專利名稱：自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，可用于各種電磁閥特別是大口徑、大流量的電磁閥。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有用于電磁閥的電磁頭采用電磁裝置，設(shè)有相互配套的線圈、靜鐵芯和動(dòng)鐵芯， 線圈通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵芯和動(dòng)鐵芯相互吸合，線圈斷電時(shí)則磁力消失，依靠復(fù)位彈簧等進(jìn)行復(fù)位，使靜鐵芯和動(dòng)鐵芯相互分離，由此帶動(dòng)閥桿上下直線移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉。這類電磁頭的缺陷主要表現(xiàn)在①線圈通電后，靜鐵芯和動(dòng)鐵芯之間的吸合力與兩者之間的氣隙長(zhǎng)度的平方成反比，當(dāng)閥門口徑大于50mm時(shí)，氣隙長(zhǎng)度通常可達(dá)15mm以上， 這時(shí)線圈的功率要很大才能帶動(dòng)閥門啟閉，因此成本高，能耗大，溫升高，因此15mm以上口徑的閥門選用電磁閥已不經(jīng)濟(jì)，難以在實(shí)際中推廣使用；②動(dòng)靜鐵芯吸合產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力只能使閥桿向上移，而不能向下移，因此其電磁驅(qū)動(dòng)為單向驅(qū)動(dòng)，作用，需要設(shè)置復(fù)位彈簧等帶動(dòng)閥桿向下移動(dòng)，因此不僅內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而是可靠性和對(duì)閥桿的驅(qū)動(dòng)力都受到限制；③ 在閥門處于開啟狀態(tài)時(shí)，需要持續(xù)通電才能給閥門施加外在的保持力，由此導(dǎo)致電能的額外消耗。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭， 這種電磁頭不論動(dòng)靜鐵芯之間的氣隙有多大，產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力基本不變，并且可以對(duì)閥門進(jìn)行開啟和關(guān)閉的雙向驅(qū)動(dòng)，在關(guān)閉和開啟狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保持。本發(fā)明可以采用下列技術(shù)方案及其任意一種進(jìn)一步限定或具體化一種自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，設(shè)有直線電機(jī)裝置和電磁裝置，所述直線電機(jī)裝置設(shè)有相互配套的電機(jī)定子組件和電機(jī)移子，所述電磁裝置設(shè)有相互配套的磁組件、 靜鐵芯和動(dòng)鐵芯，所述磁組件包含有線圈和磁鋼，所述電機(jī)定子組件和所述磁組件軸向排列并相互連接成固定組件，所述電機(jī)移子和所述動(dòng)鐵芯依據(jù)與各自對(duì)應(yīng)的所述電機(jī)定子組件和所述磁組件相同的排列順序軸向排列并相互連接成為一個(gè)移動(dòng)組件。優(yōu)選地，所述電磁裝置的數(shù)量可以為一個(gè)或兩個(gè)，當(dāng)所述電磁裝置的數(shù)量為一個(gè)時(shí)，所述電磁裝置可以為上電磁裝置，也可以為下電磁裝置，當(dāng)所述電磁裝置的數(shù)量為兩個(gè)時(shí)，所述電磁裝置通常包括上電磁裝置和下電磁裝置，所述上電磁裝置的磁組件、靜鐵芯和動(dòng)鐵芯分別為上磁組件、上靜鐵芯和上動(dòng)鐵芯，所述下電磁裝置的磁組件、靜鐵芯和動(dòng)鐵芯分別為下磁組件、下靜鐵芯和下動(dòng)鐵芯，所述上磁組件位于所述電機(jī)定子組件的上面，所述下磁組件位于所述電機(jī)定子組件的下面，所述上靜鐵芯位于所述移動(dòng)組件的上方，所述下靜鐵芯位于所述移動(dòng)組件的下方，所述上動(dòng)鐵芯位于所述電機(jī)移子的上面，所述下動(dòng)鐵芯位于所述電機(jī)移子的下面，所述上磁組件中的線圈和磁鋼分別為上線圈和上磁鋼，所述上線圈和上磁鋼均呈環(huán)形，所述上磁鋼位于所述上線圈的上面，所述下磁組件中的線圈和磁鋼分別為下線圈和下磁鋼，所述下線圈和下磁鋼均呈環(huán)形，所述下磁鋼位于所述下線圈的下面。