專利名稱：常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿琅c燃?xì)鈭?bào)警器聯(lián)動(dòng)的緊急切斷電磁閥，特別涉 及一種低功耗、安全特低電壓(SELV)持續(xù)供電、斷電自動(dòng)關(guān)閥、且只能手動(dòng)開啟的常閉式 半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)稱作的半自動(dòng)常閉式電磁閥，當(dāng)手動(dòng)開閥時(shí)，將閥內(nèi)的開閥手柄組件移 到開啟位置時(shí)，利用電磁線圈通電產(chǎn)生的磁場吸合鎖住彈簧力，使閥門保持開啟狀態(tài)；利用 斷電后磁場迅速消退，釋放彈簧力，使閥門自動(dòng)關(guān)閉。手動(dòng)開閥還另有一種方式，即強(qiáng)制開 啟，是在線圈不供電時(shí)，用手動(dòng)機(jī)械裝置強(qiáng)行開啟，這會(huì)導(dǎo)致閥門控制功能失效，即使線圈 通電，也不能自動(dòng)恢復(fù)。這種緊急切斷電磁閥存在以下缺誰1、電磁線圈功耗大若用安全特低電壓(SELV)，如DC24V以下供電，則現(xiàn)有的燃?xì)?報(bào)警器的電源容量無法滿足聯(lián)動(dòng)配套要求，因此線圈供電往往采用市電，這可能導(dǎo)致產(chǎn)品 和應(yīng)用的安全性降低；2、線圈升溫高，通常大于100°C 由于燃?xì)饩o急切斷閥的使用工況是長期處于開啟 狀態(tài)，這會(huì)使電磁線圈長時(shí)間處于高溫狀態(tài)，直接影響了線圈的壽命；3、若采用強(qiáng)制開啟方式，來電不及時(shí)人工恢復(fù)，則閥門的自動(dòng)關(guān)閉功能仍處于失 效狀態(tài)，這是一個(gè)致命的缺誰?，F(xiàn)有技術(shù)稱作的半自動(dòng)常開式電磁閥，當(dāng)手動(dòng)開閥時(shí)，將閥內(nèi)的開閥手柄組件移 到開啟位置時(shí)，利用機(jī)械鎖栓結(jié)構(gòu)或利用永磁力鎖住彈簧力，使閥門在不供電時(shí)保護(hù)開啟 狀態(tài)，利用瞬時(shí)電能量脈沖將機(jī)械鎖打開或?qū)⒂来呕芈窋嚅_，釋放彈簧力使閥門自動(dòng)關(guān)閉， 這種緊急切斷電磁閥存在以下缺誰1、無停電自動(dòng)關(guān)閉功能關(guān)閥功能完全依賴于外部控制，這是致命的缺誰，因?yàn)橥?電自動(dòng)關(guān)閉功能是國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和中國燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)緊急切斷閥的強(qiáng)制性要求；2、結(jié)構(gòu)存在缺誰如手動(dòng)裝置的引出位置在閥體的進(jìn)氣腔室，安全性能低；電磁 線圈不易更換；截止口容易收集管道內(nèi)的雜質(zhì)，造成關(guān)閥失效，或關(guān)不嚴(yán)；拆去閥體外非金 屬部件后，會(huì)產(chǎn)生外泄，閥體的安全性不夠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種在功能和結(jié)構(gòu)上克服上述所有缺誰的 常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，使功能和結(jié)構(gòu)更安全可靠，實(shí)現(xiàn)了低功耗、并允許燃?xì)?報(bào)警器輸出的安全特低電壓(SELV)長期供電工作、電磁線圈不發(fā)熱且長壽命、斷電自動(dòng)關(guān) 閥且只能手動(dòng)開啟、來電后關(guān)閥控制功能自動(dòng)恢復(fù)、電磁回路與永磁回路既能安全分離又 能可靠組合、電磁線圈組件采用整體塑封結(jié)構(gòu)且能在不影響密封性的情況下安全拆卸和更 換、滿足澆封防爆標(biāo)準(zhǔn)、防護(hù)等級(jí)達(dá)IP54以上、手動(dòng)裝置從閥體出氣腔室引出、永磁回路吸 合面能防雜質(zhì)和污物。
