專利名稱:半自鎖式電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種電磁閥,尤其涉及一種半自鎖式電磁閥。
背景技術(shù):
控制流體流動的電磁閥,廣泛采用電磁線圈驅(qū)動部。電磁線圈驅(qū)動部,由在線圈骨 架上繞線而形成的線圈、在線圈骨架中心軸上貫通孔內(nèi)的活動鐵芯、活動鐵芯所吸附的固 定鐵芯、克服固定鐵芯與活動鐵芯的吸引力而提供彈性回復(fù)力的彈簧組合而成。上述電磁 線圈驅(qū)動部構(gòu)成揭露于日本專利特開2001-218440號。當(dāng)上述電磁線圈驅(qū)動部有電流流 過,磁回路上激起的吸引力會驅(qū)動活動鐵芯,使電磁閥開、閉動作。然而,近年來耐高壓力電磁閥的需求越來越多。為了實現(xiàn)上述目的,電磁驅(qū)動力勢 必要加強(qiáng),因此導(dǎo)致動作電壓、保持電壓、釋放電壓也增高了。為了避免上述現(xiàn)象,現(xiàn)有已知的解決方案是增強(qiáng)線圈功率,即增強(qiáng)繞線圈數(shù),同時 擴(kuò)大線圈骨架軀干部分的厚度。請參閱圖1至圖2,其揭示了采用上述解決方案的常規(guī)電磁 閥的線圈驅(qū)動部200。該線圈驅(qū)動部200包括線圈罩殼、位于線圈罩殼內(nèi)的線圈骨架2’、纏 繞于線圈骨架2’上的線圈3’、位于線圈3’上部的固定鐵芯4’、受線圈3’磁性驅(qū)動而可相 對于固定鐵芯4’運(yùn)動的活動鐵芯6’、驅(qū)動活動鐵芯6’復(fù)位的彈簧5’及位于底部并形成有 收容活動鐵芯6’的空間70’的環(huán)形鐵芯V。電磁驅(qū)動部200具有穿過固定鐵芯4’并與活 動鐵芯6’附著可隨活動鐵芯6’共同運(yùn)動的鐵棒8’,彈簧5’兩端分別抵設(shè)于固定鐵芯4’ 下部及中心鐵棒8’的兩側(cè)并位于中心鐵棒8’外周與活動鐵芯6’的內(nèi)周之間。請參閱圖1,當(dāng)電磁閥通電ON時,電磁閥流路呈關(guān)閉狀態(tài)。電磁驅(qū)動部200的線 圈3’產(chǎn)生磁性,活動鐵芯6’與固定鐵芯4’吸合從而驅(qū)動中心鐵棒8,向上,進(jìn)而實現(xiàn)電磁 閥的流路閉合。此時彈簧5’處于受壓縮狀態(tài),并具有一定的彈性回復(fù)力。請參閱圖2,此 時電磁閥處于斷電OFF狀態(tài),電磁閥流路呈開啟狀態(tài)。電磁驅(qū)動部200磁性消失,因此彈簧 5’的回復(fù)力驅(qū)動活動鐵芯6’帶動中心鐵棒8’向下運(yùn)動,從而遠(yuǎn)離固定鐵芯4’,并最終進(jìn) 入環(huán)形鐵芯7’的空間70,內(nèi),因此實現(xiàn)電磁閥200的流路開啟。但是,當(dāng)電磁驅(qū)動部200尺寸大小或消耗功率受限制時,這種解決方案是不適用 的。同時,使用超出線圈額定值的電流,雖然實現(xiàn)了增強(qiáng)吸合力,但同時也導(dǎo)致消耗功率變 大了,溫度上升系數(shù)也會變高了,因此,不適合長時間使用,也不方便使用。因此,為了在不加大功率消耗、不增加溫度上升系數(shù)的同時,能夠增強(qiáng)吸引力,還 有一種解決方案是使用永久磁石的磁鎖式電磁驅(qū)動部。請參閱圖3及圖4,其揭示了采用 永久磁石的自鎖式電磁閥的電磁驅(qū)動部300的關(guān)閉狀態(tài)及開啟狀態(tài)。與常規(guī)電磁閥相比, 該自鎖式電磁閥在位于常規(guī)電磁閥的電磁驅(qū)動部200下部的環(huán)形鐵芯V內(nèi)嵌入了永久磁 石71’’。