一种激振体外置式自破冰电磁阀制造技术

本申请公开了一种激振体外置式自破冰电磁阀，涉及电磁阀技术领域。通过激振体产生超声波，并通过传振阀芯的自身振型实现声能定向传递，在冻结界面产生热量和剪切应力，进而在不完全融化结冰的情况下即可实现破冰，效率高且能耗低。该电磁阀包括电磁吸合部和阀座；电磁吸合部和阀座内设有铁芯；铁芯内设有阀控运动部；阀座内设有传振阀芯；传振阀芯上设有第二流道；当电磁吸合部运动至下极限位置时，传振阀芯的上端面与阀控运动部的下端面抵接；当电磁吸合部向上运动时，阀座的阀进流孔和阀出流孔通过第二流道连通；传振阀芯的下部设有激振体，激振体能够激励超声波并实现声能定向传递，使超声波传递到传振阀芯的上端面，并产生热量和剪切应力。热量和剪切应力。热量和剪切应力。

【技术实现步骤摘要】
一种激振体外置式自破冰电磁阀


[0001]本申请涉及电磁阀
，尤其涉及一种激振体外置式自破冰电磁阀。

技术介绍

[0002]电磁阀是利用电流来控制自身开启和关闭的阀门元件，可以适用于控制各种流体，如液体、气体等。由于电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，因此，在现代工业自动化控制系统中应用非常广泛。虽然现有电磁阀的种类和形式多种多样，但其核心工作原理均为通过控制电流产生的电磁力来控制衔铁位移进而控制流体的流量，电磁阀能正常工作的前提是保证其运动部件不受外界干扰而顺利移动。
[0003]但由于电磁阀的实际工作环境常常是非常恶劣的，其中一种最为常见的工作环境就是低温严寒。在该工作环境下，当被控流体为液态水或是含有大量水汽的气体时，电磁阀的运动部件经常会因为长时间处在低温环境而被冻结，导致自身运动部件无法运动而不能正常工作。针对此类问题，现有技术一般通过在电磁阀系统中配置电加热模块，在控制系统启动前首先开启电磁阀电加热模块，利用电加热模块产生的热量加热冻结部位并使结冰融化。该方法的缺点是：除冰效率较低，在结冰融化前往往需要加热整个电磁阀，热效率较低且会消耗系统大量电能。