為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁 閥，該電磁閥包括電磁線圈組件、上閥蓋組件、閥體和開閥手柄組件，閥體含下閥蓋組件；所 述電磁線圈組件與上閥蓋組件是相互卡合，二者能互為拆卸；上閥蓋組件與閥體的進(jìn)氣腔 室密封緊固連接，閥體的出氣腔室裝有開閥手柄組件，開閥手柄組件的拉桿一端從閥體的 出氣腔室密封引出與手柄連接，另一端與閥瓣牢固連接，閥瓣與芯軸螺接，閥瓣的下凸臺(tái)上 套有平密封膜，芯軸外圓套有彈簧，上閥蓋組件有彈簧和芯軸的匹配限位結(jié)構(gòu)，閥瓣上另一 端有彈簧限位結(jié)構(gòu)；所述電磁線圈組件中設(shè)有電路板組件和線圈骨架，電路板組件上有電 容組和充放電控制電路組件，線圈骨架上繞有線圈，線圈連有引出電纜；所述上閥蓋組件中 設(shè)有永磁體和內(nèi)置鐵芯；當(dāng)手動(dòng)移動(dòng)芯軸使其端面與內(nèi)置鐵芯端面可靠接觸時(shí)，永磁回路 導(dǎo)通，產(chǎn)生的永磁力牢牢吸住芯軸端面，并可靠鎖住彈簧力使閥門保持開啟；閥門處于開 啟狀態(tài)時(shí)，通過引出電纜向電磁閥線圈組件持續(xù)供電，使電容組快速充滿電；當(dāng)電磁閥斷電 時(shí)，充滿電的電容組自動(dòng)釋放電能，使線圈產(chǎn)生與永磁力極性相反的電磁力，利用該電磁力 斷開永磁回路，釋放彈簧力，彈簧力推動(dòng)芯軸限位移動(dòng)，芯軸帶動(dòng)與其相連的閥瓣移動(dòng)至閥 瓣上的平密封膜壓緊在電磁閥的截 止口上，實(shí)現(xiàn)關(guān)閥。所述電磁線圈組件為一整體塑封結(jié)構(gòu)體，將電路板組件作保護(hù)性封裝，放置并固 定在一個(gè)結(jié)構(gòu)匹配且?guī)芊馍w的元件保護(hù)盒里，或采用電子灌封膠灌封澆封保護(hù)，再將已 封裝保護(hù)的電路板組件與帶有引出電纜和插針的電磁線圈骨架連接，連接方式采用焊接或 壓接或粘接，將該組合件放置于特制的塑封殼體模具中，采用注塑工藝成型，制造出整體塑 封結(jié)構(gòu)的電磁線圈組件，電磁線圈組件的引出電纜與外部控制裝置，如燃?xì)鈭?bào)警器連接。所述電路板組件上設(shè)有繼電器，其常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在電容組放電回路中，通電時(shí)對(duì) 電容組進(jìn)行限流充電；線圈骨架上的插針焊接于電路板上，將線圈與電路板組件連通，電路 板組件的引出電纜與外部控制裝置，如燃?xì)鈭?bào)警器連接。所述的電磁線圈組件與上閥蓋組件卡合處設(shè)有0型密封圈。所述上閥蓋組件中裝有永磁體組件，該永磁體組件是將永磁體裝入結(jié)構(gòu)匹配的T 型鐵芯的下凸臺(tái)中形成。所述上閥蓋組件頂部有一個(gè)上閥蓋密封罩，與上閥蓋組件密封連接，將永磁體組 件密封在上閥蓋組件內(nèi)，連接方式可采用0型密封圈螺紋連接，或永久性密封連接。所述的 上閥蓋組件與閥體的螺接處設(shè)有多個(gè)0型密封圈。上閥蓋組件外部結(jié)構(gòu)尺寸與整體塑封的 電磁線圈組件相應(yīng)裝配部分的結(jié)構(gòu)匹配，可組成滿足電磁和永磁雙回路性能的結(jié)構(gòu)。所述上閥蓋組件的內(nèi)面和芯軸之間裝有一防塵膠圈，防塵膠圈翻邊處被緊壓在上 閥蓋組件的內(nèi)面，另一邊緊抱在圓柱狀芯軸上。所述開閥手柄組件的另一端與一紅色手柄連接，紅色手柄外罩有防塵蓋，采用螺 紋或卡扣方式連接。同時(shí)還采用防塵防水結(jié)構(gòu)，如0型密封圈；另設(shè)有加鎖或鉛封的結(jié)構(gòu)， 防止非授權(quán)者手動(dòng)開閥，提高安全性。所述的開閥手柄組件與閥體之間設(shè)有密封圈和密封圈壓環(huán)。所述的密封圈和密封圈壓環(huán)是翻邊塔形、或是翻邊指形、或是翻邊波紋形。