專(zhuān)利名稱(chēng)：自保持微功耗膜片式直流電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在開(kāi)、關(guān)動(dòng)作后具有自保持特性的微功耗膜片式直流電磁閥。
膜片式電磁閥一般由電磁驅(qū)動(dòng)裝置和包括膜片在內(nèi)的閥體兩大部分組成?，F(xiàn)有的膜片式電磁閥，通電時(shí)，由軟磁材料做的閥芯在磁場(chǎng)的作用下向上移動(dòng)，膜片上方的液體通過(guò)泄流孔流走，由于恒節(jié)流孔的作用，膜片上方壓力下降，上游壓力將膜片頂起，閥門(mén)打開(kāi)。不通電時(shí)閥芯便在重力及彈簧力的作用下堵住了膜片上的泄流孔，上游壓力通過(guò)恒節(jié)流孔直接加到膜片上方，使膜片向下蓋緊出口，閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。可見(jiàn)，閥門(mén)的啟閉取決于閥芯的上下移動(dòng)，而閥芯的向上移動(dòng)則是由勵(lì)磁線(xiàn)圈通電來(lái)驅(qū)動(dòng)并保持其位移的。這樣，在電磁閥整個(gè)接通過(guò)程中，都需要向勵(lì)磁線(xiàn)圈供電，因此，這種電磁閥耗電較大。
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺點(diǎn)，既具有普通膜片式電磁閥的開(kāi)、關(guān)性能，又能大幅度減少電耗的自保持微功耗膜片式直流電磁閥。
本發(fā)明的自保持微功耗膜片式直流電磁閥是由橡膠膜片、泄流孔、恒節(jié)流孔、進(jìn)口、出口和閥座等構(gòu)成的閥體以及電磁驅(qū)動(dòng)裝置組成。電磁驅(qū)動(dòng)裝置是由一軸向充磁的硬磁體閥芯;連接在閥芯下面，用于調(diào)節(jié)閥芯上下位置的閥桿;裝在閥桿下面以保證與泄流孔密封的橡膠堵頭;同軸套在閥芯、閥桿、橡膠堵頭三者外面的密封件;同軸套在密封件外面上下兩個(gè)磁極性相反的勵(lì)磁線(xiàn)圈;以及包在勵(lì)磁線(xiàn)圈外面，用軟磁材料制成的外導(dǎo)磁回路等構(gòu)成。上述驅(qū)動(dòng)裝置中，閥芯的直徑為φ3-φ8mm，長(zhǎng)為8-20mm，安裝時(shí)的極性根據(jù)線(xiàn)圈的繞制方向及通電方向確定;上下兩個(gè)勵(lì)磁線(xiàn)圈的軸向長(zhǎng)度比為1∶1.5-1.5∶1之間，平均長(zhǎng)度是閥芯長(zhǎng)度的55%-90%;閥桿和密封件是由非磁性非金屬材料制成，密封件內(nèi)徑的大小以能使閥芯、閥桿、橡膠堵頭三者沿軸線(xiàn)上下自由移動(dòng)為宜。當(dāng)對(duì)勵(lì)磁線(xiàn)圈通以不同方向的電流，即可使閥芯沿著勵(lì)磁線(xiàn)圈軸線(xiàn)上下移動(dòng)。當(dāng)閥芯移至最高位置時(shí)，即使勵(lì)磁線(xiàn)圈不通電，閥芯與外導(dǎo)磁回路之間的磁性作用力也能保持閥芯不會(huì)掉下來(lái)。當(dāng)閥芯移至最低位置時(shí)，閥芯與外導(dǎo)磁回路的作用力可使橡膠堵頭可靠地堵住膜片上的泄流孔?？梢?jiàn)，這種電磁閥能自動(dòng)保持每次驅(qū)動(dòng)后的狀態(tài)，電磁閥只需在開(kāi)、關(guān)過(guò)程中通以很短暫的勵(lì)磁電流外，其余時(shí)間無(wú)需供電。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的自保持微功耗膜片式直流電磁閥，由于閥芯是一軸向充磁的硬磁體，與外導(dǎo)磁回路的相互作用使其具有自保持特性，兩個(gè)勵(lì)磁線(xiàn)圈又安排成推挽工作方式，所以只需很小的勵(lì)磁電流即可使閥芯獲得較大的驅(qū)動(dòng)力，而且通電時(shí)間又很短，因此該電磁閥總的耗電量非常小。
附

圖1是本發(fā)明的自保持微功耗膜片式直流電磁閥的剖面圖，其中1是閥芯，2是閥桿，3是橡膠堵頭，4是泄流孔，5是恒節(jié)流孔，6是進(jìn)口，7是閥座，8是出口，9是膜片，10是外導(dǎo)磁回路，11、12為勵(lì)磁線(xiàn)圈，13是密封件。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明該電磁閥的工作過(guò)程。設(shè)原狀態(tài)閥芯1是處在最低位置，并且閥芯的磁化極性為上N下S，接在閥桿下部的橡膠堵頭3堵住泄流孔4，這時(shí)進(jìn)口6的壓力不受損失地通過(guò)恒節(jié)流孔5加到膜片9的上方，膜片9蓋緊出口8，電磁閥關(guān)閉。這時(shí)閥芯1與外導(dǎo)磁回路10的相對(duì)位置偏下，其總的磁場(chǎng)作用力向下，與閥芯1、閥桿2的重力一道使泄流孔4可靠關(guān)閉。