技术实现思路

[0004]本申请的实施例提供一种激振体外置式自破冰电磁阀，通过激振体产生超声波，并通过传振阀芯的自身振型实现声能定向传递，当载有超强波动能量的超声波通过传振阀芯传递到电磁阀的结冰界面时，在冻结界面产生热量和剪切应力，进而在不完全融化结冰的情况下即可实现破冰，破冰效率高且能耗低。
[0005]为达到上述目的，本申请的实施例提供了一种激振体外置式自破冰电磁阀，包括上下连接的电磁吸合部和阀座；所述阀座内设有阀进流孔和阀出流孔；所述电磁吸合部和所述阀座内设有铁芯；所述铁芯内设有阀控运动部；所述阀座内设有传振阀芯；所述传振阀芯的上端面与所述阀控运动部的下端面抵接；所述传振阀芯上设有第二流道；当所述阀控运动部运动至下极限位置时，所述阀进流孔和阀出流孔断开；当所述阀控运动部离开下极限位置时，所述阀进流孔和阀出流孔通过所述第二流道连通；所述传振阀芯的下部设有激振体，所述激振体能够激励超声波并实现声能定向传递，使超声波传递到所述传振阀芯的上端面，并产生热量和剪切应力。
[0006]进一步地，所述激振体为压电超声激振单元；包括T型压板、电极片组和压电晶片组；所述T型压板能够将所述电极片组和所述压电晶片组压紧在所述传振阀芯上；所述电极片组包括下电极片、中间电极片和上电极片；所述压电晶片组包括下压电晶片和上压电晶片；所述下电极片、所述下压电晶片、所述中间电极片、所述上压电晶片和所述上电极片由下至上依次设置；所述下电极片和所述上电极片连接交变信号驱动电源的第一极；所述中间电极片连接交变信号驱动电源的第二极。
[0007]进一步地，所述传振阀芯的下端面上设有内螺纹；所述T型压板包括压板和连接轴；所述连接轴的上端设有与所述内螺纹相适配的外螺纹；所述连接轴依次穿过所述下电极片、所述下压电晶片、所述中间电极片、所述上压电晶片和所述上电极片后与所述传振阀芯紧固。
[0008]进一步地，所述压电晶片组的极化方向为所述压电晶片组的轴向。
[0009]进一步地，所述压电晶片组的极化方向为所述压电晶片组的周向。
[0010]进一步地，所述电磁吸合部包括连接在所述阀座上表面上的支架；所述支架内设有铜绕线和绕线骨架，所述支架的口部设有支架盖板。
[0011]进一步地，所述阀控运动部包括弹簧、导向销、衔铁和导向套；所述铁芯内设有相互连通的导向销安装腔和衔铁安装腔；所述弹簧的两端分别抵接所述导向销安装腔的顶面和所述导向销的上端面；所述导向销的下端与所述衔铁的上表面连接；所述衔铁的下端面与所述传振阀芯的上端面抵接；所述衔铁的下端外圆柱面与所述衔铁安装腔的内壁面之间设有导向套。
[0012]进一步地，所述铁芯与所述阀座之间通过第一密封件和第二密封件密封；所述传振阀芯与所述铁芯之间通过第三密封件密封；所述传振阀芯与所述阀座之间通过第四密封件密封。
[0013]进一步地，还包括设置在所述激振体外部的振体防护罩；所述振体防护罩的上端连接在所述阀座的下端面上；所述振体防护罩的下部为绝缘件，所述振体防护罩上设有电接头；所述电接头的两端分别电连接所述交变信号驱动电源和所述电极片组。
[0014]进一步地，所述振体防护罩包括上下连接的传振阀芯压板和激振体罩体；所述传振阀芯压板的上端连接在所述阀座上；所述传振阀芯压板内设有限位槽，所述传振阀芯的下部设有限位凸缘，所述限位凸缘的上下端面分别抵接所述阀座的下端面和所述限位槽的槽底；所述激振体罩体为绝缘件，所述电接头设置在所述激振体罩体的侧壁上。
[0015]本申请相比现有技术具有以下有益效果：
[0016]1、本申请实施例利用电场作用下的压电晶片激励超声波并在特定系统振型下实现声能定向传递，当载有超强波动能量的超声波传递到电磁阀结冰界面(传振阀芯上表面所在的平面)时，在冻结界面产生热量和剪切应力，进而在不完全融化结冰的情况下即可实现破冰，相比于传统的电加热融冰式除冰电磁阀，本申请实施例电磁阀系统的破冰效率高且能耗低。
[0017]2、本申请实施例中的激振体中的压电晶片的极化方向可以为轴向也可以为周向，当压电晶片的极化方向为轴向时，可在传振阀芯的阀口处产生纵向伸缩振动；当激振体中的压电晶片的极化方向为周向时，可在传振阀芯的阀口处产生周向扭转振动，由此，可以具有不同破冰效果并可适用不同的应用场景。
[0018]3、本申请实施例将激振体设置在阀体的外部，实现流体控制部分与激振体两者的分离，保证了电磁阀流体控制部分自身的独立性和适应性。
[0019]4、本申请实施例中的传振阀芯具有下端直径大而上端直径小的特定机械结构，破冰工作时激振体将振动传递给传振阀芯，传振阀芯利用该特定机械结构可以实现对振动能量的汇聚，将振动能量定向传递到结冰界面，进而提高系统能量利用效率。
[0020]5、本申请实施例通过控制电磁吸合部的驱动电流的大小即可实现对衔铁运动位
移大小的实时控制，从而达到控制阀口流量的效果。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本申请实施例激振体外置式自破冰电磁阀的结构示意图；
[0023]图2为本申请实施例激振体外置式自破冰电磁阀中电磁吸合部、铁芯和阀控运动部的连接结构示意图；
[0024]图3为本申请实施例激振体外置式自破冰电磁阀中阀座的结构示意图；
[0025]图4为本申请实施例激振体外置式自破冰电磁阀中传振阀芯的结构示意图；
[0026]图5为本申请实施例激振体外置式自破冰电磁阀中传振阀芯、激振体和振体防护罩的连接结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激振体外置式自破冰电磁阀，其特征在于，包括上下连接的电磁吸合部和阀座；所述阀座内设有阀进流孔和阀出流孔；所述电磁吸合部和所述阀座内设有铁芯；所述铁芯内设有阀控运动部；所述阀座内设有传振阀芯；所述传振阀芯的上端面与所述阀控运动部的下端面抵接；所述传振阀芯上设有第二流道；当所述阀控运动部运动至下极限位置时，所述阀进流孔和阀出流孔断开；当所述阀控运动部离开下极限位置时，所述阀进流孔和阀出流孔通过所述第二流道连通；所述传振阀芯的下部设有激振体，所述激振体能够激励超声波并实现声能定向传递，使超声波传递到所述传振阀芯的上端面，并产生热量和剪切应力。2.根据权利要求1所述的激振体外置式自破冰电磁阀，其特征在于，所述激振体为压电超声激振单元；包括T型压板、电极片组和压电晶片组；所述T型压板能够将所述电极片组和所述压电晶片组压紧在所述传振阀芯上；所述电极片组包括下电极片、中间电极片和上电极片；所述压电晶片组包括下压电晶片和上压电晶片；所述下电极片、所述下压电晶片、所述中间电极片、所述上压电晶片和所述上电极片由下至上依次设置；所述下电极片和所述上电极片连接交变信号驱动电源的第一极；所述中间电极片连接交变信号驱动电源的第二极。3.根据权利要求2所述的激振体外置式自破冰电磁阀，其特征在于，所述传振阀芯的下端面上设有内螺纹；所述T型压板包括压板和连接轴；所述连接轴的上端设有与所述内螺纹相适配的外螺纹；所述连接轴依次穿过所述下电极片、所述下压电晶片、所述中间电极片、所述上压电晶片和所述上电极片后与所述传振阀芯紧固。4.根据权利要求2所述的激振体外置式自破冰电磁阀，其特征在于，所述压电晶片组的极化方向为所述压电晶片组的轴向。5.根据权利要求2所述的激振体外置式自...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建涛，高铭泽，张利鹏，刘帅帅，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：