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无 弹簧式两位两通常开高速 开关 阀

阅读：55发布：2020-05-13

专利汇可以提供无弹簧式两位两通常开高速开关阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于阀体技术领域，涉及一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀,包括阀体组件，所述阀体组件上安装电磁铁组件，电磁铁组件连接衔铁组件，其特征在于：所述阀体组件包括阀座，阀座上安装阀体，阀体的内孔中导向设置阀芯，阀芯下端与阀座相配合，用于控制阀座轴向孔的通断；该开关阀能够有效满足运行环境要求，阀体响应速度快。本发明结构简单紧凑，采用无弹簧高速开关阀设计，避免了复位弹簧影响响应速度的问题。本发明极靴、衔铁间采用可调工作气隙，减小了因固定工作气隙而带来的极靴定位难度，降低了装配难度。，下面是无弹簧式两位两通常开高速开关阀专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀，包括阀体组件，所述阀体组件上安装电磁铁组件，电磁铁组件连接衔铁组件，其特征在于：所述阀体组件包括阀座（18），阀座（18）上安装阀体（14），阀体（14）的内孔中导向设置阀芯（17），阀芯（17）下端与阀座（18）相配合，用于控制阀座（18）轴向孔的通断；
衔铁组件设置于电磁铁组件的中心孔中，衔铁组件包括极靴（11）、衔铁（5）及隔磁套（6），其中隔磁套（6）紧配合设置于电磁铁组件的中心孔中，极靴（11）、衔铁（5）配合设置于隔磁套（6）内孔中，阀芯（17）穿过极靴（11）的内孔与衔铁（5）固定连接，衔铁（5）的顶部设置顶座（3），压盖（2）设置于所述电磁铁组件上，隔磁套（6）贴合设置于压盖（2）内孔中，顶座（3）的顶面抵靠于压盖（2）的轴向上端的限位部上，压盖（2）的顶部螺纹连接调整螺钉（1），调整螺钉（1）的下端压紧于顶座（3）上端面；所述衔铁（5）的下端面与极靴（11）的上端面留有空间形成气隙。
2.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述阀体（14）内孔中设置导向套（16），阀芯（17）配合设置于所述导向套（16）中。
3.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述电磁铁组件包括电磁铁外壳（8），电磁铁外壳（8）内设置骨架（9），骨架（9）上绕设线圈（10），电磁铁外壳（8）的下部开口紧固连接电磁铁端盖（13）。
4.如权利要求3所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述骨架（9）上端为平面，下端设有凹槽与电磁铁端盖（13）的凸起部相配合。
5.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述顶座（3）顶部设置凹槽，调整螺钉（1）下端径向延伸部伸入顶座（3）顶面的凹槽内。
6.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述顶座（3）的圆周表面凹槽内设置第一O型圈（4），第一O型圈（4）外圈与隔磁套（6）的内壁配合。
7.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述骨架（9）的顶面槽体中设置第二O型圈（7），第二O型圈（7）的内壁贴合于隔磁套（6）的圆周表面；所述骨架（9）的下部圆周表面槽体中设置第三O型圈（12），第三O型圈（12）的外圈压紧于电磁铁外壳（8）内壁。
8.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述阀体（14）的表面槽体中设置第四O型圈（15）。
9.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述阀座（18）的上部沿圆周均布设置四个径向延伸的导流口（22），阀座（18）的内孔中设置阀口密封面（23）。
10.如权利要求1所述的无弹簧式两位两通常开高速开关阀，其特征在于：所述极靴（11）的圆周表面设置密封槽（20），极靴（11）与衔铁（5）相对的顶面设置有轴向延伸的减震槽（21）。

说明书全文

无弹簧式两位两通常开高速 开关 阀

技术领域

[0001] 本发明属于阀体技术领域，涉及一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀。

背景技术

[0002] 传统的水轮机调速系统中对小波进行调控的主要元件为比例伺服阀，而比例伺服阀成本高且抗污染性能差，且具有中位死区。高速开关阀作为数字液压的核心元件，由于其具有抗污染性强、响应速度快、泄露小、可直接接受数字信号等特点，被广泛的应用于水轮机调速系统中。

[0003] 高速开关阀为数字液压技术的核心部件，其工作方式为PWM信号驱动下的开关动作，由于电磁感应原理，在线圈中通过电流时，由线圈、衔铁、极靴形成一个闭合磁路，从而产生电磁力驱动衔铁推动阀芯运动。

[0004] 传统的两位两通常开式高速开关阀采用弹簧复位的形式，电磁铁得电，电磁力克服液压力，推动阀芯，关闭阀口；电磁铁失电，弹簧力的作用下，拉动阀芯，打开阀口；复位弹簧的存在，影响了阀的响应时间。