當(dāng)勵(lì)磁電流同時(shí)加到勵(lì)磁線(xiàn)圈11、12時(shí)，假設(shè)在勵(lì)磁線(xiàn)圈11產(chǎn)生的磁場(chǎng)為上N下S，在勵(lì)磁線(xiàn)圈12產(chǎn)生的，磁場(chǎng)為上S下N，于是，勵(lì)磁線(xiàn)圈11對(duì)閥芯產(chǎn)生一個(gè)向上的排斥力，勵(lì)磁線(xiàn)圈12對(duì)閥芯產(chǎn)生一個(gè)向上的吸力，這兩個(gè)力的共同作用使閥芯1、閥桿2、橡膠堵頭3向上移動(dòng)，泄流孔4打開(kāi)，膜片9上方壓力下降向上移動(dòng)，打開(kāi)出口8，電磁閥接通，閥芯1依靠其自身磁場(chǎng)與外導(dǎo)磁回路10的作用保持在最高位置。要關(guān)閉電磁閥時(shí)，需對(duì)勵(lì)磁線(xiàn)圈11、12通以與開(kāi)啟時(shí)相反的勵(lì)磁電流，這樣勵(lì)磁線(xiàn)圈11對(duì)閥芯產(chǎn)生一個(gè)向下的吸力，勵(lì)磁線(xiàn)圈12對(duì)閥芯產(chǎn)生一個(gè)向下的斥力，共同作用的結(jié)果使閥芯向下移動(dòng)，從而關(guān)閉電磁閥。從上述工作過(guò)程可見(jiàn)，只需在閥芯的移動(dòng)過(guò)程中對(duì)勵(lì)磁線(xiàn)圈11、12供電，而這個(gè)時(shí)間是非常短的，因此電磁閥所耗用的電能是很微的。
實(shí)施例一公稱(chēng)管徑15mm，閥座7由ABS工程塑料模注成型，膜片9、泄流孔4、恒節(jié)流孔5、密封件13利用洗衣機(jī)進(jìn)水電磁閥上的部件;閥芯為φ6mm，長(zhǎng)度13mm的軸向磁化的釹鐵硼磁芯，軸向表面磁感強(qiáng)度0.4特斯拉;閥桿2用塑料制成，長(zhǎng)度剛好能使閥芯1在最低位置時(shí)，閥芯1的下端面比勵(lì)磁線(xiàn)圈11的下端面高2mm。閥芯1、閥桿2、橡膠堵頭3之間用環(huán)氧樹(shù)脂粘接。勵(lì)磁線(xiàn)圈11與12的長(zhǎng)度比為1.2∶1，線(xiàn)圈11的長(zhǎng)度為10mm，用φ0.12mm漆包線(xiàn)繞2400匝，直流電阻每個(gè)約100歐姆，并聯(lián)使用。外導(dǎo)磁回路10用1.5mm鐵板做成。將上述各部件按圖1裝配好，即制成一個(gè)自保持微功耗膜片式直流電磁閥。該電磁閥用3V直流電雙向驅(qū)動(dòng)，每次動(dòng)作能耗小于20毫焦耳。
實(shí)施例二利用洗衣機(jī)進(jìn)水電磁閥的閥座7，膜片9，泄水孔4，恒節(jié)流孔5，與實(shí)施例一的電磁驅(qū)動(dòng)裝置配合，可組成自保持微功耗膜片式電磁閥。性能與實(shí)施例一相同。
權(quán)利要求
1.一種自保持微功耗膜片式直流電磁閥，該電磁閥是由橡膠膜片9、泄流孔4、恒節(jié)流孔5、進(jìn)口6、出口8和閥座7等構(gòu)成的閥體以及電磁驅(qū)動(dòng)裝置組成，其特征在于電磁驅(qū)動(dòng)裝置是由一軸向充磁的硬磁體閥芯1；連接在閥芯1下面，用于調(diào)節(jié)閥芯1上下位置的閥桿2；裝在閥桿2下面以保證與泄流孔4密封的橡膠堵頭3；同軸套在閥芯1、閥桿2、橡膠堵頭3外面的密封件13；同軸套在密封件13外面上下兩個(gè)磁極性相反的勵(lì)磁線(xiàn)圈11、12；以及包在勵(lì)磁線(xiàn)圈11、12外面，用軟磁材料制成的外導(dǎo)磁回路10等構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自保持微功耗膜片式直流電磁閥，其特征在于閥芯1的直徑為φ3-φ8mm，長(zhǎng)度為8-20mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自保持微功耗膜片式直流電磁閥，其特征在于勵(lì)磁線(xiàn)圈11、12的長(zhǎng)度比為1∶1.5-1.5∶1之間，平均長(zhǎng)度是閥芯1長(zhǎng)度的55%-90%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自保持微功耗膜片式直流電磁閥，這種電磁閥的特點(diǎn)是閥芯為軸向磁化的硬磁體，由兩個(gè)磁極性相反的勵(lì)磁線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)，閥芯與外導(dǎo)磁回路的相互作用能保持閥芯移動(dòng)后的狀態(tài)。由直流電源雙向驅(qū)動(dòng)，每次動(dòng)作能耗小于20毫焦耳。
文檔編號(hào)F16K7/14GK1085297SQ93116540
公開(kāi)日1994年4月13日 申請(qǐng)日期1993年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月26日
發(fā)明者曾祿平, 李汜, 何國(guó)欣 申請(qǐng)人:梧州市火柴廠, 梧州市溫特自動(dòng)化工程公司