一種微型電磁閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種微型電磁閥，包括閥體、閥蓋和閥栓；閥蓋包括氣道；閥栓包括滑動套筒，滑動套筒內設有一對對極布置的永磁體；氣道的通徑為2.0-10.0mm。該微型電磁閥的閥栓沒有采用機械彈簧，而是設計了一對永磁體，該永磁體對極布置，大大提高了電磁開關的驅動力，使電磁閥的阻斷、接通進出氣道的靈敏度更高，電磁開關換向更靈活、快速；該微型電磁閥的氣道通徑設計為2.0-10.0mm，從而使氣流通道的面積比現有電磁閥擴大了25-100倍，大大地擴展了微型電磁閥的適用范圍。
【專利說明】—種微型電磁閥
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電磁閥，具體涉及一種微型電磁閥。
【背景技術】
[0002]微型電磁閥是廣為使用的一種自動化控制技術中的關鍵執行元件，目前，市場上的微型電磁閥由于設計原理、結構以及制造等方面的原因，普遍存在著流通能力偏小，不能適應用戶的廣泛需要、工作電流大、線圈易發熱、不能長時間工作等缺陷。
[0003]申請號為201120174797.9的專利公開了一種低功率微型電磁閥，該電磁閥對上述傳統的微型電磁閥的不足進行改進，如:使閥體的進氣孔通徑從原來的0.7mm擴大至0.7-2.0_，從而使微型電磁閥的可通過介質流量大有提高，但與很多實用需求相比，介質通徑仍然偏小，同時它依然存在著采用持續高電流通電(指工作電流會導致電磁閥線圈不容許的升溫發熱)的工作方式及利用機械彈簧復位的結構，致使現有的電磁閥使用范圍偏窄，使用靈活性欠缺還有開關換向靈敏度差，線圈易出現發熱、發燙現象，使用壽命短及穩定性差等問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種微型電磁閥，解決現有電磁閥開關介質流通量小、長時間工作易發熱致使使用壽命短及開關換向靈活性差的問題。
[0005]本實用新型的一個實施例是提供一種微型電磁閥，包括閥體、閥蓋和閥栓；閥蓋包括氣道；
[0006]閥栓包括滑動套筒，滑動套筒內設有一對對極布置的永磁體；
[0007]氣道的通徑為2.0-10.0mm。
[0008]根據本申請的一個實施例，氣道的通徑為2.1-8.0mm。
[0009]根據本申請的一個實施例，滑動套筒為薄壁縮頸的套管，套管的壁厚小于或等于Imm ；
[0010]根據本申請的一個實施例，閥栓還包括安裝于滑動套筒內并與滑動套筒活動連接的開關桿及開關桿定位銷、設置于開關桿端部的密封圈、用于對永磁體進行定位的永磁體上定位塊和永磁體下定位塊和位于一對永磁體之間的分隔板。
[0011]根據本申請的一個實施例，閥蓋還包括頂板及設置于氣道間的閥內氣腔和腔內通氣孔；氣道包括進氣道和出氣道。
[0012]根據本申請的一個實施例，閥體包括密封裝置、上基座、與上基座連接的導磁殼體、設置于導磁殼體內的線圈骨架和電磁線圈、用于對線圈骨架進行定位的線圈骨架定位板、用于承裝線圈骨架定位板的底蓋。
[0013]根據本申請的一個實施例，密封裝置包括上密封圈座板、下密封圈座板和位于上密封圈座板和下密封圈座板之間的兩個O形密封圈。
[0014]根據本申請的一個實施例，線圈骨架采用線圈中軸套筒向兩端外伸的結構，以起到對閥栓的定位導向作用。
[0015]根據本申請的一個實施例，電磁線圈采用漆包線線圈以保證在長時間工作發熱小的情況下獲得最大的磁通量。
[0016]根據本申請的一個實施例，永磁體為圓柱形或六角形或橢圓形或矩形或正方形。