[0005] 传统的两位两通常开式高速开关阀采用了封装式结构，即将衔铁，极靴封死在隔磁套中，所以最大工作气隙的值是恒定的，阀口最大开度是确定的，而高速开关阀的频率与流量都与阀芯行程相关，阀芯行程越大，流量随之增大，但频率会随之降低，所以在不同的应用场合对频率和流量的要求是不同的，须了解更关注的是频率还是流量。

发明内容

[0006] 本发明针对上述问题，提供一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀，该开关阀能够有效满足运行环境要求，阀体相应速度快。

[0007] 按照本发明的技术方案：一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀，包括阀体组件，所述阀体组件上安装电磁铁组件，电磁铁组件连接衔铁组件，其特征在于：所述阀体组件包括阀座，阀座上安装阀体，阀体的内孔中导向设置阀芯，阀芯下端与阀座相配合，用于控制阀座轴向孔的通断；衔铁组件设置于电磁铁组件的中心孔中，衔铁组件包括极靴、衔铁及隔磁套，其中隔磁套紧配合设置于电磁铁组件的中心孔中，极靴、衔铁配合设置于隔磁套内孔中，阀芯穿过极靴的内孔与衔铁固定连接，衔铁的顶部设置顶座，压盖设置于所述电磁铁组件上，隔磁套贴合设置于压盖内孔中，顶座的顶面抵靠于压盖的轴向上端的限位部上，压盖的顶部螺纹连接调整螺钉，调整螺钉的下端压紧于顶座上端面；所述衔铁的下端面与极靴的上端面留有空间形成气隙。

[0008] 作为本发明的进一步改进，所述阀体内孔中设置导向套，阀芯配合设置于所述导向套中。

[0009] 作为本发明的进一步改进，所述电磁铁组件包括电磁铁外壳，电磁铁外壳内设置骨架，骨架上绕设线圈，电磁铁外壳的下部开口紧固连接电磁铁端盖。

[0010] 作为本发明的进一步改进，所述骨架上端为平面，下端设有凹槽与电磁铁端盖的凸起部相配合。

[0011] 作为本发明的进一步改进，所述顶座顶部设置凹槽，调整螺钉下端径向延伸部伸入顶座顶面的凹槽内。

[0012] 作为本发明的进一步改进，所述顶座的圆周表面凹槽内设置第一O型圈，第一O型圈外圈与隔磁套的内壁配合。

[0013] 作为本发明的进一步改进，所述骨架的顶面槽体中设置第二O型圈，第二O型圈的内壁贴合于隔磁套的圆周表面；所述骨架的下部圆周表面槽体中设置第三O型圈，第三O型圈的外圈压紧于电磁铁外壳内壁。

[0014] 作为本发明的进一步改进，所述阀体的表面槽体中设置第四O型圈。

[0015] 作为本发明的进一步改进，所述阀座的上部沿圆周均布设置四个径向延伸的导流口，阀座的内孔中设置阀口密封面。

[0016] 作为本发明的进一步改进，所述极靴的圆周表面设置密封槽，极靴与衔铁相对的顶面设置有轴向延伸的减震槽。

[0017] 本发明的技术效果在于：本发明结构简单紧凑，采用无弹簧高速开关阀设计，避免了复位弹簧影响响应速度的问题。本发明极靴、衔铁间采用可调工作气隙，减小了因固定工作气隙而带来的极靴定位难度，降低了装配难度。本发明衔铁、极靴均采用了坡莫合金软磁材料，具有高磁导率，低矫顽力，较好的防锈能力和加工性能。本发明在压盖上开有螺纹孔，通过螺钉对顶座进行限位，从而达到工作气隙的可调性。本发明在极靴腰部开有减震槽，槽中充满液体，衔铁向下动作时挤压液体，从而起到缓冲减震的效果。本发明在阀座上开有导流口，用来平衡阀口处径向力，以防止阀芯失稳。附图说明

[0018] 图1为本发明的结构示意图。

[0019] 图2为本发明的剖视图。

[0020] 图3为极靴结构示意图。

[0021] 图4为阀座结构示意图。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

[0023] 图1 4中，包括调整螺钉1、压盖2、顶座3、第一O型圈4、衔铁5、隔磁套6、第二O型圈~7、电磁铁外壳8、骨架9、线圈10、极靴11、第三O型圈12、电磁铁端盖13、阀体14、第四O型圈
15、导向套16、阀芯17、阀座18、第五O型圈19、密封槽20、减震槽21、导流口22、阀口密封面23等。

