專利名稱：復(fù)合活塞式脈沖電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁閥，具體地指一種用于清除布袋除塵器上灰 塵的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的用于清除布袋除塵器上灰塵的電磁閥大多為膜片式脈 沖電磁閥。此類脈沖電磁閥的先導(dǎo)孔路徑長、孔徑小，極易堵塞 而造成電磁閥控制失靈；加之膜片結(jié)構(gòu)的壽命有限，使電磁閥的 工作壽命過短。并且，膜片式脈沖電磁閥的開啟時間一般》85ms， 導(dǎo)致壓縮氣體形成的脈沖強度沒有得到充分發(fā)揮，因此一般單閥 控制的布袋清灰面積《40m2。
為了解決上述問題，科研人員設(shè)計了活塞脈沖電磁閥。目前， 國內(nèi)已有的活塞脈沖電磁閥大多為單級活塞式結(jié)構(gòu)，主要有活塞 加膜片式結(jié)構(gòu)和活塞加直動式結(jié)構(gòu)兩種。前者的缺陷是仍然需要 膜片，易堵塞失靈、壽命有限；后者的缺陷則是受直動部份先導(dǎo) 孔徑的制約，使閥的開啟時間過長，脈沖效果較差。
與國內(nèi)的活塞脈沖電磁閥相比，國外所采用的先導(dǎo)式活塞脈 沖電磁閥有較大優(yōu)勢，其開啟時間較短， 一般《25ms，可以使高 壓氣包內(nèi)的壓縮氣體形成較強的脈沖，從而達到較好的清灰效果， 其單閥可控制的布袋清灰面積在701112左右，使用效率也較高。但 國外的先導(dǎo)式活塞脈沖電磁閥的一級先導(dǎo)部分也始終存在著膜片 結(jié)構(gòu)，同樣具有易堵塞失靈、膜片壽命不長的缺陷。并且，由于 這種脈沖電磁閥采用電磁加氣動的復(fù)合控制結(jié)構(gòu)，電磁閥關(guān)閉時 靠壓縮氣體的壓力實現(xiàn)，故其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、安裝較為不便。同 時，其在使用過程中存在壓縮氣體不停泄漏的缺陷，導(dǎo)致壓縮氣 體損失嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、啟閉迅速、脈沖噴 吹效果好、且工作壽命長的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥， 包括閥體，所述閥體由橫隔層分為上腔室和下腔室，所述橫隔層 上設(shè)有連接上腔室和下腔室的通孔，所述橫隔層上還設(shè)有連接上 腔室和外界大氣的通道，所述上腔室的上面設(shè)有閥蓋，其特殊之 處在于
所述閥蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)腔室，所述內(nèi)腔室中設(shè)有與其間隙配 合的小活塞，所述小活塞的下端通過小活塞密封件坐落在上腔室 與通道的連接口上，從而將上腔室與通道分隔開來；
所述小活塞的中央設(shè)有連接內(nèi)腔室和通道的軸向穿孔，所述 軸向穿孔的上方設(shè)有控制其通斷的閥桿，所述閥桿穿過閥蓋與電 磁閥線圈中的動鐵芯相連；
所述下腔室中設(shè)有與其間隙配合的大活塞，所述大活塞與橫 隔層下部之間設(shè)有活塞復(fù)位彈簧，所述大活塞的底部可與高壓氣 包內(nèi)的噴吹管連接或斷開，從而控制其噴吹動作。
本發(fā)明的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥在閥蓋的內(nèi)腔室和閥體的上 腔室之間增設(shè)了小活塞，首先通過閥桿的運動來控制小活塞移動， 進而通過小活塞的移動來控制大活塞移動，這相當(dāng)于兩個脈沖電 磁閥疊加在一起，依靠小的脈沖電磁閥控制大的脈沖電磁閥。它 與高壓氣包配合安裝，可形成一個完整的淹沒式脈沖電磁閥啟閉 系統(tǒng)。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面