[0017]在本申請的實施例的電磁閥中，包括閥體、閥蓋和閥栓；其中，閥栓為運動件，進行往復運動，以實現對氣道的連通和阻斷功能；該微型電磁閥可以根據用戶實際使用需要設計成二位二通電磁閥、二位三通電磁閥、二位四通電磁閥、二位五通電磁閥和二位六通電磁閥等多款微型二位多通電磁閥。
[0018]本申請的微型電磁閥的技術方案具有以下有益效果:
[0019]I)本申請的閥栓沒有采用機械彈簧，而是設計了一對永磁體，該永磁體對極布置，大大提高了電磁開關的驅動力，并使電磁閥的阻斷、接通進出氣道的靈敏度更高，電磁開關換向更靈活、快速。
[0020]2)本申請的閥栓采用了一對對極布置的永磁體，為電磁開關提供了很大的驅動力，該動力足以支持將本申請的氣道通徑設計為2.0-10.0mm，從而使氣流通道的面積比現有電磁閥擴大了 25-100倍，大大地擴展了微型電磁閥的適用范圍。
[0021]3)由于本申請的對極設置的永磁體所提供的強大驅動力，使該微型電磁閥開關動作即使在較低的換向電壓、電流及較低的維持電壓、電流下仍能正常工作，并且換向時間短；并且由于采用了變電壓降電流換向保持技術，使該電磁閥長期工作發熱小，確保了該電磁閥長期反復工作的穩定性和可靠性，延長使用壽命。
[0022]4 )本申請采用了獨特的密封裝置及特制的開關桿端部密封圈，使得本微型電磁閥具有優良的密封性能。
[0023]5)本申請的滑動套筒采用薄壁縮頸的套管，使套管內的一對永磁體可以方便地定位，并且可以極大地降低閥栓開關動作的阻力；采用薄壁可以在即使大大減少閥栓開關換向電流的情況下，仍能獲取足夠大的閥栓對腔內通氣孔的關閉密封力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本申請一個實施例的微型電磁閥在氣道連通時的剖面圖；
[0025]圖2為本申請一個實施例的微型電磁閥在氣道阻斷時的剖面圖；
[0026]圖3為本申請一個實施例的線圈骨架的立體圖。
[0027]圖4為本申請一個實施例的滑動套筒的立體圖。
[0028]在這些附圖中，使用相同的參考標號來表示相同或相似的部分；
[0029]其中，1、閥體；11、底蓋；12、線圈骨架定位板；13、線圈骨架；14、電磁線圈；15、鐵質導磁殼體；16、上基座；17、下密封圈座板；18、上密封圈座板；19、O形密封圈；2、閥蓋；21、頂板；22、進氣道接管咀；23、腔內通氣孔；24、閥內氣腔；25、出氣道接管咀；3、閥栓；31、密封圈；32、開關桿；33、滑動套筒；34、永磁體上定位塊；35、開關桿定位銷；36、永磁體；37分隔板；38、永磁體下定位塊。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行描述，以便于本【技術領域】的技術人員理解本實用新型，但應該清楚，本實用新型不限于【具體實施方式】的范圍，對本【技術領域】的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本實用新型的精神和范圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本實用新型構思的實用新型創造均在保護之列。
[0031]為簡單起見，以下描述中省略了本領域技術人員公知的某些技術特征。
[0032]根據本申請的一個實施例，提供一種微型二位二通數字電磁閥，如圖1，圖1為該微型電磁閥進出氣道連通時的結構剖面圖；該二位二通數字電磁閥包括:閥體1、閥蓋2和閥栓3 ;其中，閥體I和閥蓋2構成該微型電磁閥結構的靜止件，閥栓3是作直線往復運動以實現開、關二位的活動件；