當(dāng)設(shè)有上電磁裝置時(shí)，當(dāng)移動(dòng)組件移至上位后，上磁鋼產(chǎn)生的磁場(chǎng)使上靜鐵芯和上動(dòng)鐵芯磁化并相互吸合，由此使移動(dòng)組件能夠穩(wěn)定地保持在高位，實(shí)現(xiàn)閥門開啟狀態(tài)的自保， 而當(dāng)上線圈通電后，可以通過上線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與上磁鋼產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，上靜鐵芯和上動(dòng)鐵芯不再相互吸合，以便于移動(dòng)組件在直線裝置的驅(qū)動(dòng)下向下移動(dòng)；或者，當(dāng)設(shè)有下電磁裝置時(shí)，當(dāng)移動(dòng)組件移至下位后，下磁鋼產(chǎn)生的磁場(chǎng)使下靜鐵芯和下動(dòng)鐵芯磁化并相互吸合，由此使移動(dòng)組件能夠穩(wěn)定地保持在低位保證閥門足夠的密封效果，實(shí)現(xiàn)閥門關(guān)閉狀態(tài)的自保，而當(dāng)下線圈通電后，可以通過下線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與下磁鋼產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，下靜鐵芯和下動(dòng)鐵芯不再相互吸合，以便于移動(dòng)組件在直線裝置的驅(qū)動(dòng)下向上移動(dòng)。因此，可以根據(jù)閥門的實(shí)際需要進(jìn)行上電磁裝置、下電磁裝置及其組合的適當(dāng)選擇。優(yōu)選地，所述固定組件設(shè)有軸向的隔磁管孔，所述隔磁管孔上安裝有共用的隔磁管，在所述電磁裝置的數(shù)量為兩個(gè)時(shí)，所述上靜鐵芯固定安裝在所述隔磁管的內(nèi)腔的上部， 所述下靜鐵芯固定安裝在所述隔磁管的內(nèi)腔的下部，所述移動(dòng)組件位于所述隔磁管內(nèi)的所述上靜鐵芯和下靜鐵芯之間，并與所述隔磁管的內(nèi)壁間隙配合，以允許移動(dòng)組件在所述隔磁管內(nèi)進(jìn)行上下移動(dòng)，所述移動(dòng)組件的軸向長(zhǎng)度小于所述上靜鐵芯和下靜鐵芯的相對(duì)端面之間的距離，由此形成位于移動(dòng)組件與上、下靜鐵芯之間的氣隙，該氣隙的位置或分布方式隨著移動(dòng)組件的移動(dòng)而變化，當(dāng)所述移動(dòng)組件處于高位時(shí)，所述氣隙位于所述移動(dòng)組件的下端面與所述下靜鐵芯的上端面之間，當(dāng)所述移動(dòng)組件處于低位時(shí)，所述氣隙位于所述移動(dòng)組件的上端面與所述上靜鐵芯的下端面之間，所述氣隙的軸向總長(zhǎng)度即為所述移動(dòng)組件的最大移動(dòng)距離。所述上磁鋼和下磁鋼優(yōu)選分別與所述上靜鐵芯和下靜鐵芯水平相對(duì)，當(dāng)所述上靜鐵芯和下靜鐵芯的軸向(豎向，下同)長(zhǎng)度分別大于所述上磁鋼和下磁鋼的軸向長(zhǎng)度時(shí)，所述上靜鐵芯和下靜鐵芯的軸向延伸區(qū)域分別位于所述上靜鐵芯和下靜鐵芯的軸向延伸區(qū)域之內(nèi)，由此，可以強(qiáng)化所述上、下磁鋼對(duì)所述上、下靜鐵芯的作用，提高閥門在開啟和關(guān)閉狀態(tài)下自保的可靠性。優(yōu)選地，所述下靜鐵芯上可以設(shè)有軸向貫穿的閥桿孔，以便將閥桿的上端固定連接在所述下動(dòng)鐵芯的下端，閥桿穿過所述下靜鐵芯上的閥桿孔，延伸至下靜鐵芯的下方，可通過移動(dòng)組件(下動(dòng)鐵芯)帶動(dòng)閥桿上下移動(dòng)。