專利名稱:一種雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是一種雙穩(wěn)態(tài)電磁閥。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的電磁閥均為電流保持方式控制,即一直在控制線圈內(nèi)通過要求的保持電流以產(chǎn)生磁場(chǎng)將閥芯保持在要求的工作位置,不僅耗能大,而且產(chǎn)生很大的熱量容易燒毀控制線圈,或使控制線圈骨架變形,致使閥體不能工作。目前國際較流行使用的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其工作原理是將電磁力與永磁力相結(jié)合,以脈沖電流產(chǎn)生的電磁力改變閥芯的工作位置而改變電磁閥在兩種工作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換,依靠永磁力將閥芯保持在該工作位置而維持工作,不需保持電流維持,它不僅大大地節(jié)約了能耗,提高了電磁閥的壽命和可靠性,實(shí)現(xiàn)了無需維持電流的雙穩(wěn)狀態(tài)——即不需要維持電流就能夠穩(wěn)定保持電磁閥工作在兩種工作狀態(tài)的任一工作狀態(tài)。
隨著對(duì)家庭用冷凍、冷藏制冷機(jī)組的性能和節(jié)能的要求越來越高,對(duì)電磁閥的使用壽命、對(duì)制冷劑的全面適用性、制造成本等要求也在不斷提高。在中國ZL03271725.3號(hào)專利中公開了一種電磁閥,設(shè)置有閥腔,通過設(shè)置在閥套管外的兩個(gè)永久磁鐵維持閥芯(即閥體)在閥腔左右兩個(gè)位置的穩(wěn)定狀態(tài),閥芯外部為軟磁不銹鋼,內(nèi)部為橡膠塊,通過橡膠件和閥座的閥口密封。這種結(jié)構(gòu)的電磁閥,其閥芯所用橡膠件強(qiáng)度不高,總是以相同的部位與閥口撞擊,使得電磁閥的使用壽命不是很長;閥芯因?yàn)榱悴考^多,制造復(fù)雜,制造成本較高;閥芯在電磁力作用下以滑動(dòng)方式動(dòng)作,且由于與閥芯腔內(nèi)壁接觸多,需要較大的沖擊電流才可靈活動(dòng)作,仍存在損耗能源的情況;此外還因?yàn)橄鹉z件和制冷介質(zhì)的兼容性問題,橡膠件的選擇也較為麻煩,對(duì)制冷劑的適用也很單一。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有產(chǎn)品所存在的上述壽命短、閥芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗大等缺陷,提供一種新的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,以延長使用壽命、簡化閥芯結(jié)構(gòu)、降低能耗;并進(jìn)一步的增強(qiáng)閥芯對(duì)多種制冷劑的適應(yīng)性。為此,本發(fā)明采取下述技術(shù)方案一種雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,包括閥體部件和控制線圈,所述閥體部件具有一個(gè)閥芯腔,與閥芯腔相通設(shè)置有進(jìn)口和兩個(gè)出口,所述閥芯腔內(nèi)置一由所述控制線圈改變其位置而選擇性的對(duì)所述兩個(gè)出口進(jìn)行密封并由永磁體將其保持在相應(yīng)密封位置的閥芯,其特征是所述的閥芯為一感磁球體。本方案通過將閥芯制為感磁球體,使得其結(jié)構(gòu)得以簡化,便于制造而利于節(jié)約制造成本;基于其特殊的結(jié)構(gòu),在電磁力作用下以滾動(dòng)的方式動(dòng)作而改變工作位置,在動(dòng)作過程中與閥芯腔內(nèi)壁接觸少,所需的電磁力比較小,利于節(jié)約能耗;而且由于整個(gè)感磁球體的任何位置均可以與兩個(gè)出口配合,球體結(jié)構(gòu)使得閥芯在閥芯腔內(nèi)可以良好地定心,且由于球形閥芯的質(zhì)量小,還可以減小閥體對(duì)閥座的沖擊量,從而可以延長其使用壽命。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充,使其結(jié)構(gòu)更趨于合理,簡化制造工藝,本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征所述的球體為鋼球。增強(qiáng)閥芯對(duì)多種制冷劑的適應(yīng)性。
所述的閥芯腔是對(duì)管狀物兩端進(jìn)行封堵形成。以便加工裝配。
所述的管狀物兩端分別封堵一個(gè)閥座,所述的兩個(gè)出口分別開設(shè)在兩個(gè)閥座上。
