一种电磁阀

技术领域

本发明涉及流体控制技术领域，具体涉及一种电磁阀。

背景技术

应用在净水器上的电磁阀，因为有食品安全要求，所以密封方式上为避免批量生产后的装配污染，不能采用焊接等连接方式。

请参考图1，图1为现有技术一种典型电磁阀的结构示意图。

电磁阀包括线圈部件1’、动铁芯3’、静铁芯2’、密封圈6’和阀体5’，阀体5’上设置有进口52’、出口51’以及连通进口和出口的内部通道，内部通道具有阀口5a，动铁芯3’的下端部能够打开或者关闭阀口5a。当前线圈部件的11’骨架主要采用注塑骨架，壁厚都在0.6以上，此处会有很大的气隙距离，因气隙距离对电磁力影响极大，于是需要更大的安匝数，导致重量较大且成本上升。

因此，如何解决上述技术缺陷，是本领域内技术人员亟待解决的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁力较高且重量比较轻的电磁阀。

本发明提供一种电磁阀，包括阀体、线圈部件、阀芯部件、静铁芯和动铁芯，所述阀体内部设置有阀口，所述阀体还设置有能够通过所述阀口连通的第一口和第二口，所述线圈部件固定安装于所述阀体，所述线圈部件包括线圈总成和导磁体；所述线圈总成包括主骨架和绕组，所述绕组缠绕于所述主骨架，所述电磁阀还包括金属套筒，所述金属套筒安装于所述主骨架的内孔，所述金属套筒为两端开口的管体，所述静铁芯和所述动铁芯二者至少部分位于所述金属套筒，且二者沿所述金属套筒的轴向布置，所述动铁芯的下端具有所述阀芯部件，在电磁力作用下，所述动铁芯能够带动所述阀芯部件沿所述金属套筒的轴向往复移动以关闭或打开所述阀口。

本发明通过在线圈部件的主骨架的内孔增加金属套筒，可以将主骨架的径向设置为比较薄的壁厚，这样可以减小动铁芯与导磁体之间的气隙距离，因电磁力近似与气隙距离的平方成反比，故可以提升电磁阀的电磁力，进而可以采用更小的线圈安匝数，即使得漆包线的重量降低，从而降低成本。

附图说明

图1为现有技术一种典型电磁阀的剖视结构示意图；

图2为本发明所提供一种实施例中电磁阀的分解示意图；

图3为图2所示电磁阀的剖视示意图；

图4为图2中阀体的剖视图；

图5为图3中A处放大示意图；

图6为图2中动铁芯的结构示意图；

图7为图2中静铁芯的结构示意图；

图8为图2中导磁体的结构示意图。

图1-图8中的附图标记说明如下：

1’线圈部件；11’注塑骨架；2’静铁芯；3’动铁芯；4’弹簧；5’阀体；5a阀口；51’出口；52’进口；

静铁芯10、第一轴段11、第二轴段12、第三轴段13、第一分轴段131、第二分轴段132、第四轴段14、定位柱15、第二密封圈20、垫圈30、动铁芯40、第一密封圈50、弹性部件60、金属套筒70、阀体80、阀口8a、第一口81、第二口82、安装孔83、第一孔段831、第二孔段832、上端面84、导磁体90、第二壁91、通孔911、第一壁92、连接孔921、第三壁93、线圈部件200、骨架210、中空管211、支撑部212、阀芯部件100。

具体实施方式

本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构和/或功能相同或者相类似的两个以上的结构或者部件，并不表示对于顺序和/或重要性的某种特殊限定。

请参考图2-图8，图2为本发明所提供一种实施例中电磁阀的分解示意图；图3为图2所示电磁阀的剖视示意图；图4为图2中阀体的剖视图；图5为图3中A处放大示意图；图6为图2中动铁芯的结构示意图；图7为图2中静铁芯的结构示意图；图8为图2中导磁体的结构示意图。

请参见图1，本发明中的电磁阀包括阀体80、线圈部件200、阀芯部件100、动铁芯40和静铁芯10。阀体80内部设置有阀口8a，阀体80还设置有能够通过阀口8a连通的第一口81和第二口82，也就是说，阀口8a位于第一口81和第二口82之间，第一口81可以作为流体入口通道，第二口82可以作为流体出口通道。