本發(fā)明的優(yōu)越功效在于1)本發(fā)明的電磁閥在功能和安全性方面更好滿足城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿谰o急切斷閥的要 求，實(shí)現(xiàn)低功耗、允許燃?xì)鈭?bào)警器輸出的安全特低電壓(如DC9 24V)長期供電工作、電磁線圈不發(fā)熱且長壽命，維持電路板組件正常工作的功耗小，可不大于IW ；2)本發(fā)明的電磁閥斷電自動(dòng)關(guān)閥且只能手動(dòng)開啟，來電后閥門控制功能自動(dòng)恢 復(fù)；3)本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于電磁線圈組件為整體塑封結(jié)構(gòu)件，將電磁線圈和電容充放 電控制電路組件塑封為一體，成為模塊化結(jié)構(gòu)，可大大提高生產(chǎn)裝配效率和產(chǎn)品在惡劣環(huán) 境中的使用壽命，并滿足澆封防爆標(biāo)準(zhǔn)、防護(hù)等級(jí)達(dá)IP54以上。4)本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于上閥蓋組件的結(jié)構(gòu)，上閥蓋采用全金屬整體結(jié)構(gòu)，裝入永 磁體組件后，將金屬結(jié)構(gòu)的上閥蓋密封罩通過0型圈蓋住并可靠密封，組成上閥蓋組件，其 外部結(jié)構(gòu)尺寸與電磁線圈組件匹配，形成有效的電磁和永磁雙回路結(jié)構(gòu)，且磁場范圍限制 在不會(huì)作用在閥體截止口上，上閥蓋組件與電磁線圈組件的連接采用卡扣式可快速拆卸結(jié) 構(gòu)，且拆卸不影響閥體的密封性，能保證安全拆卸；本發(fā)明的上閥蓋組件和電磁線圈組件的 匹配結(jié)構(gòu)，既保證了電磁和永磁雙回路相互作用的性能，又保證了電磁線圈組件可安全快 速拆卸和更換。 5)本發(fā)明的開閥手柄裝置從閥體的出氣腔室密封引出，減少了進(jìn)氣腔室的可能泄 漏點(diǎn)，提高了閥門在關(guān)閉狀態(tài)的安全性；對(duì)永磁回路吸合面無影響。6)本發(fā)明的開閥手柄裝置的防護(hù)罩結(jié)構(gòu)，既能防塵防水(如0型密封圈)，又能加 鎖或鉛封，防止非授權(quán)人員手動(dòng)開閥。7)本發(fā)明的上閥蓋組件內(nèi)面和芯軸之間裝有一防塵膠圈，能防止顆粒雜質(zhì)或污染 物進(jìn)入(如水或油煙)，大大提高了永磁回路吸合面的可靠性。


圖1為本發(fā)明電磁閥開閥工作時(shí)的剖視圖；圖2為本發(fā)明電磁閥關(guān)閥時(shí)的剖視圖；圖3為本發(fā)明的電磁線圈組件的分解圖；圖中標(biāo)號(hào)說明1-電磁線圈組件；2-元件盒密封蓋；3-斷電器；4-電容組；5-插針；6-元件保護(hù)盒；7-電路板組件；8-上閥蓋密封罩；9、15、16、27-0 型密封圈；10-鐵芯；11-永磁體；12-線圈骨架；13-上閥蓋；14-螺釘；17-平密封膜；18-閥體；19-手柄防塵蓋；20-手柄；21-密封圈壓環(huán)；22-密封圈；23-開閥手柄組件；24-開口銷；25-閥瓣；26-彈簧；28-芯軸；29-螺釘；30-引出電纜；31-保護(hù)線圈；
33-上閥蓋組件。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的描述。 如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，該電磁 閥包括電磁線圈組件1、上閥蓋組件33 (圖虛線框內(nèi))、閥體18和開閥手柄組件，閥體18含 下閥蓋組件；所述電磁線圈組件1與閥蓋組件33是相互卡合，二者能互為拆卸，卡緊后用止 動(dòng)螺釘14固定；上閥蓋組件33與閥體18的進(jìn)氣腔室密封緊固連接，如用0型密封圈或密 封墊螺紋緊固壓接；閥體18的出氣腔室裝有開閥手柄組件23，開閥手柄組件23的拉桿一 端從閥體18的出氣腔室密封引出與手柄連接，另一端與閥瓣25牢固連接，閥瓣25與芯軸 28螺接，閥瓣25的下凸臺(tái)上套有平密封膜17，芯軸28外圓套有彈簧26，上閥蓋組件33有 彈簧26和芯軸28的匹配限位結(jié)構(gòu)，閥瓣25上另一端有彈簧限位結(jié)構(gòu)；所述電磁線圈組件 1中設(shè)有電路板組件7和線圈骨架12，電路板組件7上有電容組4和充放電控制電路組件， 線圈骨架12上繞有線圈，線圈連有引出電纜30 ；所述上閥蓋組件33中設(shè)有永磁體11和內(nèi) 置鐵芯10 ；當(dāng)手動(dòng)移動(dòng)芯軸28使其端面與內(nèi)置鐵芯10端面可靠接觸時(shí)，永磁回路導(dǎo)通，產(chǎn) 