旋转锥芯脉冲电磁阀制造技术

一种旋转锥芯脉冲电磁阀，用于控制流体的换向，通断或节流。它由阀体、阀芯、永磁转子、阀壳、定子、电磁线圈、管道等构成。当电磁线圈通以特定的脉冲电源时，它会像步进电机一样，使阀芯旋转一定角度。它依藉阀芯与阀体的接触锥面密封，流体压力与旋转方向垂直，锥面接触部分又经研磨光滑，故既能灵活旋转，又具密封性好的优点，且工作特性与流体进出口压力无关，它具有瞬时供电运用，稳态断流自锁，节电９９％以上，线圈无温升，对供电质量要求低，适应性广诸多优点，故无亏为电磁阀的更新换代工作。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制流体换向通断节流的电磁阀装置，属机械电气
目前，市场上所大量提供的各类电磁阀，其结构多为往复式装置，此种结构存在着诸多缺欠1、如果所控制的流体其进出口压力很大，则必须采用先导装置，亦即必须采用二次阀，其结构相应复杂，制造难度大。2、有些大容量的电磁阀，往往要采用多重组合方式，结构更趋复杂。3、普遍要消耗可观的电功率，且受电力影响大，电压过高，功耗增加，电磁线圈温升高，有烧毁危险，电压过低，则吸合不牢，工作失常。4、泄漏大，效率低，寿命短，可靠性差。本技术旨在克服上述缺欠，通过CAD设计，优化组合，采用步进电机结构程式，将阀芯，阀体的旋转接触面设计成一定锥度的圆锥面，采用强脉冲专用控制电路供电，就可提供一种工作状态与流体的进出口压力无关，容量可大可小，节电90％以上。对供电电源质量要求低，密封性极佳，效率极高，寿命极长，制造成本低廉的一次型旋转锥芯脉冲电磁阀。为实现上述目标，本技术采用附图说明图1、图2、图3、图4所示的一系列措施。在上述结构中，亦可将阀壳的圆桶直径扩大，把定子及其极靴上电磁线圈设置于阀壳的内腔中，其装配位置与永磁转子相对应，使永磁转子置于定子诸对极靴正中。在上述结构中，定子，电磁线圈，永磁转子的设计原理，结构特征，工艺规程都可套用标准的步进电机程式，根据阀的用途，可设计为单相、双相、三相、多相运行方式，永磁转子径向充磁，可根据要求，充磁成一对极、二对极、三对极、多对极。在专用驱动电路控制下，可正转、反转1．5°、3°……直至90°，180°，达到阀内流体换向，通断，节流的目的。在上述结构中，阀体与阀芯的锥体部分，设置相应的孔、管道、凹槽以达到予期用途1．阀体圆锥腔中腰线四周壁上设置4个相距90°弧度具一定直径的孔及管道，，，。在阀芯锥体部分对应管道与，与位置，设置二条对称的，有一定深度的，弧度略大于90°的互不贯通的凹槽。这样管道与通过阀芯的对应凹槽沟通，管道与通过另一条凹沟通。这就构成了二位四通旋转锥芯脉冲电磁阀实施例。2、在上述二位四通阀中，将管道封闭，管道与间对应的凹槽去除，管道与仍通过另一凹槽沟通，与不通，若阀芯正转90°，则凹槽移位在与之间，与沟通，与不通，这就构成二位三通旋转锥芯脉冲电磁阀。3、在上述二位四通阀中，将管道，封闭，其对应的凹槽去除，只留管道与不通，这就构成截流型旋转锥芯脉冲电磁阀。4、在上述电磁阀中，阀芯上沿轴线设置一直通孔，使阀芯顶部与底都无压力差存在，以利可靠工作。图4为上述阀的供电脉冲控制电路功能框图。图中U为输入电源，G为模块时间控制开关，K为换向图中，J为继电器，J0、J1、J2、为继电器的触点。L1、L2为二对电磁线圈与定子相应极靴所具有的电感。下面，结合图1，图2，图3，图4，对本技术的二位四通阀作进一步阐述由图3可见，定子上有4个互成90°的极靴，依次将其标志为D1、D2、D3、D4，每个极靴上设置电磁线圈，D1、D3上两线圈正确相连，构成电感L1、D2、D4两线圈正确相连，构成电感L2、L1、L2、通电后所产生的磁场极性标志(N)(S)见对应极靴上的标志。图1、图2、图3所示位置为阀的初始位置，此时管道与通过阀芯的a凹槽沟通，而管道与通过阀芯上b凹槽沟通。由于阀体，阀芯的锥面密封作用，阀芯锥体内二对称凹槽a与b绝无流体沟通。由于阀芯沿轴线方向的通孔沟通了其顶部，底部空间，上下无压力差，又由于永磁转子与定子极靴间存在吸力，故阀芯自锁，上下左右都无位移。当图4换向开关K合上后，继电器J通电吸合，其触点J0、J2连通，则电源V通过模块定时控制开关G向电感L1供电，L2在其定子D2极靴上建立S极，在D4上建立N极，根据电磁场同性相斥异性相吸原则，永磁转子原N极处于极靴D1位置，S极处于D3位置，则在此强电磁场作用下，就逆时针旋转，直到其N极牢牢地被极靴D2的S极吸住，S极被D4的N极吸住，其转动弧度刚好为90°，其锥体上的凹槽a与b也逆转90°，这样，凹槽a处于管道与位置，将管道与沟通，凹槽b处于管道与的位置，将管道与沟通。