线圈部件200固定安装于阀体80固定，即线圈部件200与阀体80固定连接，二者可以通过螺钉或者螺栓或者焊接等方式实现固定连接。

本发明电磁阀的工作原理大致如下：线圈部件200通电后会产生激励磁场，动铁芯40在激励磁场的作用下动作，动铁芯40的下端与阀芯部件100连接，动铁芯40能够带动阀芯部件100动作进而打开或者关闭阀口8a，使得第一口81和第二口82之间的通道连通或者断开。

本发明中线圈部件200包括线圈总成和导磁体90；本发明中的线圈总成主要包括主骨架210和绕组220，绕组缠绕于主骨架210，具体地绕组缠绕于主骨架210的外围，主骨架210包括具有内孔的中空管211，中空管211的两端具有向外径向延伸的支撑部212，绕组可以缠绕于中空管211并位于两端的支撑部212之间。当然主骨架210的形状不局限于本文描述。主骨架210可以为注塑体。

本发明的电磁阀还包括金属套筒70，金属套筒可以为不锈钢材质，即金属套筒为不锈钢套筒，当然金属套筒70还可以为其他材质例如铜等。金属套筒安装于主骨架210的内孔，金属套筒与主骨架210可以间隙配合，当然也可以周向贴合配置。金属套筒为两端开口的管体。静铁芯10和动铁芯40二者至少部分位于金属套筒，且二者沿金属套筒的轴向布置，以图2为例，静铁芯10安装于金属套筒的上端开口位置，动铁芯40安装于金属套筒的下端开口位置，静铁芯10和动铁芯40均是具有预定长度的轴体，二者大部分位于金属套筒的内部。动铁芯40的下端具有阀芯部件100，阀芯部件100在电磁力作用下，动铁芯40能够带动阀芯部件100沿金属套筒的轴向往复移动以关闭或打开阀口8a。

本发明中阀芯部件可以为弹性体，弹性体过盈装配于动铁芯的下端开口内部，动铁芯的下端开口位置还可以加工豁口42以方便安装阀芯部件100。

本发明通过在线圈部件200的主骨架210的内孔增加金属套筒70，可以将主骨架210的径向设置为比较薄的壁厚，这样可以减小动铁芯40与导磁体90之间的气隙距离，因电磁力近似与气隙距离的平方成反比，故可以提升电磁阀的电磁力，进而可以采用更小的线圈安匝数，即使得漆包线的重量降低，从而降低成本。

其中金属套筒70可以为直管结构，这样在满足金属套筒70壁薄的前提下，结构简单降低套管70的加工成本。

本发明中导磁体90可以为U型结构包括第一壁92、第二壁91以及连接于第一壁92和第二壁91之间的第三壁93，第一壁92位于底部，支撑于阀体80，第二壁位于顶部。第一壁92上可以加工连接孔921，用于固定连接阀体80。

本发明的电磁阀，金属套筒70具有的第一管段，第一管段穿出导磁体90靠近阀体80的第一壁92并位于阀体80的内部，第一管段的外周壁和阀体80之间具有第一密封圈，第一密封圈可以为O型圈，该实施例中金属套筒70的下部与阀体80径向密封，避免阀体80内部的流体进入线圈部件200。

本发明中，阀体80具有安装孔83，安装孔83与阀口8a连通设置，阀芯部件100穿过安装孔83关闭或打开阀口8a，阀芯部件100可以通过卡接或者粘接或者其他方式固定于动铁芯40上，当然阀芯部件100也可以与动铁芯40一体成型。金属套筒至少部分位于安装孔83内部，第一密封圈压设于安装孔83于第一管段之间。例如阀体80的上端面84能够支撑导磁体90的第一壁92，阀体80的上端面84可以具有能够与第一壁92贴合的支撑面，通常导磁体90的第一壁92和阀体80的上端面可以均为平面结构，这样支撑稳定性比较高，且结构简单，容易加工。当然，也不排斥导磁体90的第一壁92和阀体80的上端面为曲面的实施方式。

在一种示例中，安装孔83包括第一孔段831和第二孔段832，第一孔段831的直径大于第二孔段832的直径，也就是说，安装孔83为台阶孔，第一孔段831和第二孔段832之间具有环形台阶面，第一孔段831靠近线圈部件200一侧，第一密封圈压设于第一孔段831和金属套筒之间，并且金属套筒靠近阀口8a的一端支撑于第一孔段831的环形底壁(环形底壁为上述环形台阶面)，金属套筒与环形底壁可以密封接触。