[0024] 如图1 4所示，本发明是一种无弹簧式两位两通常开高速开关阀，包括阀体组件，~所述阀体组件上安装电磁铁组件，电磁铁组件连接衔铁组件，所述阀体组件包括阀座18，阀座18上安装阀体14，阀体14的内孔中导向设置阀芯17，阀芯17下端与阀座18相配合，用于控制阀座18轴向孔的通断；可以理解的是为了实现对阀芯17的有效导向，阀体14内孔中设置导向套16，阀芯17配合设置于所述导向套16中。

[0025] 衔铁组件设置于电磁铁组件的中心孔中，衔铁组件包括极靴11、衔铁5及隔磁套6，其中隔磁套6紧配合设置于电磁铁组件的中心孔中，极靴11、衔铁5配合设置于隔磁套6内孔中，阀芯17穿过极靴11的内孔与衔铁5固定连接，衔铁5的顶部设置顶座3，压盖2设置于所述电磁铁组件上，隔磁套6贴合设置于压盖2内孔中，顶座3的顶面抵靠于压盖2的轴向上端的限位部上，压盖2的顶部螺纹连接调整螺钉1，调整螺钉1的下端压紧于顶座3上端面；所述衔铁5的下端面与极靴11的上端面留有空间形成气隙。

[0026] 电磁铁组件包括电磁铁外壳8，电磁铁外壳8内设置骨架9，骨架9上绕设线圈10，电磁铁外壳8的下部开口紧固连接电磁铁端盖13。

[0027] 骨架9上端为平面，下端设有凹槽与电磁铁端盖13的凸起部相配合。

[0028] 顶座3顶部设置凹槽，调整螺钉1下端径向延伸部伸入顶座3顶面的凹槽内。

[0029] 为了实现本发明产品的可靠密封，顶座3的圆周表面凹槽内设置第一O型圈4，第一O型圈4外圈与隔磁套6的内壁配合。

[0030] 骨架9的顶面槽体中设置第二O型圈7，第二O型圈7的内壁贴合于隔磁套6的圆周表面；所述骨架9的下部圆周表面槽体中设置第三O型圈12，第三O型圈12的外圈压紧于电磁铁外壳8内壁。阀体14的表面槽体中设置第四O型圈15。

[0031] 如图4所示，阀座18的上部沿圆周均布设置四个径向延伸的导流口22，阀座18的内孔中设置阀口密封面23。

[0032] 如图3所示，极靴11的圆周表面设置密封槽20，极靴11与衔铁5相对的顶面设置有轴向延伸的减震槽21。

[0033] 如图3、4所示，本发明中的极靴11为减震型极靴结构，即在极靴端部开有减震槽21，当液体进入腔体后，充满减震槽21，衔铁5动作时通过挤压液体，起到减震缓冲的作用；
同时本发明还提供了一种开有导流口22的阀座结构，即在阀座周向设置有均布的四个开口，液体经P口进入后会冲击阀芯17，导流口22将会平衡阀芯17处的径向力，使得处于悬浮位置的阀芯17平稳动作。

[0034] 本发明中衔铁5与极靴11间的最大工作气隙设置为1mm，在使用过程中，可通过控制调节螺钉1的旋入长度来调节工作气隙，使其小于1mm，即可调整阀芯17的行程，从而控制阀口开度。

[0035] 本发明在实际安装操作时，首先将导向套16压入阀体14内孔，再将极靴11压入阀体14上方安装孔内；使阀芯杆17进入阀体14通孔中；接着将阀芯杆17上端与衔铁5进行螺纹连接；然后在极靴11腰部密封槽20内打好胶，并将隔磁套6套入衔铁5与极靴11上；再将阀座18压入阀体14，同时拉动衔铁5检测阀芯杆17能否灵活运动；然后将顶座3装好O圈4，一并压入隔磁套6，使其外侧断面与隔磁套6端面重合即可；将电磁铁组件插入隔磁套6上，并将压盖2套入隔磁套6，同时压住电磁铁组件；最后将调节螺钉1旋入压盖2螺纹孔，使其接触到顶座3即可。至此完成整个无弹簧式两位两通高速开关阀的装配。

[0036] 本发明工作原理：将包裹着衔铁5与极靴11的隔磁套6插入电磁铁中心孔，有效连接极靴11和衔铁5磁路，并与电磁铁外壳8形成封闭磁路，通电后，线圈10中产生的电磁场，穿过线圈10中间部分将衔铁5，极靴11和电磁铁端盖13有效连接成一个套筒机构，在电磁场作用下可产生垂直向下的吸力，使得衔铁5受力向下运动，推动阀芯17，从而关闭阀口；电磁铁不带电时，衔铁5失去电磁力的作用，而阀芯17在液压力的作用下向上运动，推动衔铁复位，从而打开阀口。

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