其一，小活塞所控制的通孔即為大活塞的先導(dǎo)通道，相對于 單級活塞直動式電磁閥而言，-一方面開啟閥門所需的電磁力更小， 約為原來的十分之一，從而使電磁執(zhí)行機構(gòu)更加簡單、功率更低、 可靠性更好、壽命更長。另一方面可使大活塞的響應(yīng)時間比目前 所有脈沖電磁閥的響應(yīng)時間都短，其啟閉迅速，開啟響應(yīng)時間 《15ms，可使同樣氣量的壓縮氣體形成更好更強的脈沖效果。檢測表明，本發(fā)明單閥所控制的除塵器布袋清灰面積^70m2。
其二，小活塞和大活塞緊湊布置在閥體的上下腔室中，小活 塞僅在閥蓋的內(nèi)腔室中移動，其結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧，在同樣長 度的高壓氣包可安裝更多的電磁閥，從而使除塵器布袋的布置更 加緊湊，大大減小除塵器的體積。
其三，小活塞和大活塞疊加的兩級脈沖控制結(jié)構(gòu)，省略了傳 統(tǒng)的易損易耗部件膜片，而剛性的大小活塞在工作中幾乎不會受 到任何損傷，故其使用壽命大為延長。檢測表明，本發(fā)明復(fù)合活 塞式脈沖電磁閥的使用壽命比傳統(tǒng)的膜片閥高5倍以上。
其四，與國外先導(dǎo)式活塞脈沖電磁閥相比，本發(fā)明復(fù)合活塞 式脈沖電磁閥裝配簡單、安裝容易，只需將側(cè)翼密封件套在閥體 法蘭盤下部，再將閥體法蘭盤嵌置在高壓氣包上即可，且閥體不 需用高壓氣源輔助關(guān)閉。


圖l為一種復(fù)合活塞式脈沖電磁閥的主剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的左剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的復(fù)合活塞式脈沖電磁 閥作進一步的詳細描述
圖中所示的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥，具有一個不規(guī)則H型結(jié)
構(gòu)的閥體l，閥體1的外壁中間部位設(shè)有定位法蘭盤14，用以將 閥體安裝固定在高壓氣包18上。定位法蘭盤14下側(cè)與高壓氣包 18安裝孔座接觸處設(shè)有一圈側(cè)翼密封件4，用以防止高壓氣包18 內(nèi)的壓縮空氣泄漏。
閥體1的內(nèi)腔由橫隔層13分為上腔室D和下腔室E。在橫隔 層13上設(shè)有連接上腔室D和下腔室E的通孔A,通孔A可以是 一個，也可以是多個。在橫隔層13上還設(shè)有一條連接上腔室D 和外界大氣的通道C。在上腔室D的上面設(shè)有閥蓋6，閥蓋6的 下端嵌入上腔室D中，并由緊固件和密封件相連。閥蓋6的內(nèi)側(cè)中央設(shè)有內(nèi)腔室B，內(nèi)腔室B中設(shè)置與其有合 理裝配間隙的小活塞5，小活塞5的下端通過小活塞密封件12坐 落在上腔室D與通道C的連接口上，從而可將上腔室D與通道C 分隔開來。在本實施例中，小活塞5的外徑與內(nèi)腔室B的內(nèi)徑之 間的間隙滿足0.001mm《3《3mm，以確保小活塞5在內(nèi)腔室B 中的滑動順暢無阻，同時壓縮空氣可以通過該間隙進入內(nèi)腔室B 中。小活塞5的下端最好設(shè)計呈圓錐體結(jié)構(gòu)，以確保其對通道C 的密封效果可靠。
小活塞5的中央開設(shè)有連接內(nèi)腔室B和通道C的軸向穿孔F， 軸向穿孔F的直徑可在3~15mm之間。軸向穿孔F的正上方設(shè)有 控制其通斷的閥桿7，閥桿7穿過閥蓋6與電磁閥線圈8中的動 鐵芯10相連。動鐵芯10與電磁閥線圈8之間設(shè)有動鐵芯復(fù)位彈 簧9，以使閥桿7的桿頭在常態(tài)下始終壓在小活塞5的軸向穿孔F 上。閥桿7與閥蓋6接觸部位設(shè)有閥桿密封件11，以確保壓縮空 氣不致泄露。由脈沖電源信號控制電磁閥線圈8的磁力，電磁閥 線圈8再驅(qū)使動鐵芯10移動，并通過動鐵芯10控制閥桿7的上 下運動，從而控制軸向穿孔F的啟閉。
