线圈固定设备和结合该线圈固定设备的导阀控制的水阀制造技术

本发明专利技术公开了用于将电磁线圈组件固定到阀上的附着机构和结合该附着机构的阀。这样的机构包括附着于阀体的焊接环，所述焊接环具有接合并保持电磁线圈组件的锁定凸片。可使用两个或更多个锁定凸片。锁定凸片接收部位包含在电磁线圈框架上，或者螺线管框架本身的端表面构造成收容锁定凸片。焊接环可在无数个取向上附着到阀体上。在两个实施例中，可通过摩擦焊接或超声焊接将焊接环附着到阀体上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及电磁控制阀，更尤其是涉及用于在导阀控制的水阀上连接电磁线圈组件的设备。
技术介绍
阀被使用在许多需要控制エ艺流体的流量的应用中。这样的エ艺流体可以包括诸如油、燃料、水等的液体或者诸如天然气、氧气等的气体。有些阀操作以计量通过的流体流量，并通过准确定位阀门元件来操作而控制允许通过阀的流体量。有些阀则以开关方式操作，其中，通过的流体流或者被接通或者被断开。这样的阀可以在诸如用户设备或商业设备例如洗衣机等中使用，借助阀，允许水流动ー预定时间段，或者直到已经分配预定体积。这种阀的操作通常是由电子控制电路(例如基于微处理器的控制器)以及与之相联的驱动电路系统来进行控制的，以打开和/或关闭阀内部的阀门元件。这种开关阀存在的问题是必须施力克服作用在阀门元件ー侧上的エ艺流体的静压カ才能打开阀门元件。根据应用，该压カ可能相当高，尤其是与阀门元件的相对ー侧上的低压カ相比的情况下，在许多设备应用中，该相对一侧的低压カ为大气压力。除作用于阀门元件且倾向于使之关闭的流体静压カ之外，许多这样的开关阀还包括设置成在阀门元件上施加力的弹簧。该弹簧的作用力允许阀在移除驱动信号时关闭，并在阀门元件上維持一偏压力，以使之保持关闭。在这样的配置中，阀致动器必须克服该流体静压カ和弹簧カ这两个作用力，而流体静压カ可能相当高，并且可能随着安装的不同而不同，流体静压カ和弹簧カ都起作用以保持阀关闭。但是，一旦克服了这两个作用力，继续打开阀至其全开位置所必需的力随着阀门元件表面上的压カ的压差显著下降而大大减小。一旦该压カ得到平衡，致动器必须克服的作用力就仅剩下了弹簧力。许多电子控制开关阀包括电致动螺线管，该电致动螺线管直接作用干与阀门元件相连的柱塞以使阀门元件移动至其打开位置。不幸的是，由于关闭的阀存在的高压差以及弹簧カ的缘故，致动器必须相对较大，这样才能在全部工作状况和安装下对阀进行可靠地操作。在许多エ业例如家庭设备エ业中，严格的政府要求和鉴定机构要求在电カ使用上产生了大量保险费。由此，这些包括大小设计成可靠地打开阀门元件的螺线管的直接作用式电磁控制阀在获取机构证明方面给设备制造商带来了很大的缺点，例如"节能之星设备" 等级设备。此外，设备エ业竞争性高，这种大型电磁致动器的成本对其使用带来了很大的损害。为克服这些问题，许多制造商已经转到导阀结构，这种导阀结构允许使用尺寸显著减小的电磁致动器对阀进行操作。具体地说，导阀控制的换向阀(Pilot operated valve)利用了较小的螺线管来移动柱塞，以打开小的导阀，该导阀在阀门部分具有小的先导开ロ。当打开时，该导阀允许少量水流动而利用压差和表面面积的原理打开膜片。然后膜片打开控制ェ艺流体的主要流动的主阀门元件。换句话说，导阀控制的换向阀利用了ェ艺流体压カ的能量来完成打开和关闭阀的大部分工作。由于螺线管现在仅需要打开小的导阀，所以可大大减小螺线管的尺寸。这种小尺寸则导致低的能量使用以及低的成本，而低的能量使用以及低的成本则在许多エ业例如家庭设备エ业中都提供了很大的优势。因此，设备制造商，例如本申请的受让人，毎年实际上提供上百万的导阀控制的水阀。典型的小螺线管包括缠绕在线轴上的大约7055匝38AWG(美国线规)线规铜线的电磁线圏，其使用了大约观克铜。而后对线圈和线轴进行封装模制处理。螺线管还包括铁磁极框架，所述铁磁极框架在其磁路中具有气隙。铁磁极框架由一对托架构造而成。