[0033]其中，閥體I包括底蓋11、線圈骨架定位板12、線圈骨架13、電磁線圈14、鐵質導磁殼體15、上基座16、下密封圈座板17、上密封圈座板18及上下兩個O形密封圈；
[0034]如圖3，圖3為線圈骨架的立體圖，該線圈骨架13采用線圈中軸套筒向兩端外伸的結構方式，以保持閥栓3在靜止不動和作往復運動時均有優良的定位導向。
[0035]電磁線圈14采用漆包線線圈，在確保電磁閥可靠換向及長時間工作線圈發熱小的前提下，采用線徑盡量細的漆包線繞制，以便最大限度地增多線圈匝數，進而獲得最大的磁通量。
[0036]鐵質導磁殼體15即下基座采用特制的圓筒形鐵殼，它既是閥體I的主要部件，即電磁閉合回路上的鐵質導磁殼體，又作為電磁閥的外殼使用，從而，既能確保閥體的結構強度和可靠性，又能有效縮小電磁閥的結構尺寸。
[0037]上基座16采用特制套殼基座，為電磁閥的閥栓3的運動定位及功能密封(即進出氣路阻斷密封和氣路連通時的電磁閥對氣路通氣的整體密封)提供高精度、高可靠性。
[0038]閥蓋2包括頂板21、進氣道、出氣道、腔內通氣孔23和閥內氣腔24 ;其中，腔內通氣孔23在進、出氣道連通的情況下如圖1所示，在進、出氣道被阻斷的情況下如圖2所示。
[0039]根據本申請的一個實施例，進氣道和出氣道的通徑為2.0-10.0_，使進出氣通道的面積比現有電磁閥擴大了 25-100倍，大大擴展了微型電磁閥的適用范圍；進氣道上設有進氣道接管咀22，出氣道上設有出氣道接管咀25。
[0040]閥栓3包括滑動套筒33、開關桿32、設置在開關桿32端頭的密封圈31，一對對極布置的永磁體36、分隔板37、永磁體上定位塊34、開關桿定位銷35和永磁體下定位塊38 ；滑動套筒33與開關桿32活動連接，以最大程度為開關桿32的開關提供動力；開關桿32端部采用特制的密封圈31，不僅能起到很好的密封作用，同時還能很好地適應氣道的雙向密封，即正、負壓作用于開關桿頂端面時的密封要求，比現有技術中很多只能適用于正氣壓或負氣壓的情況有了徹底的改變。
[0041]根據本申請的一個實施例，永磁體36為圓柱形或橢圓形或六角形，本實用新型采用永磁體36，而不采用機械彈簧復位，開關二位換向無機械慣性，而永磁體36既用作動鐵芯，即是運動件，又是驅動件，因此，微型電磁閥的阻斷和接通進出氣道的靈敏度很高，換向速度快。
[0042]該對極設置的永磁體36所提供的強大動力，使該微型電磁閥開關動作即使在極大地降低電磁閥的換向電壓、電流、維持電壓、電流的情況下仍能正常工作，并且換向時間短；本實施例采用變電壓降電流換向保持技術，換向電壓小于12V，電流小于200mA ;保持電壓小于等于5V，電流小于100mA，因此，閥栓開關動作所需控制電流小，其定位保持電流也小，長期工作發熱小，以該實施例的電磁閥為例，以每3秒、5秒、10秒開斷一次，分別做過長達半年多的測試，其開關工作次數超過100萬-150萬次，實驗表明，所有電磁閥試件在長期工作時均未出現發燙現象，長期反復工作性能穩定，密封性能優良。
[0043]根據本申請的一個實施例，如圖4，圖4為滑動套筒的立體圖，滑動套筒33采用薄壁縮頸的銅套管或塑料套管，套管的壁厚小于或等于1_，不但可以使滑動套筒33內設置的一對永磁體36方便地定位，而且還可以極大地降低閥栓3開關動作的阻力，并且采用薄壁可以在大大減少閥栓3開關換向電流的情況下，獲取足夠大的閥栓3對腔內通氣孔的關閉密封力。
[0044]本申請的微型電磁閥采用了獨特的密封設計和特制的密封圈31，使得該電磁閥具有優良的密封性能；實驗表明，阻斷進出氣道后，持續十幾小時內，氣源壓力保持不降，不但進氣道、出氣道之間無漏氣，微型電磁閥內腔室與外環境之間亦毫無泄露發生。