由于內(nèi)置的永久磁石71’’,驅(qū)動力變大。但是,斷電后,要將相互吸附的活動鐵芯 6’與固定鐵芯4’分開時,僅靠彈簧5’的彈性回復(fù)力是不足以克服永久磁鐵71’ ’的磁性力 的。必須通過電氣控制,且由于永久磁鐵71’’的正負(fù)極之分,必須相應(yīng)地交替線圈3’的正 負(fù)極位置。[0008]因此這種解決方案中活動鐵芯與固定鐵芯吸附后,要施加使其反向的電力才會發(fā) 生反向動作?;顒予F芯不能夠?qū)崿F(xiàn)自動復(fù)位,必須要給予電氣控制。因此,需要一種電磁閥,其驅(qū)動技術(shù)能夠增強(qiáng)線圈力,但不會給功率和溫度上升系 數(shù)帶來影響,又無需額外的電氣控制。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種半自鎖式電磁閥,其電氣控制簡便且驅(qū)動力增 強(qiáng)。為實現(xiàn)上述目的,本實用新型是關(guān)于一種半自鎖式電磁閥,其包括電磁驅(qū)動部。該 電磁驅(qū)動部包括罩殼、收容于罩殼內(nèi)的線圈框架、纏繞于線圈框架上的線圈、位于線圈框架 上方的固定鐵芯、相對于固定鐵芯運(yùn)動的活動鐵芯、可被活動鐵芯驅(qū)動從而上、下移動的中 心鐵棒、位于固定鐵芯及活動鐵芯之間并位于中心鐵棒外周的彈簧及位于線圈框架下方的 嵌入有永久磁石的環(huán)形鐵芯。固定鐵芯及活動鐵芯之間還具有非磁性部件。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述固定鐵芯具有吸合空間,用來收容活動鐵芯, 其中非磁性部件收容于該吸合空間內(nèi)。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述吸合空間為楔形,其中所述非磁性部件為楔 形并收容於吸合空間頂部。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述活動鐵芯上端向內(nèi)凹陷形成空腔,其中中心 鐵棒穿過固定鐵芯并收容于活動鐵芯的空腔內(nèi)。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述彈簧兩端分別抵靠固定鐵芯的吸合空間頂部 及中心鐵棒下端,上述非磁性部件套設(shè)于彈簧外部。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述非磁性部件套設(shè)于彈簧上端外周。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述非磁性部件為樹脂材質(zhì)。本實用新型的有益效果是通過放置于固定鐵芯及活動鐵芯之間的非磁性部件, 協(xié)助彈簧克服永久磁石的驅(qū)動力,結(jié)構(gòu)及電氣控制簡單,且驅(qū)動力增強(qiáng)。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)電磁閥的電磁線圈驅(qū)動部的電磁流路閉合狀態(tài)示意圖。圖2是圖1所示常規(guī)電磁閥的電磁線圈驅(qū)動部的電磁流路開啟狀態(tài)示意圖。圖3是現(xiàn)有技術(shù)中自鎖式電磁閥的電磁線圈驅(qū)動部的電磁流路閉合狀態(tài)示意圖。