優(yōu)選地，所述上磁組件還可以包括呈殼體狀的上導(dǎo)磁體，所述上線圈和上磁鋼均固定安裝在所述上導(dǎo)磁體內(nèi)，所述電機(jī)定子組件可以包括電機(jī)定子和電機(jī)外殼，所述電機(jī)定子固定安裝在所述電機(jī)外殼內(nèi)，所述下磁組件還可以包括呈殼體狀的下導(dǎo)磁體，所述下線圈和下磁鋼均固定安裝在所述下導(dǎo)磁體內(nèi)，由此不僅形成線圈(包括電機(jī)定子)和磁鋼的外殼保護(hù)，而且還通過上導(dǎo)磁體和下導(dǎo)磁體形成相應(yīng)的磁路。優(yōu)選地，所述上導(dǎo)磁體、上線圈、上磁鋼、上靜鐵芯、上動(dòng)鐵芯、電機(jī)外殼、電機(jī)定子、電機(jī)移子、下導(dǎo)磁體、下線圈、下磁鋼、下靜鐵芯和下動(dòng)鐵芯均采用對(duì)稱的主體結(jié)構(gòu)，通常為圓柱形或圓筒形，其各對(duì)稱軸線相互重疊，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，改善傳動(dòng)性能，方便加工和裝配，所述上導(dǎo)磁體、所述電機(jī)外殼和所述下導(dǎo)磁體沿軸向依次緊接，以減小體積并提高固定組件的整體性，所述上動(dòng)鐵芯、所述電機(jī)移子和所述下動(dòng)鐵芯沿軸向依次緊接，以減小體積并提高移動(dòng)組件的整體性。優(yōu)選地，所述移動(dòng)組件還可以包括呈管狀的保護(hù)套，所述上動(dòng)鐵芯、電機(jī)移子和下動(dòng)鐵芯固定安裝在所述保護(hù)套內(nèi)，由此以保護(hù)套為移動(dòng)組件的外殼和安裝基礎(chǔ)，有利于提高移動(dòng)組件整體性、強(qiáng)度及耐磨性，減少故障并提高使用壽命。所述保護(hù)套的上、下端面分別與所述上動(dòng)鐵芯的上端面和所述下動(dòng)鐵芯的下端面平齊，以避免不必要的體積，所述保護(hù)套的外側(cè)面構(gòu)成所述移動(dòng)組件的外側(cè)面，通常應(yīng)具有相應(yīng)的光潔度和耐磨特性，所述保護(hù)套的外徑應(yīng)略小于所述隔磁管的內(nèi)徑，以實(shí)現(xiàn)所述移動(dòng)組件與所述隔磁管的內(nèi)壁之間的間隙配合。優(yōu)選地，所述上磁組件、電機(jī)定子組件和下磁組件的主體外形呈圓柱形，所述上線圈、上磁鋼、電機(jī)定子、下線圈和下磁鋼的外形輪廓也呈圓柱形，以改善電磁特性，減小體積和材料消耗，并方便使用。所述上磁組件和所述下磁組件的外徑和軸向長(zhǎng)度均小于所述電機(jī)定子組件的外徑和軸向長(zhǎng)度，所述上線圈和所述下線圈的外徑和軸向長(zhǎng)度均小于所述電機(jī)定子的外徑和軸向長(zhǎng)度，由此可以合理的設(shè)置所述電機(jī)裝置和電磁裝置的功率，在保證閥門正常工作的前提下，盡可能地避免的電力消耗和體積。優(yōu)選地，所述上動(dòng)鐵芯和下動(dòng)鐵芯分別與所述電機(jī)移子通過螺釘或螺栓螺母緊固，以加強(qiáng)所述上、下動(dòng)鐵芯同所述電機(jī)移子之間的連接強(qiáng)度，提高所述移動(dòng)組件的整體形，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，所述上動(dòng)鐵芯的上端外圓和所述下動(dòng)鐵芯的下端外圓分別與所述保護(hù)套的上端和下端焊接，所述上靜鐵芯的上端外圓和所述下靜鐵芯的下端外圓分別與所述隔磁管的上端和下端焊接，由此在保證連接牢靠的前提下，允許通過簡(jiǎn)單的機(jī)械磨削方式形成有關(guān)平面或提高有關(guān)平面的平面度。優(yōu)選地，所述隔磁管的下部從所述隔磁管孔的底部開口穿出并向下延伸，與所述下導(dǎo)磁體的外圓構(gòu)成圓柱形臺(tái)肩結(jié)構(gòu)，以形成與閥門其他件組裝時(shí)的臺(tái)肩定位。所述隔磁管的上端與所述上導(dǎo)磁體的上壁內(nèi)側(cè)相接，所述上電磁裝置的頂部設(shè)有將所述上導(dǎo)磁體緊固在所述上靜鐵芯上的緊固用螺釘組件或螺栓螺母組件，所述螺釘組件或螺栓螺母組件中均設(shè)有擋圈。