專利名稱:自鎖電磁閥的制作方法
本自鎖電磁閥是一種利用流體壓力不平衡進(jìn)行自鎖的電磁閥，屬于操縱或控制流體的元件。
一般電磁閥的工作原理是當(dāng)給閥門上的電磁線圈通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)使電磁鐵中的銜鐵運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)，使閥門開啟或關(guān)閉;斷電之后，閥門在彈簧力和流體壓力作用下恢復(fù)到原始位置。所以一般結(jié)構(gòu)的電磁閥在工作狀態(tài)時(shí)必須通電，由此帶來的問題是耗電多、電磁鐵發(fā)熱、受意外停電的影響。為了解決這些問題，必須在電磁閥或電磁鐵中設(shè)置某種機(jī)構(gòu)，使電磁閥在通電工作后自行鎖住，然后即可斷電，斷電后電磁閥仍保持在工作狀態(tài)。目前，二位三通和二位四通電磁閥所使用的自鎖機(jī)構(gòu)主要有機(jī)械裝置和永久磁鐵兩種，如EP-145-610-A號(hào)和US4534539號(hào)專利申請(qǐng)中所提供的電磁閥。為了解決自鎖問題，需要增加較多的零件，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本提高。
本自鎖電磁閥的目的是解決電磁閥的自鎖問題，使之在不增加任何附加自鎖機(jī)構(gòu)的條件下，達(dá)到在斷電的條件下，電磁閥能可靠地自鎖，使電磁閥保持良好的工作狀態(tài)。以達(dá)到簡化結(jié)構(gòu)、節(jié)省電能和不受意外停電的影響。從而克服已有自鎖電磁閥的不足。
本自鎖電磁閥的原理是利用閥門內(nèi)被控制的流體壓力在各個(gè)密封部位上所產(chǎn)生的不平衡力將閥瓣保持在工作位置，直至再一次給電磁鐵通電時(shí)，閥瓣才返回原始位置。
圖1是常閉式二位三通自鎖電磁閥的剖面圖。
圖2是閥芯部位的放大圖。
本自鎖電磁閥由下列部份組成雙位雙控螺管式電磁鐵〔1〕、銜鐵〔2〕、閥體〔3〕、閥瓣〔4〕、閥桿〔5〕、01密封件〔6〕、02密封件〔7〕、主閥座〔8〕、付閥座〔9〕、彈簧〔10〕、位置指示器〔11〕、電插頭〔12〕、〔13〕、電磁線圈〔19〕、〔20〕及應(yīng)急手動(dòng)裝置〔21〕。主閥座呈環(huán)狀，和閥體連在一起，也可是單件。
其工作原理如下閥門在原始狀態(tài)(關(guān)閉狀態(tài))時(shí)，彈簧〔10〕使閥瓣〔4〕壓在主閥座〔8〕上，流體由閥體上的入口〔14〕進(jìn)入入口腔〔17〕，流體壓力沿閥門軸線向左在主閥座〔8〕處作用在閥瓣〔4〕上，向右作用在裝有01密封件〔6〕的閥桿〔5〕上。由于在閥體〔3〕靠01密封件〔6〕處的孔徑d1大于主閥座〔8〕的孔徑d2，因此流體壓力往右作用在閥桿〔5〕所產(chǎn)生的軸向力比往左作用在閥瓣〔4〕上的軸向力大。并且，由于閥桿〔5〕與閥瓣〔4〕是機(jī)械地連在一起的，所以這一不平衡力拉著閥瓣〔4〕壓緊在主閥座〔8〕上，形成閥門在流體壓力下密封所需要的密封力。流體壓力越高，這一不平衡力愈大，密封性也越好。當(dāng)給電磁線圈〔19〕通電，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)吸力使銜鐵〔2〕往左運(yùn)動(dòng)，克服上述流體不平衡力和彈簧力，以及01密封件〔6〕的摩擦力，使閥瓣〔4〕離開主閥座〔8〕而壓在付閥座〔9〕上，電磁閥打開，并通過位置指示器〔11〕上的觸點(diǎn)向外輸出電訊號(hào)，指示閥門開啟。此時(shí)，流體由入口〔14〕經(jīng)主閥座〔8〕進(jìn)入內(nèi)腔〔18〕由出口〔15〕流出。同理，由于付閥座〔9〕的孔徑d3設(shè)計(jì)得比孔徑d1大，大到作用在閥瓣〔4〕上向左端的不平衡力足以克服彈簧力，并在付閥座〔9〕上形成可靠的密封?？梢?，由于本電磁閥開啟后依靠流過它內(nèi)腔的流體壓力來保持其開啟狀態(tài)，所以一旦閥門開啟，電磁線圈〔19〕即可斷電，只要通過閥門的流體壓力保持在額定的范圍內(nèi)，電磁閥就一直保持在開啟狀態(tài)，流體壓力的額定值范圍由付閥座〔9〕的孔徑d3決定。如果需要電磁閥關(guān)閉，只要給電磁線圈〔20〕短時(shí)通電，電磁線圈在銜鐵〔2〕上所形成的拉力以及彈簧力克服流體作用在付閥座〔9〕上的不平衡力和01密封件〔6〕的摩擦力，使閥瓣〔4〕又壓到主閥座〔8〕上，閥門恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài)，位置指示器〔11〕回到原位，并發(fā)出閥門處于關(guān)閉位置的電訊號(hào)。