生的永磁力牢牢吸住芯軸28端面，并可靠鎖住彈簧力使閥門保持開啟；閥門處于開啟狀態(tài) 時(shí)，通過引出電纜30向電磁閥線圈組件1持續(xù)供電，使電容組4快速充滿電；當(dāng)電磁閥斷電 時(shí)，充滿電的電容組4自動(dòng)釋放電能，使線圈產(chǎn)生與永磁力極性相反的電磁力，利用該電磁 力斷開永磁回路，釋放彈簧力，彈簧力推動(dòng)芯軸28限位移動(dòng)，芯軸28帶動(dòng)與其相連的閥瓣 25移動(dòng)至閥瓣25上的平密封膜17壓緊在電磁閥的截止口上，實(shí)現(xiàn)關(guān)閥。所述電磁線圈組件1為一整體塑封結(jié)構(gòu)體，是將電路板組件7作保護(hù)性封裝，放置 并固定在一個(gè)結(jié)構(gòu)匹配且?guī)芊馍w的元件保護(hù)盒里，或采用電子灌封膠灌封澆封保護(hù)，再 將已封裝保護(hù)的電路板組件7與帶有引出電纜30和插針5的電磁線圈骨架12連接，連接 方式采用焊接或壓接或粘接，將該組合件放置于特制的塑封殼體模具中，采用注塑工藝成 型，制造出整體塑封結(jié)構(gòu)的電磁線圈組件，電磁線圈組件的引出電纜與外部控制裝置，如燃 氣報(bào)警器連接。如圖3所示，將電路板7組件放置于元件保護(hù)盒6內(nèi)，用螺釘29依次將電路板組 件7、保護(hù)盒6底面及線圈骨架12三者固緊連接，元件保護(hù)盒6頂端嵌合一元件盒密封蓋2 密閉放置于塑封殼體模具中，采用注塑工藝成型，制造出整體塑封結(jié)構(gòu)的電磁線圈組件。所述電路板組件7上設(shè)有繼電器3，其常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在電容組放電回路中，通電時(shí) 對(duì)電容組4進(jìn)行限流充電；線圈骨架12上的插針5焊接于電路板上，將線圈與電路板組件 7連通，電路板組件7的引出電纜30與外部控制裝置，如燃?xì)鈭?bào)警器連接。所述的電磁線圈組件1與上閥蓋組件33卡合處設(shè)有0型密封圈27。所述上閥蓋組件33中裝有永磁體組件，該永磁體組件是將永磁體11裝入結(jié)構(gòu)匹 配的T型鐵芯10的下凸臺(tái)中形成。所述上閥蓋組件33頂部有一個(gè)上閥蓋密封罩8，與上閥蓋組件33密封連接，將永 磁體組件密封在上閥蓋組33件內(nèi)，連接方式可采用0型密封圈螺紋連接，或永久性密封連 接。所述的上閥蓋組件33與閥體18的螺接處設(shè)有多個(gè)0型密封圈15、16。上閥蓋組件33 外部結(jié)構(gòu)尺寸與整體塑封的電磁線圈組件1相應(yīng)裝配部分的結(jié)構(gòu)匹配，可組成滿足電磁和永磁雙回路性能的結(jié)構(gòu)。所述上閥蓋組件33的內(nèi)面和芯軸28之間裝有一防塵膠圈，防塵膠圈翻邊處被緊 壓在上閥蓋組件33的內(nèi)面，另一邊緊抱在圓柱狀芯軸28上。所述開閥手柄組件23的另一端與一紅色手柄20連接，紅色手柄20外罩有防塵蓋 19，采用螺紋或卡扣方式連接。同時(shí)還采用防塵防水結(jié)構(gòu)，如0型密封圈；另設(shè)有加鎖或鉛 封的結(jié)構(gòu)，防止非授權(quán)者手動(dòng)開閥，提高安全性。所述的開閥手柄組件23與閥體18之間設(shè)有密封圈22和密封圈壓環(huán)21。 所述的密封圈22和密封圈壓環(huán)21是翻邊塔形、或是翻邊指形、或是翻邊波紋形。
權(quán)利要求
一種常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，其特征在于該電磁閥包括電磁線圈組件、上閥蓋組件、閥體和開閥手柄組件，所述電磁線圈組件與上閥蓋組件是相互卡合，二者能互為拆卸；上閥蓋組件與閥體的進(jìn)氣腔室密封緊固連接，閥體的出氣腔室裝有開閥手柄組件，開閥手柄組件與閥瓣固緊連接，閥瓣與芯軸螺接，閥瓣的下凸臺(tái)上套有平密封膜，芯軸外圓套有彈簧；所述電磁線圈組件中設(shè)有電路板組件和線圈骨架，電路板組件上有電容組，線圈骨架上繞有線圈；所述上閥蓋組件中設(shè)有永磁體和內(nèi)置鐵芯；電磁閥通電時(shí)，對(duì)電容組充電；電磁閥斷電時(shí)，電容組釋放電能，使線圈產(chǎn)生與永磁場極性相反的電磁場，斷開永磁回路，使彈簧推動(dòng)芯軸、閥瓣移動(dòng)，關(guān)閉閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，其特征在于所述電磁線圈組件為一整體塑封結(jié)構(gòu)體，將電路板組件作保護(hù)性封裝，放置并固定在 