一种微功耗多相流级联电磁阀的制作方法

专利2026-01-30  9


本发明涉及电磁阀,尤其涉及一种微功耗多相流级联电磁阀。


背景技术:

1、电磁阀是用电磁控制的工业设备,是用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器,并不限于液压、气动。主要用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制,而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀主要由线圈、阀芯和阀体组成,它可以通过控制电磁线圈的通断来开关控制,实现对流体的自动开关、流速控制等功能,提高生产效率和设备的稳定性,电磁阀从原理上分为直动式、先导式和分步直动式等三大类。

2、直动式电磁阀,通电时,电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起,阀门打开;断电时,电磁力消失,弹簧把关闭件压在阀座上,阀门关闭。

3、先导式电磁阀,通电时,电磁力把先导孔打开,上腔室压力迅速下降,在关闭件周围形成上低下高的压差,流体压力推动关闭件向上移动,阀门打开;断电时,弹簧力把先导孔关闭,第一压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差,流体压力推动关闭件向下移动,关闭阀门。优点功耗小,可以频繁通电,长时间通电而不会烧毁,流体压力范围上限较高,在满足流体压差条件下可任意安装,但是液体的杂质容易堵塞先导阀孔,不适用于液体使用。

4、分步直动式,它是直动式和先导式的结合,当进第二没有压差时,通电后电磁力直接将先导小阀和主阀关闭件依次向上抬起,阀门开启。当进第二达到启动压差时,通电后,电磁力将先导小阀,主阀下腔压力上升,上腔压力下降,主阀被压差向上推。当电源切断时,先导阀通过弹簧力或介质压力推动关闭构件,并向下移动以关闭阀门。它可在零压差、真空或高压下运行,但电磁头功率及体积较大,要求水平安装。

5、由此可知,目前使用的直动式电磁阀的电磁线圈功耗高,响应速度较慢,控制精度也较低,在工作过程中会产生一定的阀芯震动和噪音,影响使用效果;先导式电磁阀对流通介质的纯净度要求比较高,由于先导孔的存在,先导式阀门在低压力差时工作不稳定,容易存在闭锁现象,此外,在高温和高粘度的介质下,先导孔很容易被堵塞,影响阀门的正常工作,故不适用于液体使用;分步直动式是直动式和先导式的结合,电磁头功率及体积较大,要求水平安装,此外,在实际使用中电磁阀还存在气体非线性缓慢泄漏的问题,不能保证连接设备的真空密封度。

6、基于上述电磁阀性能的不足,希望有一种低功耗、高密封性、不限流体类型及安装方式的电磁阀,来解决现有技术中存在的问题。


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、为了解决现有技术的上述问题,本发明提供一种微功耗多相流级联电磁阀,该电磁阀解决了现有电磁阀受流体类型和安装方式限制,电磁线圈消耗功率高,阀体开启或关闭的响应速度慢,整体控制精度低和通过电磁阀的气体容易发生缓慢泄露等问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的,本发明微功耗多相流级联电磁阀,其特征在于,包括电磁阀本体,所述电磁阀本体包括:阀体模组、电磁模组、第一管道、第二管道、第一阀腔体、第二阀腔体和杠杆组件;

5、阀体模组内设置有多个阀腔体,每个阀腔体都开设有进气/液阀座和出气/液阀座,所述阀腔体包括第一阀腔体和第二阀腔体,所述第一阀腔体通过第一阀座连接第一管道,使外部气流或液体进入所述阀体模组,所述第一阀腔体通过第二阀座连接第二阀腔体,使外部气流或液体进入第二阀腔体,所述第二阀腔体通过第三阀座连接所述第二管道,使外部气流或液体从所述阀体模组流出;

6、所述电磁模组内设置有电磁线圈和弹性装置,所述杠杆组件的上端安装动铁芯,所述动铁芯以预设距离安装在贴近所述电磁线圈的位置,所述杠杆组件的左端分别安装有第一阀芯和第三阀芯,所述第一阀芯设置在所述第一阀座内,所述第三阀芯设置在所述第三阀座内,用于打开或关闭外部气流或液体进入所述阀体模组,所述杠杆组件的右端安装有弹性装置,用于控制所述杠杆组件在水平方向上的移动。

7、本发明的电磁阀可利用极低的电力供应,激励电磁铁的动铁芯带动杠杆组件控制多级阀门启闭,达到自动控制或通过物联网远程控制设备的目的,适用于太阳能供电等野外场景,有效地降低了设备的碳排放足迹。

8、优选地,所述杠杆组件包括:等臂杠杆、弹性中轴和省力杠杆,所述省力杠杆的顶端安装有所述动铁芯,所述省力杠杆的底端固定在所述弹性中轴的i位置上,所述弹性中轴的右端安装有所述弹性装置,在所述弹性中轴的预设位置上连接所述等臂杠杆,所述弹性中轴的左端安装有所述第二阀芯,所述第一阀芯和第三阀芯的右端分别安装有压杆,所述等臂杠杆上端安装有所述第一阀芯的压杆,所述等臂杠杆下端安装有所述第三阀芯的压杆。

9、优选地,所述等臂杠杆的中间位置d安装在所述弹性中轴的预设位置,所述等臂杠杆以d点为轴心转动。优选地,所述省力杠杆左端设置支点h,用于调整所述电磁线圈预设的电磁力。