此時(shí)，通向閥門出口〔15〕的流體由內(nèi)腔〔18〕、付閥座〔9〕經(jīng)排出口排出?？梢?，本電磁閥的流體入口通道是由入口〔14〕、經(jīng)主閥座〔8〕到出口〔15〕。而流體排出通道則是由出口〔15〕經(jīng)閥瓣〔4〕、付閥座〔9〕到排出口〔16〕。入口腔〔17〕與出口〔15〕之間在主閥座處可靠密封，出口〔15〕、內(nèi)腔〔18〕與排出口〔16〕之間在付閥座處密封，入口腔〔17〕與電磁鐵〔1〕之間也有01密封件〔6〕可靠密封。本電磁閥設(shè)計(jì)了應(yīng)急手動(dòng)裝置〔21〕，它和閥桿〔5〕、閥瓣〔4〕以及主、付閥座〔8〕、〔9〕、銜鐵〔2〕、閥體〔3〕以及位置指示器〔11〕安裝在同一軸心線上。因此，在自鎖電磁閥電路發(fā)生故障的情況下仍能應(yīng)急動(dòng)作，此時(shí)，只要簡單地用手推或拉應(yīng)急手動(dòng)裝置〔21〕即可打開或關(guān)閉電磁閥。
圖3是閥瓣與閥桿連成一體的剖面圖。圖中閥瓣兩端有非金屬密封部位。閥瓣中段凸起部位起導(dǎo)向作用并有通道，流體可從其中通過。閥桿〔5〕中段凸起的部位上有環(huán)形密封槽。
圖4是圖3的左視圖。
圖5是付閥座的剖面圖。
圖6是常開式二位三通自鎖電磁閥的剖面圖。和圖1相比，只是閥瓣〔4〕裝配時(shí)兩端位置轉(zhuǎn)過180°。
本自鎖電磁閥，由于利用自身內(nèi)部流體壓力不平衡進(jìn)行自鎖，因此，不需要其他的附加自鎖機(jī)構(gòu)，工作時(shí)電磁鐵溫升很小，且節(jié)省電能。又由于付閥座〔9〕上的密封孔徑d3可根據(jù)不同的控制壓力需要而設(shè)計(jì)出一系列的尺寸，它的外圈帶有螺紋，使該自鎖電磁閥的控制壓力可根據(jù)需要在很大的范圍內(nèi)選擇，同時(shí)更換方便。
本自鎖電磁閥可用于氣動(dòng)液壓系統(tǒng)控制單、雙向氣缸、氣動(dòng)液壓閥等氣液執(zhí)行機(jī)構(gòu)及流體換向。也可以用作先導(dǎo)閥與任意一種二位四通換向閥組成二位四通換向自鎖電磁閥。
權(quán)利要求
1.一種由閥體、閥芯、密封件、電磁部份和指示部份構(gòu)成的二位三通自鎖電磁閥，其特征在于付閥座[9]的孔徑d3與閥體[3]上靠01密封件[6]處的孔徑d1、主閥座[8]的孔徑d2三者之間的大小形成下列關(guān)系，d3＞d1＞d2；閥瓣[4]、閥桿[5]、主閥座[8]、付閥座[9]、銜鐵[2]與閥體[3]同一軸心線；銜鐵由雙位雙控螺管式電磁鐵[1]控制；閥體[3]上有入口[14]、出口[15]、排出口[16]，入口[14]經(jīng)主閥座[8]到出口[15]構(gòu)成流體進(jìn)入通道，出口[15]經(jīng)閥瓣[4]、付閥座[9]到排出口[16]構(gòu)成流體排出通道；入口腔[17]與出口[15]之間在主閥座處可靠密封，出口[15]、內(nèi)腔[18]與排出口[16]之間在付閥座處密封，入口腔[17]與電磁鐵[1]之間也有01密封件[6]可靠密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的二位三通自鎖電磁閥，其特征在于閥瓣〔4〕兩端有非金屬密封部位，中段有一起導(dǎo)向作用的凸起部位，此凸起部位上有通道，流體可從其中通過。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的二位三通自鎖電磁閥，其特征在于在銜鐵〔2〕的同一軸線上裝有應(yīng)急手動(dòng)裝置〔21〕。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的二位三通自鎖電磁閥，其特征在于閥桿〔5〕的中段凸起的部位上有環(huán)狀密封槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的二位三通自鎖電磁閥，它可以用于氣動(dòng)液壓系統(tǒng)控制單、雙向氣缸、氣動(dòng)液壓閥等氣液執(zhí)行機(jī)構(gòu)及流體換向，也可以用作先導(dǎo)閥。
專利摘要
一種自鎖電磁閥。它利用閥門內(nèi)流體壓力在各個(gè)密封部位上所產(chǎn)生的不平衡力達(dá)到自鎖的目的，它的副閥座(9)的孔徑d
文檔編號(hào)F15B13/044GK87103657SQ87103657
公開日1987年11月4日 申請(qǐng)日期1987年5月23日
發(fā)明者吳孝隆 申請(qǐng)人:航天工業(yè)部第一研究院第一設(shè)計(jì)部導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan