專利名稱：一種雙穩(wěn)態(tài)電磁閥及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁閥領(lǐng)域，特別涉及一種直流雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，如用于制冷技術(shù)領(lǐng)域 的直流雙穩(wěn)態(tài)電磁閥。
背景技術(shù)：
電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速 度和其它的參數(shù)。電磁閥是用電磁的效應(yīng)進行控制，從而實現(xiàn)預(yù)期的控制。電磁閥有很多 種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用。電磁閥從使用電源上可分為交流電磁閥、直流電磁閥、雙穩(wěn)態(tài)電磁閥等等。一般 電磁閥均由閥體部件和線圈部件組成。以下以雙穩(wěn)態(tài)電磁四通換向閥為例介紹現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)容。請參照圖1、圖2、圖3。其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖 2是現(xiàn)有技術(shù)的電磁線圈控制回路圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的電磁線圈工作原理圖。雙穩(wěn)態(tài)電磁四通換向閥，由電磁線圈10、導(dǎo)閥20、主閥30三大部分組成，其中，導(dǎo) 閥20包括圓形套管200、鐵芯組件和其它一些零部件，鐵芯組件包括封頭204和芯鐵208， 圓形套管200的右端焊接有封頭204，套管200內(nèi)腔有能夠左右滑動的芯鐵208及彈壓在芯 鐵208彈簧孔209中的回復(fù)彈簧203。電磁線圈10包括線圈部件1022和導(dǎo)磁體1021，其 內(nèi)部還設(shè)置有永磁體103。電磁線圈10套設(shè)在圓形套管200的外周，并通過固定螺釘202 與封頭204 —起進行固定。當SWl開關(guān)接通，SW2開關(guān)打到0N，此時電磁線圈10通入正向電流，其所產(chǎn)生的磁 場與永磁體103產(chǎn)生的磁場方向一致，如圖3所示，其中a為永久磁體的磁力線；線圈磁力 線為b(實線)，其方向與永久磁體磁力線方向相同，電磁線圈10所產(chǎn)生的電磁力與永磁體 103的磁力一起克服回復(fù)彈簧210的彈簧力，使芯鐵208右移(按圖示方向)，與封頭204 吸合。此時，滑碗205隨芯鐵208右移，使毛細管s/c相連通，從而帶動主閥30的滑塊301 向右移動，使主閥接管S/C相連通。在芯鐵208與封頭204吸合后，SWl開關(guān)斷開，電磁線 圈10斷電，電磁力消失，此時永磁體103的磁力克服回復(fù)彈簧203的彈簧力使芯鐵208與 封頭204保持吸合狀態(tài)。當SWl開關(guān)接通，SW2開關(guān)打到OFF，此時電磁線圈10通入反向電流，此時，a為永 久磁體磁力線；線圈磁力線為c(虛線)，其方向與永久磁力線方向相反。其所產(chǎn)生的電磁 力與彈簧力一道克服永磁體的磁力，使芯鐵208左移(按圖示方向)復(fù)位。此時，滑碗205 隨芯鐵208左移，使毛細管e/s相連通，從而帶動主閥30的滑塊301向左移動，使主閥接管 E/S相連通。在芯鐵208復(fù)位后，SWl開關(guān)斷開，電磁線圈10斷電，電磁力消失，此時依靠彈 簧力克服永磁體103的磁力使芯鐵保持復(fù)位狀態(tài)?？梢姡F(xiàn)有技術(shù)的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥是在二種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換瞬間才給電磁線圈10 通電，在轉(zhuǎn)換完成后即斷電。芯鐵與封頭處于吸合狀態(tài)時，斷電后利用永磁鐵的吸引力使封 頭端面和芯鐵端面克服彈簧力保持貼合。芯鐵復(fù)位時，斷電后利用彈簧力克服永磁體的磁力使芯鐵保持復(fù) 位狀態(tài)。請參照圖4a、圖4b，圖4a是現(xiàn)有技術(shù)中線圈骨架結(jié)構(gòu)示意圖，圖4b是圖4a的右 視圖。現(xiàn)有技術(shù)的線圈骨架截面大體呈“工”形，為單線圈繞組結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，其控 制系統(tǒng)需要設(shè)置電壓反向裝置，故控制相對比較復(fù)雜；并且在線圈的實際過程中，無論是吸 合信號還是脫開信號均施加在線圈的同一個繞組上，勢必會使線圈繞組由于持續(xù)通電而導(dǎo) 致溫度升高，從而使導(dǎo)體電阻值變大而影響導(dǎo)閥的動作性能。因此，如何解決電磁線圈控制復(fù)雜的問題，同時又如何有效地解決線圈使用過程 中的發(fā)熱問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新的電磁閥線圈結(jié)構(gòu)，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的控制復(fù)雜 問題以及可以有效地解決線圈使用過程中的發(fā)熱問題。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，由閥體和電磁線圈組成；所述電磁線圈包括線圈部件、導(dǎo)磁 體；所述線圈部件包括線圈骨架、纏繞在線圈骨架上的兩個線圈繞組，所述線圈骨架的鍔狀 部設(shè)置有若干插片，所述線圈繞組的線頭從所述插片引入或引出，其特征在于，至少有兩根 線頭從同一插片引入或引出。優(yōu)選地，所述線圈骨架具有三個互相平行的鍔狀部，所述鍔狀部將所述線圈骨架 分隔成兩個互相平行的環(huán)形空間；所述兩個線圈繞組為第一繞組和第二繞組，分別纏繞在 所述環(huán)形空間內(nèi)。優(yōu)選地，所述插片包括第一插片、第二插片、第三插片，所述的第一繞組和第二繞 組的內(nèi)線頭分別固定在第一插片和第二插片上，其外線頭分別固定在第二插片和第三插片 上。優(yōu)選地，所述第一插片、第二插片、第三插片均設(shè)置在線圈骨架中間的鍔狀部上開 設(shè)的插片孔上。可選地，所述第一插片、第二插片、第三插片任意設(shè)置在線圈骨架的三個鍔狀部所 開設(shè)的插片孔上。本發(fā)明還提供一種制造上述雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的方法，至少包括以下步驟a)將線圈骨架注塑成型；b)繞制線圈繞組；c)將繞組的外線頭和內(nèi)線頭與線圈骨架的插片焊接固定；d)包封加工，完成線圈部件的制造；e)將線圈部件與導(dǎo)磁體進行組裝；f)將組裝好的電磁線圈與閥體共同裝配成雙穩(wěn)態(tài)電磁閥。優(yōu)選地，其特征在于，所述C)步驟中，至少有兩根線頭固定在同一根插片上?？蛇x地，還包括在實施b)步驟之前，將插片固定在線圈骨架的鍔狀部上。優(yōu)選地，在實施b)步驟時所述2個繞組是同時繞制的。兩個繞組同時繞制可以減 少工步，降低成本?？蛇x地，在實施b)步驟時所述2個繞組是分別繞制的，先繞制第一繞組或第二繞組，繞制完成后再繞制第二繞組或第一繞組。本發(fā)明的電磁閥線圈結(jié)構(gòu)，采用了雙繞組結(jié)構(gòu)，在控制系統(tǒng)中不需要設(shè)置反向裝 置，從而使得控制相對簡單；同時，本發(fā)明采用雙繞組分別控制，與現(xiàn)在技術(shù)相比，可以大大 減少單個線圈繞組的通電時間，從而減小線圈的溫升，提高了電磁線圈的使用壽命和可靠 性。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的電磁線圈控制回路圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的電磁線圈工作原理圖。圖4a是現(xiàn)有技術(shù)中線圈骨架結(jié)構(gòu)示意圖；圖4b是圖4a的右視圖。