一個(gè)結(jié)構(gòu)匹配且?guī)芊馍w的元件保護(hù)盒里，或采用電子灌封膠灌封澆封保護(hù)，再將已封裝 保護(hù)的電路板組件與帶有引出電纜和插針的電磁線圈骨架連接，將該組合件放置于特制的 塑封殼體模具中，采用注塑工藝成型，制造出整體塑封結(jié)構(gòu)的電磁線圈組件，電磁線圈組件 的引出電纜與外部控制裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，其特征在于所述電路板組件上設(shè)有繼電器，其常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在電容組放電回路中，通電時(shí)對(duì)電容 組進(jìn)行限流充電；線圈骨架上的插針焊接于電路板上，將線圈與電路板組件連通，電路板組 件的引出電纜與外部控制裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，其特征在于所述的電磁線圈組件與上閥蓋組件卡合處設(shè)有O型密封圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，其特征在于上閥蓋組件中裝有永磁體組件，該永磁體組件是將永磁體裝入結(jié)構(gòu)匹配的T型鐵芯的 下凸臺(tái)中形成；一上閥蓋密封罩與上閥蓋組件密封緊固連接，上閥蓋密封罩與鐵芯之間設(shè) 有O型密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，其特征在于所述的上閥蓋組件與閥體的螺接處設(shè)有多個(gè)O型密封圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，其特征在于所述上閥蓋組件內(nèi)面與芯軸之間裝有一防塵膠圈，該防塵膠圈是翻邊的塔形、指套形或波紋形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，其特征在于所述開閥手柄組件的另一端與一紅色手柄連接，紅色手柄外罩有防塵蓋。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，其特征在于所述的開閥手柄組件與閥體之間設(shè)有密封圈和密封圈壓環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，其特征在于所述的密封圈和密封圈壓環(huán)是翻邊塔形、或是翻邊指形、或是翻邊波紋形。
全文摘要
一種常閉式半自動(dòng)燃?xì)饩o急切斷電磁閥，該電磁閥包括電磁線圈組件、閥蓋組件、閥體和開閥手柄組件，電磁線圈組件與閥蓋組件是相互卡合，二者能拆卸；閥蓋組件與閥體的進(jìn)氣腔室螺接固定，閥體的出氣腔室裝有開閥手柄組件，開閥手柄組件與擋圈固緊連接，擋圈與芯軸螺接，擋圈的下凸臺(tái)上套有平密封膜，芯軸外圓套有彈簧；電磁線圈組件中有設(shè)有電路板和線圈骨架，電路板上有充電電容，線圈骨架上繞有線圈；閥蓋組件中設(shè)有永磁體和內(nèi)置鐵芯；電磁閥通電時(shí)，對(duì)電容充電；電磁閥斷電時(shí)，電容釋放電能，使線圈工作產(chǎn)生與永磁場極性相反的電磁場，減弱了永磁場的磁力，使彈簧推動(dòng)芯軸、擋圈移動(dòng)，關(guān)閉閥門。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是電磁線圈與永磁體分離，容易更換電磁線圈；功耗??；斷電自動(dòng)關(guān)閥且只能手動(dòng)開啟，來電后自動(dòng)恢復(fù)；提高了安全性。
文檔編號(hào)F16K31/06GK101839362SQ201010202079
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者廖原, 張乾華 申請(qǐng)人:歐好光電控制技術(shù)(上海)有限公司