圖4是圖3所示的自鎖式電磁閥的電磁線圈驅(qū)動部的電磁流路開啟狀態(tài)示意圖。圖5是本實用新型半自鎖式電磁閥的局部剖視圖。圖6是本實用新型半自鎖式電磁閥的線圈驅(qū)動部的電磁流路閉合狀態(tài)示意圖。圖7是圖6所示的半自鎖式電磁閥的線圈驅(qū)動部的電磁流路開啟狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖5及圖6,本實用新型半自鎖式電磁閥100包括具有管座及與管座組裝的 電磁驅(qū)動部101。電磁驅(qū)動部101包括最外層的罩殼1、收容于罩殼1內(nèi)的線圈骨架2、纏繞 于線圈骨架2外的線圈3、位于線圈骨架2上方并部分進(jìn)入線圈骨架2內(nèi)的固定鐵芯4、位于線圈骨架2下方的環(huán)形鐵芯7、及位于線圈骨架2內(nèi)并可在固定鐵芯4與環(huán)形鐵芯7之間 運(yùn)動的活動鐵芯6、穿過固定鐵芯4并部分收容于活動鐵芯6內(nèi)的中心鐵棒8及位于固定鐵 芯4、活動鐵芯6及中心鐵棒8之間的彈簧5及非磁性部件9。固定鐵芯4具有主體部41及自主體部41中部向下延伸進(jìn)入線圈框架2內(nèi)的吸合 部42。吸合部42下端向內(nèi)凹陷形成楔形吸合面422及吸合空間421。通槽40貫穿固定鐵 芯4并與吸合空間421連通,上述中心鐵棒8穿過該通槽40?;顒予F芯6上端具有與固定鐵芯4的吸合面422相匹配的楔形外端面61及自該 外端面61上端緣向下凹陷形成的矩形空腔60。中心鐵棒8為圓柱狀并于底端形成圓柱狀末端80,其直徑變大并與中心鐵棒8外 周形成有臺階801。該中心鐵棒8穿過固定鐵芯4的通槽40后下端收容于活動鐵芯6的矩 形空腔60內(nèi)。上述彈簧5 —端抵靠固定鐵芯4的吸合面422頂部,另一端抵靠于中心鐵棒8的 臺階801上,因此收容于活動鐵芯6的空腔60內(nèi)并位于中心鐵棒8外周。上述非磁性部件9為楔形,并收容于固定鐵芯4的吸合空間421的頂部與吸合面 422貼合并套設(shè)于彈簧5的外周。于本實用新型優(yōu)選實施方式中,該非磁性部件9為樹脂材 質(zhì),然而其并不僅限于樹脂材質(zhì)。位于線圈框架2底部的環(huán)形鐵芯7內(nèi)嵌入永久磁石71。永久磁石71開設(shè)有可部 分收容活動鐵芯6的收容腔70。請參閱圖6,本實用新型半自鎖式電磁閥100通電后處于閉合狀態(tài),電磁驅(qū)動部 101的線圈3產(chǎn)生驅(qū)動力,且永久磁石71也提供部分驅(qū)動力,因此活動鐵芯6與固定鐵芯4 處于吸附狀態(tài)。此時,彈簧5受到活動鐵芯6及固定鐵芯4的擠壓而呈壓縮狀態(tài),且活動鐵 芯6的上端緣抵靠非磁性部件9。中心鐵棒8受活動鐵芯6驅(qū)動而向上運(yùn)動。通電后的線 圈3與永久磁石71共同提供活動鐵芯6的驅(qū)動力及與固定鐵芯4之間的保持力,但是由永 久磁石71所產(chǎn)生的驅(qū)動力小于彈簧5受壓縮后的彈性回復(fù)力。因此,當(dāng)斷電后,半自鎖式 電磁閥100處于開啟狀態(tài),請參閱圖7,電磁驅(qū)動部101的線圈3產(chǎn)生的電磁驅(qū)動力消失,僅 有永久磁石71產(chǎn)生的驅(qū)動力存在。但是由于該驅(qū)動力小于彈簧5的彈性回復(fù)力,且由于非 磁性部件9的隔絕作用,進(jìn)一步減弱永久磁石71的驅(qū)動力,因此活動鐵芯6可以依靠彈簧 5的彈性回復(fù)力復(fù)位,并帶動中心鐵棒8向下運(yùn)動實現(xiàn)流路的閉合。因此,本實用新型半自鎖式電磁閥100在不加大功率消耗、不增加溫度上升系數(shù) 的同時,通過永久磁石71增強(qiáng)吸引力,增大了對活動鐵芯6的驅(qū)動力,同時又不需要特殊的 電氣控制,僅通過彈簧5的彈性回復(fù)力克服永久磁石71的驅(qū)動力,從而驅(qū)動活動鐵芯6反 向移動進(jìn)行復(fù)位。特別需要指出的是,本實用新型具體實施方式