下腔室E中設(shè)置與其有合理裝配間隙的大活塞2，大活塞2 與橫隔層13下部之間設(shè)有活塞復(fù)位彈簧3，大活塞2的底部在安 裝狀態(tài)時是與高壓氣包18內(nèi)的噴吹管17密封連接或移動斷開的， 用以控制噴吹管17的噴吹動作，在清灰時向除塵器的布袋輸送壓 縮空氣。在本實施例中，大活塞2呈U型結(jié)構(gòu)，其不僅簡單輕巧、 強度和剛度好，而且便于活塞復(fù)位彈簧3安裝定位。大活塞2的 外徑與下腔室E的內(nèi)徑之間的間隙滿足0.001mm《3《3mm，以 確保大活塞2在下腔室E中的滑動順暢無阻，同時壓縮空氣可以 通過該間隙進入下腔室E中。優(yōu)選小活塞5的外徑取值范圍為大 活塞2的外徑的1/3~1/20，這樣小活塞5所控制的內(nèi)腔室B容積 與大活塞2所控制的下腔室E容積在一個合適的比例內(nèi)，當(dāng)小活 塞5啟動時可大幅提高大活塞2的響應(yīng)時間，在同等氣量的壓縮氣體情況下具有更好更強的脈沖效果。優(yōu)選的活塞復(fù)位彈簧3呈
寶塔型結(jié)構(gòu)，其小頭卡在橫隔層13下部的彈簧定位凸臺16上， 其大頭定位在大活塞2的U型內(nèi)腔底部，這樣可以保證在大活塞 2上下運動時活塞復(fù)位彈簧3不傾覆，寶塔型結(jié)構(gòu)的彈簧也可加 速電磁閥完成脈沖工作后的復(fù)位，大大減少高壓氣包所噴射壓縮 氣體的浪費。
在下腔室E的頂部還設(shè)有嵌入結(jié)構(gòu)的環(huán)形緩沖器15?？捎行Х?止大活塞2在工作時與閥體1的下腔室E頂部發(fā)生猛烈撞擊，從而確 保整個電磁閥的使用壽命。
本復(fù)合活塞式脈沖電磁閥的工作原理及過程是這樣的脈沖 電源信號激發(fā)電磁閥線圈8，產(chǎn)生電磁力，動鐵芯10帶動閥桿7向 上運動，小活塞5的軸向穿孔F打開，內(nèi)腔室B中的壓縮氣體順著 軸向穿孔F卸壓到通道C中，并經(jīng)過通道C排入大氣。與此同時， 小活塞5由于受到壓力差的作用急速向上運動，閥體1的上腔室D 經(jīng)過通道C與大氣相連，閥體1的下腔室E中的壓縮氣體依次由通 孔A、上腔室D和通道C瞬間卸壓到大氣中，下腔室E中的大活塞2 由于受到壓力差的作用，迅速向上運動，噴吹管17打開，高壓氣 包18通過噴吹管17向除塵器的布袋噴射壓縮氣體，從而完成吹灰 工作。
當(dāng)脈沖電源信號停止時，電磁閥線圈8的電磁力消失，動鐵 芯10及閥桿7受到動鐵芯復(fù)位彈簧9的作用向下運動，閥桿7的 桿頭封住小活塞5的軸向穿孔F;小活塞5受到動鐵芯復(fù)位彈簧9 及內(nèi)腔室B中壓縮氣體的共同作用向下運動，封住通道C，使閥 體1的上腔室D與大氣隔絕。與此同時，閥體1的下腔室E中的 壓縮氣體壓力迅速增大，大活塞2受到寶塔型活塞復(fù)位彈簧3及 壓縮氣體向下的共同作用，封住噴吹管17，噴吹工作停止，電磁 閥關(guān)閉。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合活塞式脈沖電磁閥，包括閥體(1)，所述閥體(1)由橫隔層(13)分為上腔室(D)和下腔室(E)，所述橫隔層(13)上設(shè)有連接上腔室(D)和下腔室(E)的通孔(A)，所述橫隔層(13)上還設(shè)有連接上腔室(D)和外界大氣的通道(C)，所述上腔室(D)的上面設(shè)有閥蓋(6)，其特征在于所述閥蓋(6)的內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)腔室(B)，所述內(nèi)腔室(B)中設(shè)有與其間隙配合的小活塞(5)，所述