[0045]由于電磁閥的密封與閥栓3的滑動套筒33的往復運動無關，因此，閥栓3的開關動作所受摩擦阻力很小；并且，由于通過電磁閥流通的空氣完全不會同與閥栓3往復運動有關的相關表面接觸，因此本電磁閥對用戶空氣潔凈度和干燥度要求都不高，大大方便了用戶的使用。
[0046]從電磁閥的工作原理來看，閥體I是電磁閥的定子，相應地閥栓3是電磁閥的動子；當我們需要使電磁閥的進氣道、出氣道從連通狀態變為阻斷狀態時，只要數控系統給閥體I的電磁線圈14施加12V、170-200mA左右的瞬時脈沖電流；由于鐵質導磁殼體15內相應產生瞬間磁通，就會給閥栓3產生瞬間強大的定向力，使開關桿32瞬時運動至使進氣道和出氣道處于阻斷的關閉狀態(如圖2所示)，由于數控系統的實時變壓降電保持功能，系統的電參數隨即降至5V、80mA的低電壓低電流狀態，并在此電參量狀態下，使閥栓3的開關桿32牢牢地保持在使進氣道和出氣道阻斷的關閉狀態，并借助優良的特制密封圈31的作用，使氣源氣體保持不漏，當需要連通進氣道和出氣道時，只需數控系統給電磁線圈14施加反向電流即可。
[0047]根據本申請的二位多通微型電磁閥的設計原理和設計方案，很容易設計出二位二通、二位三通、二位四通、二位五通和二位六通等多種型號的二位多通電磁閥，該微型電磁閥容易根據用戶的實際要求，拓展出廣泛適用的應用范圍；并且，該微型二位多通數字電磁閥自動化程度很高，電子線路采用新穎小巧的電腦數字控制技術，大大方便了用戶的應用。
[0048]以上所述僅為本申請的實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的權利要求范圍之內。
【權利要求】
1.一種微型電磁閥，包括閥體、閥蓋和閥栓；所述閥蓋包括氣道；其特征是: 所述閥栓包括滑動套筒，所述滑動套筒內設有一對對極布置的永磁體； 所述氣道的通徑為2.0-10.0mm。
2.根據權利要求1所述的微型電磁閥，其特征是:所述氣道的通徑為2.1-8.0mm。
3.根據權利要求1所述的微型電磁閥，其特征是:所述滑動套筒為薄壁縮頸的套管。
4.根據權利要求1或2或3所述的微型電磁閥，其特征是:所述閥栓還包括安裝于滑動套筒內并與滑動套筒活動連接的開關桿及開關桿定位銷、設置于開關桿端部的密封圈、用于對永磁體進行定位的永磁體上定位塊和永磁體下定位塊和位于一對永磁體之間的分隔板。
5.根據權利要求1所述的微型電磁閥，其特征是:所述閥蓋還包括頂板及設置于氣道間的閥內氣腔和腔內通氣孔；所述氣道包括進氣道和出氣道。
6.根據權利要求1所述的微型電磁閥，其特征是:所述閥體包括密封裝置、上基座、與上基座連接的導磁殼體、設置于導磁殼體內的線圈骨架和電磁線圈、用于對線圈骨架進行定位的線圈骨架定位板、用于承裝線圈骨架定位板的底蓋。
7.根據權利要求6所述的微型電磁閥，其特征是:所述密封裝置包括上密封圈座板、下密封圈座板和位于上密封圈座板和下密封圈座板之間的兩個O形密封圈。
8.根據權利要求6或7所述的微型電磁閥，其特征是:所述線圈骨架采用線圈中軸套筒向兩端外伸的結構，以起到對閥栓的定位導向作用。
9.根據權利要求6所述的微型電磁閥，其特征是:所述電磁線圈采用漆包線線圈以保證在長時間工作發熱小的情況下獲得最大的磁通量。
10.根據權利要求1所述的微型電磁閥，其特征是:所述永磁體為圓柱形或六角形或橢圓形或矩形或正方形。
【文檔編號】F16K1/36GK204114297SQ201420408340
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月23日 優先權日:2014年7月23日
【發明者】楊原茂, 胡兆火, 毛建川 申請人:成都氣海機電制造有限公司