圖5是本發(fā)明的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6a是本發(fā)明雙穩(wěn)態(tài)電磁閥骨架結(jié)構(gòu)示意圖；圖6b是圖6a的右視圖；圖7a是本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)示意圖；圖7b是圖7a的右視圖；圖8是本發(fā)明線圈部件結(jié)構(gòu)剖視圖；圖9a是本發(fā)明的插片裝配示意圖；圖9b是圖9a的右視圖；圖10是本發(fā)明的電磁線圈控制回路圖；圖11是本發(fā)明的電磁線圈工作原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明的方法的實施例進行詳細描述。由于本發(fā)明具體是對雙 穩(wěn)態(tài)電磁閥用線圈的結(jié)構(gòu)改進，因而下面的描述中，線圈以外的結(jié)構(gòu)僅僅是為了配合說明 本發(fā)明而引入的，并不能構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限制，而且，下面所描述的除線圈以外 的部件并不僅僅限于下面的描述，也可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的其它結(jié)構(gòu)。請參照圖5，圖5是本發(fā)明的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。為便于描述本發(fā)明的 內(nèi)容，對于本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中具有相同結(jié)構(gòu)和作用的部件采用同一編號表示。雙穩(wěn)態(tài)電磁四通換向閥，由電磁線圈10、導(dǎo)閥20、主閥30三大部分組成，其中，導(dǎo) 閥20包括圓形套管200、鐵芯組件和其它一些零部件，鐵芯組件包括封頭204和芯鐵208， 圓形套管200的右端焊接有封頭204，套管200內(nèi)腔有能夠左右滑動的芯鐵208及彈壓在芯 鐵208彈簧孔209中的回復(fù)彈簧203。電磁線圈10包括線圈部件1022和導(dǎo)磁體1021，其 內(nèi)部還設(shè)置有永磁體103。電磁線圈10套設(shè)在圓形套管200的外周，并通過固定螺釘202 與封頭204 —起進行固定。 電磁線圈10可分為導(dǎo)磁體101、線圈部件1022、永磁體103三個部分。其中線圈部 件1022包括線圈骨架1022c和繞組1022a/1022b。如圖9a/9b所示，線圈骨架1022c截面 大體呈“王”字形，通常采用模具注塑的方法一體成型。線圈骨架1022c由骨架主體1022ca以及三個鍔狀部1022cb/1022cc/1022cd組成，鍔狀部的形狀為一邊大體呈圓形，另一端設(shè) 置有相對平坦面1022ch，鍔狀部1022cb/1022cc/1022cd將骨架主體1022ca間隔出兩個沿 中間鍔狀部1022cc對稱的環(huán)形空間1022cf/1022cg，用于容納線圈繞組。線圈骨架主體 1022ca的中間還設(shè)置有通孔1022ce，在裝配電磁閥時，電磁線圈通過通孔1022ce套設(shè)在導(dǎo)閥的套管上。請參照圖6a/圖6b/圖7a/圖7b/圖8/9a/9b，其中圖6是本發(fā)明雙穩(wěn)態(tài)電磁閥骨 架結(jié)構(gòu)示意圖，圖6b是圖6a的右視圖，圖7是本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)示意圖，圖7b是圖7a的右 視圖；圖8是本發(fā)明線圈部件結(jié)構(gòu)剖視圖，圖9a是本發(fā)明第一實施方式插片裝配示意圖，圖 9b是圖9a的右視圖。在本實施方式中，在中間鍔狀部1022cc的相對平坦面1022ch上設(shè)置 有插片槽，在插片槽上分別裝置有插片1022f 1、1022f2、1022f3，三個插片依次排列。在繞制 線圈繞組時，將繞組的內(nèi)線頭(在本發(fā)明中，將開始繞線之前引入的線頭稱之為內(nèi)線頭，將 繞線結(jié)束后引出的線頭稱為外線頭)分別連接至插片1022Π和1022f2上，然后分別繞在 環(huán)形空間1022cf和1022cg上，這樣就分別得到第一繞組102 和第二繞組1022b，如圖8 所示。在本實施方式中，兩個繞組102 和1022b可以同時繞制，目的是為了使兩個繞組獲 得相同的參數(shù)。