組裝時(shí)將所述的圓柱形臺(tái)肩結(jié)構(gòu)與閥蓋(或閥門上的其他件)的相應(yīng)結(jié)構(gòu)定位安裝，隔磁管的下端外圓可以與所述閥蓋的相應(yīng)部分焊接，例如采用同時(shí)具有連接固定和密封特性的連續(xù)焊縫，旋緊所述的螺釘組件或螺栓螺母組件中的螺釘或螺母(螺栓的下端固定連接所述的上靜鐵芯上)就可以通過擋圈將所述上磁組件、電機(jī)定子組件和下磁組件緊固在一起，由此極大地方便了閥門的安裝。本發(fā)明的有益效果是由于采用了直線電機(jī)裝置和電磁裝置兩種不同特性的動(dòng)力裝置，所述直線電機(jī)裝置采用直線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，并依據(jù)直線電機(jī)的工作原理進(jìn)行工作， 由此通過改變通電方式可以使電機(jī)移子直線往復(fù)移動(dòng)，由此通過統(tǒng)一的移動(dòng)組件帶動(dòng)閥門的閥桿做上下直線移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門開啟和關(guān)閉的雙向驅(qū)動(dòng)，并省去了現(xiàn)有技術(shù)下的復(fù)位彈簧，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了閥門的可靠性，同時(shí)還保證了驅(qū)動(dòng)力不因動(dòng)靜鐵芯之間氣隙的大小而變化，適應(yīng)于大口徑閥門的驅(qū)動(dòng)要求；由于可以根據(jù)閥門的動(dòng)作要求，選擇適當(dāng)?shù)耐姺绞?，例如開啟或關(guān)閉過程中使直線電機(jī)裝置依據(jù)相應(yīng)的方式通電，帶動(dòng)移動(dòng)組件進(jìn)行開啟或關(guān)閉動(dòng)作，同時(shí)依據(jù)相應(yīng)的方式使下線圈或上線圈通電，形成與下磁鋼或上磁鋼反向且強(qiáng)度基本相等的磁場(chǎng)，以抵消下磁鋼或上磁鋼的磁場(chǎng)作用，消除相應(yīng)的靜鐵芯和與動(dòng)鐵芯之間的吸合，避免因動(dòng)靜鐵芯吸合形成的阻力，甚至還可以以適當(dāng)?shù)姆绞绞股暇€圈或下線圈通電，使其形成的磁場(chǎng)與上磁鋼或下磁鋼的磁場(chǎng)一致，由此強(qiáng)化相應(yīng)的靜鐵芯和動(dòng)鐵芯磁吸引力，形成對(duì)移動(dòng)組件的電磁驅(qū)動(dòng)力，而當(dāng)移動(dòng)組件移動(dòng)到開啟或關(guān)閉的極限位置時(shí)，則不僅使直線電機(jī)裝置斷電，而且使上、下線圈也斷電，通過上磁鋼或下磁鋼的磁場(chǎng)作用，使上靜鐵芯或下靜鐵芯與相應(yīng)的動(dòng)鐵芯相互吸合，將移動(dòng)組件固定住，將閥門保持在該開啟或關(guān)閉狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)閥門開啟和關(guān)閉狀態(tài)的自保，由此不僅提高了工作的可靠性和密封性能，同時(shí)還由于在開啟和關(guān)閉狀態(tài)下不需要通電就可以自保，無需為保持閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)而消耗電能，有利于節(jié)省電力消耗；由于還可以根據(jù)閥門的啟閉要求選擇多種驅(qū)動(dòng)方式，例如只選用直線電機(jī)裝置、只選用電磁裝置或者同時(shí)使用直線電機(jī)裝置和電磁裝置，由此實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)、電磁動(dòng)的多種驅(qū)動(dòng)方式。本發(fā)明可帶動(dòng)閥桿做上下直線移動(dòng)，適應(yīng)于閥桿或其他傳動(dòng)件直線往復(fù)移動(dòng)的電磁閥，特別是口徑大于50mm的大口徑的相應(yīng)電磁閥。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明適應(yīng)于各種場(chǎng)合下的適宜的電磁閥，可以帶動(dòng)電磁閥的閥桿(或其他傳動(dòng)件)做上下直線移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)閥門的開啟、關(guān)閉并可以將閥門保持在開啟和關(guān)閉狀態(tài)。