起到管道的换向功能，这就是二位四通阀的基本功能。阀芯与永磁转子在强磁场作用下，同步逆转子90°后，由于模块定时控制开关G定时断开，电感L2失电，对应的一对电磁线圈无电流流过，故电磁线圈为脉冲供电方式，其总能耗极小，绝不会发热烧毁。且由于永磁转子与定子极靴D2、D4间存在着永久磁场吸力，阀芯自锁，不会因左右移动而产生泄漏。如果此时换向开关K断开，则继电器J断电，其触点J0与J1相连，电源U通过模块定时控制开关G，继电器J的J0、J1触点向电感L1供电，L1在定子极靴D1、D3产生的磁场极性为D1为S，D3为N。而此，永磁转子在D2处的极性为N，D4处的极性为S，则根据磁场的同性相斥异性相吸原理，永磁转子的N极必然转向定子极靴D1处，S极转到D3处，阀芯同步顺转90°。这样阀芯锥体部分的凹槽a又与管道，与沟通，而凹槽b与管道与沟通，阀芯复位。复位后，又由于模块定时控制开关的定时断开，有关电磁线圈得到保护，阀芯仍能自锁，自锁原理同前述。在上述阀芯因磁力作用而来回转动90°中，由于流体压力与阀芯转动成90°垂直方向，且阀芯与阀体的接触锥面处都经研磨光滑，阀芯轴线方向上设置有上下部分贯通孔，因而不管流体进出口压力差多大，阀芯都能在瞬时强脉冲电磁场作用下，克服摩擦力而灵活自由地转到期望位置上。综上所述，按上述结构原理，根据家用电器相应标准，试制若干只热泵型空调用二位四通转换阀，双门双温控电冰箱用二位三通阀、电子膨胀阀，煤气IC卡用防爆旁通阀，高压高温蒸汽阀，经实际运用，确证有以下突出优点1、尽管阀的用途不一样，但基本结构程式一致，只需改变阀的体积大小，改变阀体、阀的孔，管道，凹槽位置、数量，即可适应不同用途，从而使设计标准化，通用化。2、几种阀的进出口流量，压力差不同，但在瞬间脉冲电磁力作用下，部能正常工作，可见，结构极其简单的旋转锥芯电磁阀，在克服流体压力差方面，是含有引导结构的往复式二次阀所无法比拟的。3、瞬间起动运行，稳态隔直自锁，失电自动复位的优异工作方式，非但功耗极低，节电99％以上，且稳态时，电磁线圈无电流流过，温升为零，绝不烧毁线圈，对供电质量要求低，大大增强了阀的可靠性。4、结构极其简单，选材非常普通，制造相当容易。综观上述独特优点，本技术在电磁阀领域确有重大突破，无亏为电磁阀领域的更新换代工作。权利要求1.一种旋转锥芯脉冲电磁阀，属机械电气
，其特征在于构件至构件为流体管道，构件为阀体，构件为阀芯，为永磁转子，为阀壳，为定子，为电磁线圈。阀体为本电磁阀基体部分，其形状为底部大、开口，顶部小的具有一定壁厚的圆锥腔，可用强度足够的金属，非金属材料制作。在圆锥腔中，设置阀芯，阀芯在圆锥腔中的锥体部分，其锥度，圆锥高度都与的圆锥腔一致。两者锥度适中，接触部分要研磨光滑，使其既有锥形密封性好的长处，又有能灵滑旋转的优点。在阀芯的另一端棒上设置永磁转子，可用整块圆柱体永磁材料如铁氧体，钕铁硼制作，永磁转子的外围设置阀壳，阀壳为具一定壁厚的圆桶，用非导磁材料制作，其扩口部分与阀体的底部外壁相连，这样，阀体与阀壳就构成一封闭体，将阀芯与其上的永磁转子封闭在其内。在阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转锥芯脉冲电磁阀，属机械电气技术领域，其特征在于：构件［１］至构件［４］为流体管道，构件［５］为阀体，构件［６］为阀芯，［７］为永磁转子，［８］为阀壳，［９］为定子，［１０］为电磁线圈。阀体［５］为本电磁阀基体部分，其形状为底部大、开口，顶部小的具有一定壁厚的圆锥腔，可用强度足够的金属，非金属材料制作。在圆锥腔中，设置阀芯［６］，阀芯［６］在［５］圆锥腔中的锥体部分，其锥度，圆锥高度都与［５］的圆锥腔一致。两者锥度适中，接触部分要研磨光滑，使其既有锥形密封性好的长处，又有能灵滑旋转的优点。在阀芯［６］的另一端棒上设置永磁转子［７］，［７］可用整块圆柱体永磁材料如铁氧体，钕铁硼制作，永磁转子［７］的外围设置阀壳［８］，阀壳［８］为具一定壁厚的圆桶，用非导磁材料制作，其扩口部分与阀体［５］的底部外壁相连，这样，阀体［５］与阀壳［８］就构成一封闭体，将阀芯［６］与其上的永磁转子［７］封闭在其内。在阀壳［８］外壁与永磁转子［７］相对应位置上，设置定子［９］，在定子［９］上，设置电磁线圈［１０］，于是构成了结构与电动机类似的旋转锥芯脉冲电磁阀的基本机械结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡彬，胡忠高，
申请(专利权)人：胡彬，胡忠高，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]