在繞線完成后，分別將第一繞組102 和第二繞組1022b的外線頭連接至插 片1022f2和1022f3上，此時，插片1022Π上連接有第一繞組102 的內(nèi)線頭，插片1022f3 上連接有第二繞組1022b的外線頭，插片1022f2上同時連接有第二繞組1022b的內(nèi)線頭和 第一繞組1022a的外線頭。在上述繞組完成后，將各繞線頭與插片進行焊接固定。在上述繞組和插片固定后，將三根引線1022a分別與三個線圈插片 1022fl/1022f2/1022f3通過鉚接或其它固定連接方式進行固定，然后對線圈部件半成品進 行包封加工，形成包封部1022d，這樣線圈部件1022制作完畢。最后將線圈部件1022與導(dǎo)磁體1021以及永磁體103進行組裝，即成為本發(fā)明所 提供的電磁閥線圈。第二實施方式第二實施方式是在第一實施方式基礎(chǔ)上所作的變換，對于本實施方式與第一實施 方式中具有相同結(jié)構(gòu)和功能的部件，不再一一贅述?，F(xiàn)就兩者的區(qū)別之處作出說明在第二實施方式中，插片分別安裝在鍔狀部1022cb/1022cc/1022cd的相對平坦 面上設(shè)置的插片槽上，在插片槽上分別裝置有插片1022fl、1022f2、1022f3。在繞制線圈繞 組時，將繞組的內(nèi)線頭分別連接至插片1022f 1和1022f2上，然后分別繞在環(huán)形空間1022cf 和1022cg上，這樣就分別得到第一繞組102 和第二繞組1022b。在本實施方式中，由于插片分別一一設(shè)置在三個鍔狀部上，最后分別通過3根引 線引出，通過包封成型。其它實施方式除了采用第一實施方式和第二實施方式的插片設(shè)置位置之外，還可以進行各種設(shè) 置組合，只須保證第一繞組和第二繞組的內(nèi)線頭分別連接到第一插片和第二插片，第一繞 組和第二繞組的外線頭分別連接到第二插片和第三插片即可。下面結(jié)合圖10、圖11，說明本發(fā)明電磁閥線圈的控制方法和工作原理。圖10是本 發(fā)明的電磁線圈控制回路圖，圖11是本發(fā)明的電磁線圈工作原理圖。當SWl開關(guān)接通，SW2開關(guān)打到ON狀態(tài)，線圈第一繞組102 通入電流，線圈所產(chǎn)生的磁場方向如圖11虛線箭頭所示(圖中示為e)，此時，線圈產(chǎn)生的磁場與永磁體磁場方 向(圖中示為d) —致，這樣，線圈產(chǎn)生的電磁力與永磁體的磁力一起克服回復(fù)彈簧203所 產(chǎn)生的彈簧力，使芯鐵208右移(按圖11所示方向)，與封頭204吸合。在芯鐵208與封頭 204吸合后，將SWl開關(guān)斷開，線圈斷電，電磁力消失，此時永磁體的磁力克服彈簧力并使芯 鐵與封頭保持在吸合狀態(tài)。當SWl開關(guān)接通，SW2開關(guān)打到OFF狀態(tài)，線圈第二繞組1022b通入電流，線圈所產(chǎn) 生的磁場方向如圖11實線箭頭所示(圖中示為f)，此時，線圈產(chǎn)生的磁場與永磁體磁場方 向(圖中示為d)相反，這樣，線圈產(chǎn)生的電磁力與回復(fù)彈簧203所產(chǎn)生的彈簧力一起克服 永磁體的磁力，使芯鐵208左移(按圖11所示方向)而復(fù)位。在芯鐵208復(fù)位后，Sffl開 關(guān)斷開，線圈斷電，電磁力消失，此時依靠彈簧力克服永磁體的磁力使芯鐵保持復(fù)位狀態(tài)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，是通過兩個繞組分別產(chǎn)生不同的磁場方向，從而來控制 電磁閥的吸合與脫開的動作。在本發(fā)明的實施方式中，所述電磁線圈所通的電流均為直流電。 本發(fā)明中雙穩(wěn)態(tài)電磁閥主閥的工作原理與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不一一贅述。本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保 護范圍應(yīng)當以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，由閥體和電磁線圈組成；所述電磁線圈包括線圈部件、導(dǎo)磁體； 所述線圈部件包括線圈骨架、纏繞在線圈骨架上的兩個線圈繞組，所述線圈骨架的鍔狀部 設(shè)置有若干插片，所述線圈繞組的線頭從所述插片引入或引出，其特征在于，至少有兩根線 頭從同一插片引入或引出。