本發(fā)明適應(yīng)的閥門(主體部分)可采用多種形式和結(jié)構(gòu)，例如，可以是只設(shè)有主閥密封副的閥門，通過閥桿直接帶動(dòng)主閥密封副的密封件實(shí)現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉，也可以是設(shè)有主閥密封副和副閥密封副的閥門，通過閥桿帶動(dòng)副閥密封副的密封件實(shí)現(xiàn)副閥的開啟和關(guān)閉，進(jìn)而通過閥門內(nèi)部的介質(zhì)流推動(dòng)主閥密封副的密封件移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉，所述閥桿、主閥密封副、副閥密封副和閥體可以采用各種現(xiàn)有技術(shù)或其他適宜的技術(shù)。下面，結(jié)合圖1，以本發(fā)明在一種閥門上的應(yīng)用為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。在圖1所示的實(shí)施例中，采用本發(fā)明的電磁閥主要由閥體9、閥杯7、閥桿8、閥蓋 10、隔磁管沈、下線圈28、電機(jī)定子23、上線圈21、上靜鐵芯16、下靜鐵芯11、電機(jī)轉(zhuǎn)子13、 上動(dòng)鐵芯14、下動(dòng)鐵芯12、保護(hù)套25、上磁鋼19和下磁鋼四組成。閥體9內(nèi)腔設(shè)有閥座 (主閥閥座)，閥杯7下端設(shè)有密封件(主閥密封件)，閥體9閥座和閥杯7密封件組成主閥密封副4。閥杯7下端設(shè)有副閥座，閥桿8下端設(shè)有副閥密封件，閥杯7副閥座和閥桿8副閥密封件組成副閥密封副3。閥蓋10和閥體9用螺紋相連接，閥蓋10上端和隔磁管沈用焊接連接。上靜鐵芯16在隔磁管沈內(nèi)腔中上部分，用焊接連接。下線圈觀裝在下導(dǎo)磁體 27內(nèi)組成下線圈組件，其內(nèi)孔和隔磁管沈外徑相配合，其下端和下磁鋼四相接觸，下磁鋼 29下端和閥蓋10上端面相接觸；電機(jī)定子23裝在電機(jī)外殼22內(nèi)組成電機(jī)定子組件，其內(nèi)孔和隔磁管沈外徑相配合，其下端和下線圈組件上端相接觸；上線圈21裝在上導(dǎo)磁體20 內(nèi)組成上線圈組件，其內(nèi)孔和隔磁管沈外徑相配合，其下端和下線圈組件上端相接觸；上線圈21裝在上導(dǎo)磁體20內(nèi)組成上線圈組件，其內(nèi)孔和隔磁管沈外徑相配合，其下端和電機(jī)定子組件上端相接觸，其上端設(shè)有上磁鋼19 ；在上磁鋼19上端裝有檔圈17，用螺母18將檔圈固定在上靜鐵芯16上。閥杯7在閥蓋10內(nèi)腔中，閥桿8下部分在閥杯7內(nèi)腔中，閥桿 8上部分在下靜鐵芯11內(nèi)孔內(nèi)，閥桿8上端和下動(dòng)鐵芯12相連，閥桿8可在閥杯7和下靜鐵芯11內(nèi)孔中上下自由移動(dòng)。上靜鐵芯16和下靜鐵芯11裝在隔磁管沈內(nèi)孔上下端內(nèi)， 并用焊接連接，在上靜鐵芯16和下靜鐵芯11之間、隔磁管沈內(nèi)孔中裝有移動(dòng)組件；移動(dòng)組件由電機(jī)移子13、上動(dòng)鐵芯14、下動(dòng)鐵芯12和保護(hù)套25組成，電機(jī)移子13下端裝有下動(dòng)鐵芯12，上端裝有上動(dòng)鐵芯14，它們之間用螺栓連接，它們外圓和保護(hù)套25內(nèi)孔相配合，保護(hù)套25和上動(dòng)鐵芯14，下動(dòng)鐵芯12用焊接連接；移動(dòng)組件可在隔磁管沈內(nèi)自由上下移動(dòng)。本發(fā)明的工作原理或工作過程為當(dāng)閥門要開啟時(shí)，給電機(jī)定子23和下線圈觀通電，隨著下線圈觀通電，其產(chǎn)生磁場(chǎng)和下磁鋼四磁場(chǎng)相抵銷，下動(dòng)鐵芯12和下靜鐵芯11之間吸力消失；電機(jī)定子23通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，使電機(jī)移子13產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生向上移動(dòng)磁力；在移動(dòng)磁力作用下，移動(dòng)組件帶動(dòng)閥桿8向上拉起。