所述管狀物的管壁外表面具有凹陷部位,所述的永磁體固定在該凹陷部位。使得永磁體與管狀物外壁形狀相吻合,以利裝配。
所述的凹陷部位具有環(huán)形突起,所述的永磁體為兩片,呈扇環(huán)狀,二者通過一片扇環(huán)狀的隔離塊定位在所述的環(huán)形突起上,從而在永磁體與所述管狀物的管壁之間形成間隙。一塊隔離塊可以保證兩片永磁體恒定的相對(duì)位置,由此形成的磁場(chǎng)相對(duì)于閥的中心線旋轉(zhuǎn)對(duì)稱,從而得到與軸線十分平行的對(duì)作為閥芯的鋼球吸引力。
所述的進(jìn)口直接開設(shè)在其中一個(gè)閥座而與該閥座上的出口并列設(shè)置。結(jié)構(gòu)緊湊。
控制線圈套裝在所述的管狀物和永磁體上。以得到較強(qiáng)的能夠作用在作為閥芯的鋼球上的電磁場(chǎng)。
所述的進(jìn)口開設(shè)所述的凹陷部位上;且在所述管狀物和永磁體的外側(cè)設(shè)置有另一封閉結(jié)構(gòu)形成通過該進(jìn)口與所述的閥芯腔相通的第二腔體,第二腔體與外部的進(jìn)口接管相通。這種結(jié)構(gòu)有利于減小閥芯的體積,進(jìn)而降低驅(qū)使其動(dòng)作的電磁力,從而降低能耗。
所述的進(jìn)口為開設(shè)在所述凹陷部位上的若干個(gè)通孔。從而使得來自外部的介質(zhì)經(jīng)第二腔體、凹陷部位的裸露部分、間隙和進(jìn)口(若干通孔)進(jìn)入閥芯腔后作用在球體閥芯上的壓力趨于平衡,增強(qiáng)球體閥芯的靈活性,且有利于降低球體閥芯動(dòng)作所需的電磁力。
所述的封閉結(jié)構(gòu)為一套管,所述的管狀物兩端的兩個(gè)閥座與該套管兩端封閉連接,從而將所述的管狀物和永磁體封閉在該套管內(nèi)。這種一物二用的結(jié)構(gòu),減少了電磁閥產(chǎn)品的構(gòu)成構(gòu)件,使得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更緊湊合理。
所述的控制線圈套裝在所述的套管上。
所述的閥座上設(shè)置有與所述套管過盈配合的突起或利于滾壓所述套管的凹槽。用于對(duì)管狀物和永磁體進(jìn)行軸向定位,利于裝配的精確性。
所述的永磁體的磁場(chǎng)方向沿所述管狀物的軸向分布。利于鋼球閥芯獲得較強(qiáng)的永磁力而保持在要求的工作位置。
本發(fā)明通過將閥芯改造成感磁球體,結(jié)構(gòu)簡單,動(dòng)作靈活,使用壽命長,節(jié)約能耗;而且由于其制造材料單一,從而增強(qiáng)其歲多種制冷劑的適應(yīng)性。
圖1是本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示結(jié)構(gòu)中的閥體部件結(jié)構(gòu)放大圖。
圖3是圖2的A-A截面圖。
圖4是用于裝配本發(fā)明控制線圈的殼體的結(jié)構(gòu)示意圖(相對(duì)圖1的俯視角度)。
圖中1.閥體部件、11.隔套、12.磁鋼、13.隔離塊、14.鋼球、15a.閥座、15b.閥座、16.套管、17.進(jìn)口、18a.出口、18b.出口;2.控制線圈、3.殼體、31.側(cè)面、32.側(cè)面、3a.定位孔、3b.定位孔、3A.殼體內(nèi)腔;4.進(jìn)口接管;5.出口接管;6.出口接管。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一如圖1所示的電磁閥,由閥體部件1、一進(jìn)口接管4、兩出口接管5和6、控制線圈2以及線圈殼體3等構(gòu)成,其中控制線圈2制成具有中間通孔的結(jié)構(gòu),其外部形狀便于裝配在圖3所示的線圈殼體3內(nèi)。
閥體部件1包括作為封閉結(jié)構(gòu)的套管16、作為管狀物的隔套11、兩個(gè)扇環(huán)形磁鋼12、一個(gè)隔離塊13、兩個(gè)閥座15a、15b和一個(gè)作為閥芯的鋼球14套管16為圓管;隔套11也為圓管,其外徑略小于套管內(nèi)徑,且在其管壁外表面中間部位具有環(huán)槽狀凹陷部位11a,凹陷部位11a的中部設(shè)置環(huán)形突起11b,在環(huán)形突起11b兩側(cè)開設(shè)若干通孔作為進(jìn)口17與隔套內(nèi)部相通;兩扇環(huán)形磁鋼12由扇環(huán)狀的隔離塊13隔離后以其磁場(chǎng)方向沿隔套軸向分布對(duì)稱固定(比如粘接)在該凹陷部位的環(huán)形突起11b上(隔離塊也固定在該凹陷部位的環(huán)形突起上),從而在該凹陷部位11a形成裸露部分11c,而在永磁體12與所述管狀物11的管壁之間形成間隙11d,從而使得下文述及的閥芯腔1