行整个阀座的更换。如果第一阀座与第二阀座为螺钉连接，若第一阀座或第二阀座中出现零件损坏现象，可将第一阀座与第二阀座进行拆分，仅对损坏的零件进行维修，然后继续与为损坏的零件组装配合使用，从而可降低装置的运行费用。

另外，需要补充说明的是，第一阀座和第二阀座之间除了螺钉连接以外，也可根据实际情况选择其它适合的可拆卸连接方式。

在上述的一种球式阀芯电磁阀装置的基础之上，具体地，第一阀座和第二阀座接触的端面上设置有密封圈。

需要说明的是，第一阀座和第二阀座连接，二者的接触端面需要进行密封处理，从而保证介质流动过程的气密性和防止介质泄漏，继而保证电磁阀装置的运行效果。

优选地，在第一阀座和第二阀座接触的端面上设置有密封圈。密封圈与第一阀座、第二阀座间的摩擦力小，摩擦系数稳定；密封圈抗腐蚀能力强，不易老化，工作寿命长，耐磨性好，磨损后在一定程度上能自动补偿；密封圈的结构简单，使用和维护方便。所以，优选地，在第一阀座和第二阀座接触的端面上设置有密封圈。

另外，需要进一步说明的是，第一阀座和第二阀座之间也可采用涂密封脂的方式进行密封，即第一阀座和第二阀座之间的密封处理可在实际的运行过程中，根据实际需求和实际情况进行选择。

可选的，第一顶杆7上用于接触阀芯的一侧为方形杆，或顶针4上用于接触阀芯的一侧为方形杆。

可选的，第一顶杆7用于接触阀芯的接触面为弧形面，或顶针4用于接触阀芯的接触面为弧形面。

需要说明书的是，请参考图5和图6，为了方便对流体的导向作用，在本实施例中，第一顶杆7靠近阀芯的一侧为小径段，小径段做铣方处理，形成方形杆结构，以保证通流面积的情况下，同时能起导向作用；另外，由于第一顶杆7需要直接接触阀芯，端面加工与阀芯半径相等的球面，目的保证阀芯受力稳定提高阀工作可靠性。

可选的，上述设置同样适用于顶针4，顶针4的端部也可以设置为弧面结构，以便接触阀芯位置的紧密贴合，且顶针4上靠近阀芯的一侧为小径段，小径段的结构可以做铣方处理，形成方形杆结构。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本实用新型所提供的一种球式阀芯电磁阀装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种球式阀芯电磁阀装置，包括阀芯(6)、阀座(5)和用于产生电磁力的电磁铁(9)，其特征在于，所述阀芯(6)为球式阀芯，所述阀座(5)设置有腔室，所述阀座(5)设有用于通入介质的进入通道，所述腔室的两侧分别设有用于介质流出的流出通道，所述球式阀芯可移动的设置于所述腔室内，以使在受到推力时与一侧的所述流出通道端口密封，所述腔室沿其中心轴线对称设置。

2.根据权利要求1所述的球式阀芯电磁阀装置，其特征在于，所述腔室为梭形腔室，所述通道设置于所述梭形腔室的两端。

3.根据权利要求1所述的球式阀芯电磁阀装置，其特征在于，还包括用于推动所述阀芯(6)运动的第一顶杆(7)和用于连接所述电磁铁(9)的第二顶杆(8)，所述第一顶杆(7)与所述第二顶杆(8)相连接。

4.根据权利要求3所述的球式阀芯电磁阀装置，其特征在于，所述第一顶杆(7)的最大外径大于所述第二顶杆(8)的外径。

5.根据权利要求3所述的球式阀芯电磁阀装置，其特征在于，所述第一顶杆(7)上用于接触所述阀芯(6)的一侧为方形杆。

6.根据权利要求3所述的球式阀芯电磁阀装置，其特征在于，所述第一顶杆(7)用于接触所述阀芯(6)的接触面为弧形面。

7.根据权利要求1所述的球式阀芯电磁阀装置，其特征在于，所述阀芯(6)为陶瓷阀芯。

8.根据权利要求1所述的球式阀芯电磁阀装置，其特征在于，所述阀座(5)周向上具有均匀设置的三个用于连通所述进入通道与所述腔室的流道。

9.根据权利要求1至8任一项所述的球式阀芯电磁阀装置，其特征在于，所述阀座(5)包括第一阀座和连接于所述第一阀座的第二阀座，所述腔室包括设置于所述第一阀座的第一腔室以及设置于所述第二阀座的第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室连通。

10.根据权利要求9所述的球式阀芯电磁阀装置，其特征在于，所述第一腔室与所述第二腔室的形状相同。

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