中僅以該半自鎖式電磁閥100作為 示例,在實際應(yīng)用中其他類型的半自鎖式電磁閥均適用本實用新型揭示的原理。對于本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員來說,在本實用新型的教導(dǎo)下所作的針對本實用新型的等效變化,仍應(yīng) 包含在本實用新型權(quán)利要求所主張的范圍中。
權(quán)利要求1.一種半自鎖式電磁閥,其包括電磁驅(qū)動部,該電磁驅(qū)動部包括罩殼、收容于罩殼內(nèi) 的線圈骨架、纏繞于線圈骨架的線圈、位于線圈框架上方的固定鐵芯、相對于固定鐵芯運(yùn)動 的活動鐵芯、可被活動鐵芯驅(qū)動從而上、下移動的中心鐵棒、位于固定鐵芯及活動鐵芯之間 并位于中心鐵棒外周的彈簧及位于線圈框架下方的嵌入有永久磁石的環(huán)形鐵芯;其特征在 于還具有位于固定鐵芯及活動鐵芯之間的非磁性部件。
2.如權(quán)利要求1所述的半自鎖式電磁閥,其特征在于,所述固定鐵芯具有吸合空間,用 來收容活動鐵芯,其中非磁性部件收容于該吸合空間內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的半自鎖式電磁閥,其特征在于,所述吸合空間為楔形,其中所述 非磁性部件為楔形并收容於吸合空間頂部。
4.如權(quán)利要求2所述的半自鎖式電磁閥,其特征在于,所述活動鐵芯上端向內(nèi)凹陷形 成空腔,其中中心鐵棒穿過固定鐵芯并收容于活動鐵芯的空腔內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的半自鎖式電磁閥,其特征在于,所述彈簧兩端分別抵靠固定鐵 芯的吸合空間頂部及中心鐵棒下端,上述非磁性部件套設(shè)于彈簧外部。
6.如權(quán)利要求1所述的半自鎖式電磁閥,其特征在于,所述非磁性部件套設(shè)于彈簧上 端外周。
7.如權(quán)利要求1所述的半自鎖式電磁閥,其特征在于,所述非磁性部件為樹脂材質(zhì)。
專利摘要本實用新型關(guān)于一種半自鎖式電磁閥,其包括電磁驅(qū)動部。該電磁驅(qū)動部包括罩殼、收容于罩殼內(nèi)的線圈骨架、纏繞于線圈骨架上的線圈、位于線圈框架上方的固定鐵芯、相對于固定鐵芯運(yùn)動的活動鐵芯、可被活動鐵芯驅(qū)動從而上、下移動的中心鐵棒、位于固定鐵芯及活動鐵芯之間并位于中心鐵棒外周的彈簧及位于線圈框架下方的嵌入有永久磁石的環(huán)形鐵芯。固定鐵芯及活動鐵芯之間還具有非磁性部件。本實用新型通過放置于固定鐵芯及活動鐵芯之間的非磁性部件,協(xié)助彈簧克服永久磁石的驅(qū)動力,結(jié)構(gòu)及電氣控制簡單且驅(qū)動力增強(qiáng)。
文檔編號F16K31/06GK201934756SQ20102068475
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
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