A通過進(jìn)口17(若干通孔)、間隙11d以及凹陷部位的裸露部分11c與下文述及的第二腔體1B貫通;兩個(gè)閥座15a、15b均具有兩個(gè)與所述套管16、隔套11相互配合的大小外圓面,在它們的中心位置各開設(shè)一個(gè)出口18a、18b;將鋼球14置于隔套11內(nèi),并通過閥座15a、15b的較小外圓面焊接封堵在隔套11兩端,形成容納鋼球閥芯的閥芯腔1A,在磁鋼12磁場(chǎng)作用下,鋼球14總是位于閥芯腔1A的一端而將一個(gè)出口密封,即實(shí)現(xiàn)電磁閥的雙穩(wěn)狀態(tài);之后將形成一體的隔套11、閥座15a和15b以及磁鋼12、隔離塊13(包括鋼球14在內(nèi)稱它們?yōu)樾静拷M件)一起置于套管16內(nèi),再通過兩個(gè)閥座15a、15b的較大外圓面焊接封堵在套管16兩端(關(guān)于實(shí)現(xiàn)芯部組件在套管內(nèi)的軸向定位,將在下文述及),從而在套管16、隔套11以及兩個(gè)閥座15a、15b之間形成第二腔體1B,且第二腔體1B通過進(jìn)口17與容納鋼球的閥芯腔1A相通;在其中一個(gè)閥座15a上連接與第二腔體1B相通的進(jìn)口接管4。至此,閥體部件1具備了從進(jìn)口接管4向閥芯腔1A內(nèi)導(dǎo)入介質(zhì)并選擇性的從兩個(gè)出口向外導(dǎo)出介質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),因此,通過下文述及的由控制線圈1向鋼球14施加電磁力即可以改變鋼球的位置而切換閥體部件的工作狀態(tài)。
將套管16裝入控制線圈2的中間通孔,然后將控制線圈2與閥體部件1一起裝入殼體3的內(nèi)腔3A之內(nèi),閥體部件1及控制線圈2的兩個(gè)端面都和內(nèi)腔3A的兩個(gè)側(cè)面31和32相配合,因此總能保證閥體部件1在控制線圈2之內(nèi),提高閥體部件內(nèi)的磁通;將出口接管5、6和進(jìn)口接管4穿過相應(yīng)位置的定位孔3a和3b后焊接在對(duì)應(yīng)的閥座上與對(duì)應(yīng)的出口和進(jìn)口相通。至此,即具備一個(gè)完整的可供使用的具有雙穩(wěn)狀態(tài)的電磁閥結(jié)構(gòu)。使用時(shí),將該電磁閥的相應(yīng)接管連接在冷凍、冷藏等制冷機(jī)組的相應(yīng)介質(zhì)管路上,用不同方向的直流電源向控制線圈施加脈沖,即可產(chǎn)生相反方向的電磁場(chǎng),電磁場(chǎng)作用在鋼球上而施加給鋼球相反方向的電磁力,克服磁鋼對(duì)鋼球的磁力而改變鋼球位置,實(shí)現(xiàn)電磁閥工作狀態(tài)的切換??梢姡陔姶砰y內(nèi)部,制冷介質(zhì)需要通過的地方?jīng)]有塑料和橡膠件,因此本發(fā)明可以適用更多的制冷介質(zhì)。
對(duì)于實(shí)現(xiàn)芯部組件在套管內(nèi)的軸向定位有兩種方式一是滾壓方式即在閥座的外圓面與套管內(nèi)壁松配合,在閥座外圓面上開設(shè)環(huán)槽(圖中未示),將芯部組件裝入套管內(nèi),在套管上與環(huán)槽對(duì)應(yīng)的部位向內(nèi)進(jìn)行環(huán)狀滾壓,可以輕松達(dá)到軸向固定并阻止異物進(jìn)入內(nèi)部腔體,最后用焊接密封。
二是采用緊配方式來軸向固定芯部組件即兩閥座的外圓面設(shè)有環(huán)形突起(圖中未示),采用壓入套管的方法,將芯部組件軸向固定。
該實(shí)施例,重在描述專利要求保護(hù)方案產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,而其中述及的各構(gòu)成部分之間的連接關(guān)系以及連接方式,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工藝,是可以改變的;尤其是文中各構(gòu)成部分的述及順序,是為了清楚描述結(jié)構(gòu)和構(gòu)造而采用,并不代表產(chǎn)品的實(shí)際裝配過程。