小活塞(5)的下端通過小活塞密封件(12)坐落在上腔室(D)與通道(C)的連接口上，從而將上腔室(D)與通道(C)分隔開來；所述小活塞(5)的中央設(shè)有連接內(nèi)腔室(B)和通道(C)的軸向穿孔(F)，所述軸向穿孔(F)的上方設(shè)有控制其通斷的閥桿(7)，所述閥桿(7)穿過閥蓋(6)與電磁閥線圈(8)中的動鐵芯(10)相連；所述下腔室(E)中設(shè)有與其間隙配合的大活塞(2)，所述大活塞(2)與橫隔層(13)下部之間設(shè)有活塞復(fù)位彈簧(3)，所述大活塞(2)的底部可與高壓氣包(18)內(nèi)的噴吹管(17)連接或斷開，從而控制其噴吹動作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥，其特征在 于所述小活塞(5)的下端呈圓錐體結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥，其特 征在于所述小活塞(5)的外徑與內(nèi)腔室(B)的內(nèi)徑之間的間 隙滿足0.001mm《S《3mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥，其特 征在于所述大活塞(2)的外徑與下腔室(E)的內(nèi)徑之間的間 隙滿足0.001mm《5《3 mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥，其特 征在于所述小活塞(5)的外徑取值范圍為大活塞(2)的外徑 的1/3 1/20。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥，其特征在于所述小活塞(5)的軸向穿孔(F)的直徑為3 15mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥，其特 征在于所述下腔室(E)的頂部設(shè)有嵌入結(jié)構(gòu)的環(huán)形緩沖器(15)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥，其特 征在于所述大活塞(2)呈U型結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥，其特征在 于所述活塞復(fù)位彈簧(3)呈寶塔型結(jié)構(gòu)，其小頭卡在橫隔層(13) 下部的彈簧定位凸臺(16)上，大頭定位在U型大活塞(2)的內(nèi) 腔底部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于清除布袋除塵器上灰塵的復(fù)合活塞式脈沖電磁閥。其閥體由橫隔層分為連通的上腔室和下腔室，橫隔層上設(shè)有連接上腔室和大氣的通道，上腔室和下腔室內(nèi)分別設(shè)置小活塞和大活塞，小活塞上端位于閥蓋的內(nèi)腔室中，小活塞下端通過小活塞密封件坐落在上腔室與大氣通道的連接口上，小活塞上方設(shè)有控制其移動的閥桿，閥桿穿過閥蓋與電磁閥線圈的動鐵芯相連。大活塞與橫隔層之間設(shè)有活塞復(fù)位彈簧，大活塞的底部可與高壓氣包內(nèi)的噴吹管連接或斷開，從而控制其噴吹動作。小活塞所控制的通孔即為大活塞的先導(dǎo)孔，這相當(dāng)于一個小的脈沖電磁閥控制一個大的脈沖電磁閥。其結(jié)構(gòu)簡單、啟閉迅速、脈沖噴吹效果好；同時其無膜片，工作壽命長。
文檔編號B01D46/04GK101632887SQ20091006367
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者余福勝, 吳克儉, 文海健, 明平洋, 李雄浩, 旭 韓, 黎在時 申請人:武漢凱迪電力股份有限公司;武漢創(chuàng)力環(huán)保耐腐蝕電磁閥有限責(zé)任公司