2.如權(quán)利要求1所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，其特征在于，所述線圈骨架具有三個互相平行 的鍔狀部，所述鍔狀部將所述線圈骨架分隔成兩個互相平行的環(huán)形空間；所述兩個線圈繞 組為第一繞組和第二繞組，分別纏繞在所述環(huán)形空間內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，其特征在于，所述插片包括第一插片、第二插 片、第三插片，所述的第一繞組和第二繞組的內(nèi)線頭分別固定在第一插片和第二插片上，其 外線頭分別固定在第二插片和第三插片上。
4.如權(quán)利要求3所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，其特征在于，所述第一插片、第二插片、第三插 片均設(shè)置在線圈骨架中間的鍔狀部上開設(shè)的插片孔上。
5.如權(quán)利要求3所述的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，其特征在于，所述第一插片、第二插片、第三插 片任意設(shè)置在線圈骨架的三個鍔狀部所開設(shè)的插片孔上。
6.一種制造權(quán)利要求1-5任一項所述雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的方法，至少包括以下步驟a)將線圈骨架注塑成型；b)繞制線圈繞組；c)將繞組的外線頭和內(nèi)線頭與線圈骨架的插片焊接固定；d)包封加工，完成線圈部件的制造；e)將線圈部件與導(dǎo)磁體進行組裝；f)將組裝好的電磁線圈與閥體共同裝配成雙穩(wěn)態(tài)電磁閥。
7.如權(quán)利要求6所述的制造雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的方法，其特征在于，所述c)步驟中，至少有 兩根線頭固定在同一根插片上。
8.如權(quán)利要求6所述的制造雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的方法，其特征在于，還包括在實施b)步 驟之前，將插片固定在線圈骨架的鍔狀部上。
9.如權(quán)利要求6所述的制造雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的方法，其特征在于，在實施b)步驟時所述 2個繞組是同時繞制的。
10.如權(quán)利要求6所述的制造雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的方法，其特征在于，在實施b)步驟時所述 2個繞組是分別繞制的，先繞制第一繞組或第二繞組，繞制完成后再繞制第二繞組或第一繞 組。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，由閥體和電磁線圈組成；所述電磁線圈包括線圈部件、導(dǎo)磁體和永磁體；所述線圈部件包括線圈骨架、纏繞在線圈骨架上的線圈繞組，所述線圈骨架的鍔狀部設(shè)置有若干插片，所述線圈繞組的線頭從所述插片引入或引出，其特征在于，至少有兩根線頭從同一插片引入或引出。本發(fā)明還提供一種制造該電磁閥的方法。本發(fā)明的電磁閥線圈結(jié)構(gòu)，采用了雙繞組結(jié)構(gòu)，在控制系統(tǒng)中不需要設(shè)置反向裝置，克服了現(xiàn)有技術(shù)中電磁線圈控制復(fù)雜的問題，使得控制相對簡單；同時又采用雙繞組分別控制，有效地解決線圈使用過程中的發(fā)熱問題，與現(xiàn)在技術(shù)相比，可以大大減少單個線圈繞組的通電時間，從而減小線圈的溫升，提高了電磁線圈的使用壽命和可靠性。
文檔編號F16K31/06GK102052501SQ200910208788
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者竹勇, 黃松炎 申請人:浙江三花制冷集團有限公司