實(shí)施例二可以省缺實(shí)施例一的套管,不在隔套的凹陷部位上開設(shè)通孔作為進(jìn)口,而將進(jìn)口直接開設(shè)在其中一個(gè)閥座而與該閥座上的出口并列設(shè)置,而控制線圈則直接套裝在實(shí)施例一所述的芯部組件上,形成如ZL03271725.3號(hào)專利中公開的結(jié)構(gòu),同樣可以達(dá)到方案的技術(shù)效果,在此不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,包括閥體部件(1)和控制線圈(2),所述閥體部件(1)具有一個(gè)閥芯腔(1A),與閥芯腔(1A)相通設(shè)置有進(jìn)口(17)和兩個(gè)出(18a)(18b),所述閥芯腔(1A)內(nèi)置一由所述控制線圈(2)改變其位置而選擇性的對(duì)所述兩個(gè)出口(18a)(18b)進(jìn)行密封并由永磁體(12)將其保持在相應(yīng)密封位置的閥芯(14),其特征是所述的閥芯(14)為一感磁球體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述的球體(14)為鋼球。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述的閥芯腔(1A)是對(duì)管狀物(11)兩端進(jìn)行封堵形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述的管狀物(11)兩端分別封堵一個(gè)閥座(15a)(15b),所述的兩個(gè)出口(18a)(18b)分別開設(shè)在兩個(gè)閥座(15a)(15b)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述管狀物(11)的管壁外表面具有凹陷部位(11a),所述的永磁體(12)固定在該凹陷部位(11a)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述的凹陷部位(11a)具有環(huán)形突起(11b),所述的永磁體(12)為兩片,呈扇環(huán)狀,二者通過一片扇環(huán)狀的隔離塊(13)定位在所述的環(huán)形突起(11b)上,從而在永磁體(12)與所述管狀物(11)的管壁之間形成間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述的進(jìn)口(17)直接開設(shè)在其中一個(gè)閥座(15a)上而與該閥座上的出口(18a)并列設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述的控制線圈(2)套裝在所述的管狀物(11)和永磁體(12)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是在所述的進(jìn)口(17)開設(shè)所述的凹陷部位(11a)上;且在所述管狀物(11)和永磁體(12)的外側(cè)設(shè)置有另一封閉結(jié)構(gòu)(16)形成通過該進(jìn)口(17)與所述的閥芯腔(1A)相通的第二腔體(1B),第二腔體(1B)與外部的進(jìn)口接管(4)相通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述的進(jìn)口(17)為開設(shè)在所述凹陷部位(11a)上的若干個(gè)通孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述的封閉結(jié)構(gòu)(16)為一套管,所述的管狀物(11)兩端的兩個(gè)閥座(15a)(15b)與該套管兩端封閉連接,從而將所述的管狀物(11)和永磁體(12)封閉在該套管內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述的控制線圈(2)套裝在所述的套管(16)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述的閥座上設(shè)置有與所述套管過盈配合的突起或利于滾壓所述套管的凹槽。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,其特征是所述的永磁體(12)的磁場(chǎng)方向沿所述管狀物的軸向分布。
全文摘要
一種雙穩(wěn)態(tài)電磁閥,連接在冷凍、冷藏等制冷機(jī)組上用于控制介質(zhì)的流向,它包括閥體部件和控制線圈,所述閥體部件具有一個(gè)閥芯腔,與閥芯腔相通設(shè)置有進(jìn)口和兩個(gè)出口,所述閥芯腔內(nèi)置一由所述控制線圈改變其位置而選擇性的對(duì)所述兩個(gè)出口進(jìn)行密封并由永磁體將其保持在相應(yīng)密封位置的感磁球體閥芯。它結(jié)構(gòu)簡單,動(dòng)作靈活,使用壽命長,節(jié)約能耗;而且由于其制造材料單一,從而增強(qiáng)其歲多種制冷劑的適應(yīng)性。
文檔編號(hào)F16K31/06GK1904427SQ20051006021
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者陳斌, 張潔平, 金榮昌 申請(qǐng)人:浙江三花制冷集團(tuán)有限公司