閥桿8下端帶有副閥密封件，副閥密封件由于副閥密封副3上下介質(zhì)壓力差作用下緊壓在副閥閥座上，當(dāng)作用在閥桿8上的移動(dòng)磁力超過副閥密封副3密封件擠壓力時(shí)，閥桿帶副閥密封件向上拉起，副閥開啟。副閥開啟后， 中腔中部分31、中腔上部分30和氣隙15中的介質(zhì)通過副閥閥座、導(dǎo)流孔2流向閥體9的下腔1，然后經(jīng)閥體9的出口腔5流出閥體9。同時(shí)隨著介質(zhì)流出，也有一部分介質(zhì)經(jīng)阻尼孔32、閥杯7和閥蓋10之間間隙流向中腔中部分31，但介質(zhì)流出的通道大，流進(jìn)的通道小， 所以經(jīng)一定時(shí)間后，中腔中部分31、中腔上部分30和氣隙15中的介質(zhì)壓力比中腔外部分6 中的介質(zhì)壓力低，在這壓力差和閥桿8的移動(dòng)磁力共同作用下閥杯7上移，氣隙15消失，上動(dòng)鐵芯14和上靜鐵芯16吸合，閥門主閥開啟，閥門開啟過程完畢。閥門開啟后，經(jīng)控制系統(tǒng)作用下電機(jī)定子22斷電，下線圈觀斷電，閥桿8和移動(dòng)組件在上磁鋼19的吸力作用下保證處于最高位置，上動(dòng)鐵芯14和上靜鐵芯16處于吸合狀態(tài)，由于下動(dòng)鐵芯12上移，下動(dòng)鐵芯12和下靜鐵芯11距離大，所以下磁鋼四在下動(dòng)鐵芯12和下靜鐵芯11之間吸力很小起不到作用。閥門要關(guān)閉時(shí)，給上線圈21通電，給電機(jī)定子23通電，隨著上線圈21通電，其產(chǎn)生磁場(chǎng)和上磁鋼19磁場(chǎng)抵銷，上靜鐵芯16和1動(dòng)鐵芯14之間吸力消失；電機(jī)定子23通以和閥門開啟時(shí)通以三相交流電相位相反的三相交流電，電機(jī)定子產(chǎn)生磁場(chǎng)，在移動(dòng)磁場(chǎng)作用下，電機(jī)移子13產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生向下移動(dòng)磁力；在自重力和移動(dòng)磁力作用下，移動(dòng)組件帶動(dòng)閥桿8向下移動(dòng)。閥桿8下端設(shè)有副閥的密封件，隨著閥桿 8下移，使閥桿8下端的密封件和副閥座相接觸，閥杯7下端的密封件和主閥座相接觸，在自重和電機(jī)移子13移動(dòng)磁力作用下克服閥桿8移動(dòng)摩擦阻力使主閥密封副4，副閥密封副3 達(dá)到密封。此時(shí)介質(zhì)通過阻尼孔32、閥杯7和閥蓋10之間間隙流向中腔中部分31、中腔上部分30和氣隙15，使中腔中部分31、中腔上部分30和氣隙15中的介質(zhì)壓力逐漸上升，同時(shí)閥體9的下腔1中介質(zhì)經(jīng)出口腔5向外流，閥體9的下腔1中介質(zhì)壓力逐漸下降，于是主閥密封副4、副閥密封副3的上下介質(zhì)壓力差逐漸形成，在介質(zhì)壓力差作用下，主閥、副閥密封性更好，閥門關(guān)閉。閥門關(guān)閉后，經(jīng)控制系統(tǒng)作用下，電機(jī)定子23斷電，上線圈21斷電， 閥桿8和移動(dòng)組件在下磁鋼四的吸力作用下保證處于最低位置，使主閥密封副、副閥密封副的密封力保持一定值，動(dòng)鐵芯12和下靜鐵芯11處于吸合狀態(tài)，閥門繼續(xù)處關(guān)閉狀態(tài)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)包括(1)電機(jī)移子13的移動(dòng)磁力與電機(jī)功率有關(guān)，并且與其行程長(zhǎng)度無關(guān)，所以電機(jī)移子13的移動(dòng)磁力和氣隙15大小無關(guān)，不管閥門的口徑有多大、氣隙有多長(zhǎng)，閥桿在電機(jī)移子驅(qū)動(dòng)下都能實(shí)現(xiàn)閥門的開啟與關(guān)閉。(2)電機(jī)移子上移有驅(qū)動(dòng)力，下移也有驅(qū)動(dòng)力，所以具有雙驅(qū)動(dòng)作用。