虽然典型导阀控制的水阀与直接作用式电磁致动阀相比大大减小了电磁致动器尺寸，并因而大大降低了成本，但是，螺线管仍然依靠铜线绕组来产生操作导阀致动器所需的磁力。不幸的是，近年来，铜的成本已经增加了百分之三百以上。这种价格的显著提高已经大大提高了电磁致动器线圈的成本，而使得电磁线圈占据了阀整体上的很大一部分成本 (大约50% )。不幸的是，在这样的竞争性エ业中，仅仅几分的差异也可能使得主要销售成功或破坏主要销售。据预测显示铜以及用于构造电磁致动器的其他原材料的成本会继续提高，因此本领域存在对新的电磁线圈结构的需要，这种新的电磁线圈结构能够通过减少用于形成电磁线圈的铜的量来降低材料成本。但是，与该铜减少努力相対的是这种阀每次致动时的可靠操作和延长使用寿命的需要。这些矛盾的需求导致为导阀控制的水阀开发一种新的螺线管结构，其具有降低的材料成本，而且仍能提供可靠的致动和长的使用寿命。在2008年6月M日提交的、专利技术名称为"具有减少的铜和增加的热效率的用于导阀控制的水阀的螺线管"的共同未决申请 No. 12/178977中披露了这样的螺线管，其受让给本申请的受让人，其教导和披露内容全部在此结合作为參考。这种螺线管包括磁极框架，所述磁极框架位于40AWG铜线的线圈周围， 高宽比大体上小于1。虽然这种螺线管与在先的电磁控制的导阀相比提供了显著的优点，但是，线圈组件的这种短粗的构造在将线圈组件固定到水阀本身上时引入了困难。由于整体构造上的高度限制，在先的集成于螺线管导管中的城堡-顶式构造已经证明是不可行的。因此，需要一能够将螺线管的线圈组件固定到导阀控制的水阀上的附着机构。本专利技术的实施例提供了这样的线圈固定设备和将线圈安装到水阀上的方法。从这里所提供的本专利技术说明内容，本专利技术的这些及其他优点以及另外的专利技术特征将变得显而易见。
技术实现思路
鉴于以上所述，本专利技术的实施例提供了新的、改进的电磁线圈固定机构，其克服了本领域存在的ー个或更多个问题。更具体地说，本专利技术的实施例提供了新的、改进的电磁线圈固定机构，其利用附着于阀体的线圈固定焊接环来将电磁线圈固定到阀体上。更具体地说，本专利技术的实施例提供了新的、改进的导阀控制换向阀，其利用了这样的电磁线圈固定机构。在一个实施例中，线圈固定焊接环被摩擦焊接到阀体上。在另ー个实施例中，线圈固定焊接环被超声焊接在阀体上。不管附着方法如何，焊接环都可以根据特定安装的需要在阀体上定向成无数个取向。焊接环的实施例包括接合电磁线圈框架的锁定凸片。通过利用锁定凸片，允许电磁线圈组件在组装阀的过程中滑动以与所述锁定凸片接合。在一个实施例中，焊接环包括两个锁定凸片，而其他实施例包括超过两个的锁定凸片。锁定凸片在电磁线圈组件上的接合可通过限定在线圈框架本身中的锁定凸片接收部位或者通过线圈框架本身的端表面的构造来收容。结合附带的视图，从下面详述的说明书中，本专利技术的其他方面、目标和优点将变得更加明显。附图说明这些附帯的视图结合在说明书中并形成说明书的一部分，示出了本专利技术的几个方面，并与说明书一起，用以解释本专利技术的原理。在附图中图1是依照本专利技术教导构造的导阀控制的混合阀的ー个实施例的等轴图示；图2是本专利技术带有两个锁定凸片的线圈固定焊接环的一个实施例的等轴图示；图3是依照本专利技术教导构造的导阀控制的水阀的ー个实施例的等轴图示；和图4是本专利技术带有三个锁定凸片的线圈固定焊接环的一个实施例的等轴图示；图5是依照本专利技术教导构造的导阀控制的混合阀的ー个实施例的等轴图示；图6是本专利技术带有四个锁定凸片的线圈固定焊接环的一个实施例的等轴图示。虽然是结合某些优选实施例对本专利技术进行描述，但是，这不意味着本专利技术局限于这些实施例。相反，本专利技术的意图是涵盖包括在由附帯的权利要求书所限定的本专利技术精神和范围之内的所有替换、改进和等同物。具体实施例方式现在转到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·亨切尔，J·C·克洛普，J·沃德，
申请(专利权)人：罗伯特绍控制器公司，
类型：发明
国别省市：