10、优选地,所述第一阀芯、第二阀芯和第三阀芯的顶端设置有密封减震垫。

11、优选地,当所述电磁线圈通电时,所述动铁芯受电磁力影响向左移动,并带动所述省力杠杆的顶端向左移动,同时所述省力杠杆的底端向右移动,所述弹性中轴在所述省力杠杆底端向右移动的作用下也向右移动,所述弹性中轴压缩所述弹性装置,所述等臂杠杆在所述弹性中轴向右拉动作用下也向右移动,所述第一阀芯、第二阀芯和第三阀芯同时远离第一阀座、第二阀座和第三阀座,外部气流或液体依次通过所述第一管道、第一阀腔体和第二阀腔体进入所述阀体模组,并通过所述第二管道流出,反之亦然;

12、当所述电磁线圈断电时,所述电磁线圈对所述动铁芯的吸引力为零,被压缩的所述弹性装置在弹力作用下推动弹性中轴向左移动,同时省力杠杆的底端向左移动,所述省力杠杆的顶端向右移动,所述等臂杠杆向左移动,所述第一阀芯、第二阀芯和第三阀芯同时抵住第一阀座、第二阀座和第三阀座。

13、(三)有益效果

14、本发明微功耗多相流级联电磁阀的有益效果是:

15、1.本发明利用简单的杠杆机械部件,通过移动杠杆的支点位置来调节所需电磁力,将功耗降至最低,可用较小的电磁力带动杠杆开启多级阀门;

16、2.不限定电磁阀流体介质的进入方向;

17、3.适用于气体、液体等独立或多相流体;

18、4.利用杠杆原理和阀间多级密封技术,解决了电磁阀缓慢泄漏问题;

19、5.通过对现有电磁阀进行化繁为简的优化设计,本发明电磁阀结构简单、成本低,有利于市场推广应用;

20、6.本发明电磁阀具备微功耗的节能特性,有效地降低了设备的碳排放足迹,有利于工农业生产的可持续发展。



技术特征:

1.一种微功耗多相流级联电磁阀,其特征在于,包括电磁阀本体(1),所述电磁阀本体(1)包括:阀体模组(2)、电磁模组(3)、第一管道(4)、第二管道(13)、第一阀腔体(7)、第二阀腔体(10)和杠杆组件(17);

2.如权利要求1所述的微功耗多相流级联电磁阀,其特征在于,所述杠杆组件(17)包括:等臂杠杆(14)、弹性中轴(15)和省力杠杆(18),所述省力杠杆(18)的顶端安装有所述动铁芯,所述省力杠杆(18)的底端固定在所述弹性中轴(15)的i位置上,所述弹性中轴(15)的右端安装有所述弹性装置(16),在所述弹性中轴(15)的预设位置上连接所述等臂杠杆(14),所述弹性中轴(15)的左端安装有所述第二阀芯(9),所述第一阀芯(6)和第三阀芯(12)的右端分别安装有压杆,所述等臂杠杆(14)上端安装有所述第一阀芯(6)的压杆,所述等臂杠杆(14)下端安装有所述第三阀芯(12)的压杆。

3.如权利要求2所述的微功耗多相流级联电磁阀,其特征在于,所述等臂杠杆(14)的中间位置d安装在所述弹性中轴(15)的预设位置,所述等臂杠杆(14)以d点为轴心转动。

4.如权利要求3所述的微功耗多相流级联电磁阀,其特征在于,所述省力杠杆(18)左端设置支点h,用于调整所述电磁线圈预设的电磁力。

5.如权利要求4所述的微功耗多相流级联电磁阀,其特征在于,所述第一阀芯(6)、第二阀芯(9)和第三阀芯(12)的顶端设置有密封减震垫。

6.如权利要求5所述的微功耗多相流级联电磁阀,其特征在于,当所述电磁线圈通电时,所述动铁芯受电磁力影响向左移动,并带动所述省力杠杆(18)的顶端向左移动,同时所述省力杠杆(18)的底端向右移动,所述弹性中轴(15)在所述省力杠杆(18)底端向右移动的作用下也向右移动,所述弹性中轴(15)压缩所述弹性装置(16),所述等臂杠杆(14)在所述弹性中轴(15)向右拉动作用下也向右移动,所述第一阀芯(6)、第二阀芯(9)和第三阀芯(12)同时远离第一阀座(5)、第二阀座(8)和第三阀座(11),外部气流或液体依次通过所述第一管道(4)、第一阀腔体(7)和第二阀腔体(10)进入所述阀体模组(2),并通过所述第二管道(13)流出,反之亦然;


技术总结
本发明一种微功耗多相流级联电磁阀,所述电磁阀本体包括:阀体模组、电磁模组、第一管道、第二管道、第一阀腔体、第二阀腔体和杠杆组件;阀体模组内设置有多个阀腔体,每个阀腔体都开设有进气/液阀座和出气/液阀座,电磁模组内设置有电磁线圈和弹性装置,杠杆组件的上端安装动铁芯,动铁芯以预设距离安装在贴近所述电磁线圈的位置,杠杆组件左端安装有阀芯,阀芯设置在阀腔体的进气/液阀座处,杠杆组件右端安装有弹性装置,压制杠杆组件在水平方向移动;本发明微功耗多相流级联电磁阀解决了现有电磁阀受流体类型和安装方式限制,电磁线圈消耗功率高,阀体开启或关闭的响应速度慢,整体控制精度低和通过电磁阀的介质容易发生缓慢泄露等问题。

技术研发人员:杨立,邓慧泓,郭睿朗
受保护的技术使用者:杨立
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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