(3)閥門開啟、關(guān)閉后，線圈和電機(jī)定子均無需通電，節(jié)能。(4)將電磁閥不易做成大口徑閥門變?yōu)榇笮】趶介y門都能做。本發(fā)明所稱“上”、“下”為相對(duì)位置，僅用于表述上的便利，不用于對(duì)本電磁頭實(shí)際使用方位的限制，由于本發(fā)明的閥桿可通過直線電機(jī)裝置并可以配合上下電磁裝置驅(qū)動(dòng)， 由此因使用方位導(dǎo)致的自重方向變化可以通過電、磁驅(qū)動(dòng)加以彌補(bǔ)或克服，但作為優(yōu)選方式，可以以本發(fā)明說明書中所述的“上”、“下”方向?yàn)閷?shí)際使用中的上、下方向。
權(quán)利要求
1.一種自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，其特征在于設(shè)有直線電機(jī)裝置和電磁裝置，所述直線電機(jī)裝置設(shè)有相互配套的電機(jī)定子組件和電機(jī)移子，所述電磁裝置設(shè)有相互配套的磁組件、靜鐵芯和動(dòng)鐵芯，所述磁組件包含有線圈和磁鋼，所述電機(jī)定子組件和所述磁組件軸向排列并相互連接成固定組件，所述電機(jī)移子和所述動(dòng)鐵芯依據(jù)與各自對(duì)應(yīng)的所述電機(jī)定子組件和所述磁組件相同的排列順序軸向排列并相互連接成為一個(gè)移動(dòng)組件。
2.如權(quán)利要求1所述的自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，其特征在于所述電磁裝置的數(shù)量為一個(gè)或兩個(gè)，當(dāng)所述電磁裝置的數(shù)量為一個(gè)時(shí)，所述電磁裝置為上電磁裝置或者下電磁裝置，當(dāng)所述電磁裝置的數(shù)量為兩個(gè)時(shí)，所述電磁裝置包括上電磁裝置和下電磁裝置，所述上電磁裝置的磁組件、靜鐵芯和動(dòng)鐵芯分別為上磁組件、上靜鐵芯和上動(dòng)鐵芯，所述下電磁裝置的磁組件、靜鐵芯和動(dòng)鐵芯分別為下磁組件、下靜鐵芯和下動(dòng)鐵芯，所述上磁組件位于所述電機(jī)定子組件的上面，所述下磁組件位于所述電機(jī)定子組件的下面，所述上靜鐵芯位于所述移動(dòng)組件的上方，所述下靜鐵芯位于所述移動(dòng)組件的下方，所述上動(dòng)鐵芯位于所述電機(jī)移子的上面，所述下動(dòng)鐵芯位于所述電機(jī)移子的下面，所述上磁組件中的線圈和磁鋼分別為上線圈和上磁鋼，所述上線圈和上磁鋼均呈環(huán)形，所述上磁鋼位于所述上線圈的上面，所述下磁組件中的線圈和磁鋼分別為下線圈和下磁鋼，所述下線圈和下磁鋼均呈環(huán)形，所述下磁鋼位于所述下線圈的下面。
3.如權(quán)利要求2所述的自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，其特征在于所述電磁裝置的數(shù)量為兩個(gè)，所述固定組件設(shè)有軸向的隔磁管孔，所述隔磁管孔上安裝有共用的隔磁管，所述上靜鐵芯固定安裝在所述隔磁管的內(nèi)腔的上部，所述下靜鐵芯固定安裝在所述隔磁管的內(nèi)腔的下部，所述移動(dòng)組件位于所述隔磁管內(nèi)的所述上靜鐵芯和下靜鐵芯之間，并與所述隔磁管的內(nèi)壁間隙配合，所述移動(dòng)組件的軸向長(zhǎng)度小于所述上靜鐵芯和下靜鐵芯的相對(duì)端面之間的距離，所述上磁鋼和下磁鋼分別與所述上靜鐵芯和下靜鐵芯水平相對(duì)。
4.如權(quán)利要求3所述的自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，其特征在于所述下靜鐵芯上設(shè)有軸向貫穿的閥桿孔。
5.如權(quán)利要求4所述的自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，其特征在于所述上磁組件還包括呈殼體狀的上導(dǎo)磁體，所述上線圈和上磁鋼均固定安裝在所述上導(dǎo)磁體內(nèi)，所述電機(jī)定子組件包括電機(jī)定子和電機(jī)外殼，所述電機(jī)定子固定安裝在所述電機(jī)外殼內(nèi)，所述下磁組件還包括呈殼體狀的下導(dǎo)磁體，所述下線圈和下磁鋼均固定安裝在所述下導(dǎo)磁體內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，其特征在于所述上導(dǎo)磁體、上線圈、上磁鋼、上靜鐵芯、上動(dòng)鐵芯、電機(jī)外殼、電機(jī)定子、電機(jī)移子、下導(dǎo)磁體、下線圈、下磁鋼、下靜鐵芯和下動(dòng)鐵芯均采用對(duì)稱的主體結(jié)構(gòu)，其各對(duì)稱軸線相互重疊，所述上導(dǎo)磁體、 所述電機(jī)外殼和所述下導(dǎo)磁體沿軸向依次緊接，所述上動(dòng)鐵芯、所述電機(jī)移子和所述下動(dòng)鐵芯沿軸向依次緊接。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，其特征在于所述移動(dòng)組件還包括呈管狀的保護(hù)套，所述上動(dòng)鐵芯、電機(jī)移子和下動(dòng)鐵芯固定安裝在所述保護(hù)套內(nèi)，所述保護(hù)套的上、下端面分別與所述上動(dòng)鐵芯的上端面和所述下動(dòng)鐵芯的下端面平齊，所述保護(hù)套的外側(cè)面構(gòu)成所述移動(dòng)組件的外側(cè)面，所述保護(hù)套的外徑略小于所述隔磁管的內(nèi)徑，以實(shí)現(xiàn)所述移動(dòng)組件與所述隔磁管的內(nèi)壁之間的間隙配合。
8.權(quán)利要求7所述的自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，其特征在于所述上磁組件、電機(jī)定子組件和下磁組件的主體外形呈圓柱形，所述上線圈、上磁鋼、電機(jī)定子、下線圈和下磁鋼的外形輪廓也呈圓柱形，所述上磁組件和所述下磁組件的外徑和軸向長(zhǎng)度均小于所述電機(jī)定子組件的外徑和軸向長(zhǎng)度，所述上線圈和所述下線圈的外徑和軸向長(zhǎng)度均小于所述電機(jī)定子的外徑和軸向長(zhǎng)度。
9.如權(quán)利要求8所述的自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，其特征在于所述上動(dòng)鐵芯和下動(dòng)鐵芯分別與所述電機(jī)移子通過螺釘或螺栓螺母緊固，所述上動(dòng)鐵芯的上端外圓和所述下動(dòng)鐵芯的下端外圓分別與所述保護(hù)套的上端和下端焊接，所述上靜鐵芯的上端外圓和所述下靜鐵芯的下端外圓分別與所述隔磁管的上端和下端焊接。
10.如權(quán)利要求9所述的自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，其特征在于所述隔磁管的下部從所述隔磁管孔的底部開口穿出并向下延伸，與所述下導(dǎo)磁體的外圓構(gòu)成圓柱形臺(tái)肩結(jié)構(gòu)，所述隔磁管的上端與所述上導(dǎo)磁體的上壁內(nèi)側(cè)相接，所述上電磁裝置的頂部設(shè)有將所述上導(dǎo)磁體緊固在所述上靜鐵芯上的緊固用螺釘組件或螺栓螺母組件，所述螺釘組件或螺栓螺母組件中均設(shè)有擋圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自保式電動(dòng)電磁動(dòng)雙用電磁頭，其設(shè)有直線電機(jī)裝置、上電磁裝置和下電磁裝置，所述直線電機(jī)裝置設(shè)有相互配套的電機(jī)定子組件和電機(jī)移子，所述各電磁裝置設(shè)有相互配套的磁組件、靜鐵芯和動(dòng)鐵芯，所述磁組件包含有線圈和磁鋼，所述電機(jī)定子組件和所述磁組件軸向排列并相互連接成固定組件，所述電機(jī)移子和所述動(dòng)鐵芯依據(jù)與各自對(duì)應(yīng)的所述電機(jī)定子組件和所述磁組件相同的排列順序軸向排列并相互連接成為一個(gè)移動(dòng)組件，所述上電磁裝置、直線電機(jī)裝置和下電磁裝置設(shè)有共用的隔磁管。本發(fā)明電耗少，密封效果好，驅(qū)動(dòng)力不因氣隙大小而變化，并可以實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉狀態(tài)的自動(dòng)保持，主要可用于各種電磁閥特別是大口徑電磁閥。
文檔編號(hào)F16K31/04GK102221108SQ20111012092
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者陳國(guó)順 申請(qǐng)人:陳國(guó)順