上述实施例中，金属套筒的下端支撑于第一孔段831的环形底壁，安装定位比较简单。

安装孔83可以为圆孔，当然也可以根据需求加工非圆孔。

在上述实施例的基础上，第一密封圈50可以进一步支撑于第一孔段831的环形底壁；这样环形底壁可以对第一密封圈50起到支撑作用，避免第一密封圈在重力作用下下沉，提高第一密封圈50安装定位可靠性。

在一种具体示例中，第二孔段832的内周壁与动铁芯40的外周壁能够滑动配合，这样第二孔段832可以对动铁芯40起到运动导向作用，提高动铁芯40与阀口8a的同轴度，进而有利于动铁芯40下端的阀芯部件100抵靠阀口8a的准确性。

本发明中的电磁阀中，静铁芯10包括依次连接的第一轴段11、第二轴段12和第三轴段13，第二轴段12的直径小于第一轴段11和第三轴段13任一者，即第一轴段11和第三轴段13之间形成环形凹槽，第一轴段11靠近动铁芯40，第一轴段11和第二轴段12位于金属套筒70内部，第三轴段13可以至少部分位于金属套筒70内部，第二轴段12与金属套筒70之间压设有第二密封圈20，也就是说，第二密封圈20位于环形凹槽与金属套筒70之间。

本发明中，第一轴段11的导磁截面积大于第二轴段12的导磁截面积，以图3为例，动铁芯40上加工有安装弹性部件60的凹槽41，静铁芯10的第一轴段11的高度大于动铁芯40的外径半径减去凹槽41内径，这样使得静铁芯10处满足磁饱和截面积的同时，令磁感应线张角最大，因为电磁力的大小与磁势矢在轴向的导数成正比，所以磁感应线张角最大且满足磁饱和截面积地结构能够有效地提升电磁力。本发明中，电磁阀还包括连接于第三轴段13的第四轴段14，第四轴段14的直径小于第三轴段13，第四轴段14至少部分穿出导磁体90的第二壁的穿出孔，第三轴段13位于导磁体90的内部，并且第三轴段13的直径大于导磁体90的第二壁91上的穿出孔911。

这样，当阀体80的流体入口通道加压后，静铁芯10会被压紧在导磁体90上，此时导磁体90的第二壁对静铁芯10起到限位作用。

本发明中，金属套筒的上端抵靠可以第三轴段13，起到金属套筒70上端限位的作用，当然还可以进行如下设置。

在一种示例中，第三轴段13包括相接的第一分轴段131和第二分轴段132，第一分轴段131与第二轴段12连接，第二分轴段132与第四轴段14连接，第二分轴段132的直径大于第一分轴段，金属套筒70与第一分轴段131周向相贴合配合，金属套筒70的上端面抵靠第二分轴段132的环形底壁。

上述各实施例中，电磁阀还可以包括弹性部件60，静铁芯10和动铁芯40相对端面至少其中一者设置有凹槽，凹槽可以设置于动铁芯40，也可以设置于静铁芯10，本文示出了前者。弹性部件60部分设置于凹槽，以电磁阀为常开式电磁阀为例，线圈部件200通电后，电磁力使得动铁芯40向远离静铁芯10方向移动，带动阀芯部件100向下移动，阀芯部件100将阀口8a关闭，使得第一口81和第二口82截止；当线圈部件200断电后，弹性部件60使得动铁芯40向上运动，带动阀芯部件100向上运动，从而完成阀口8a的开启。

弹性部件60可以提高电磁阀的响应速度。

当静铁芯10和动铁芯40处于靠近状态时，弹性部件60被压缩并且静铁芯10和动铁芯40之间具有间隙，这样防止贴合后静铁芯10和动铁芯40的磁滞现象导致两者无法脱离，另一方面使得动铁芯40向上动作之后与静铁芯10保持非常小的间隙。因为要保证阀体80流量特性，就要求动铁芯40的动作距离要大于阀口8a直径的，而动铁芯40动作后与静铁芯10的间隙很小，就意味着增大了动铁芯40的动作距离，所以可以令动铁芯40和静铁芯10在不通电状态下有更小的气隙距离，又因为动铁芯40和静铁芯10的气隙距离对电磁力有决定性的影响，所以电磁力有了很大的提升，进而可以采用更小的线圈安匝数，即使得漆包线的重量降低，从而降低成本。

在一种示例中，静铁芯10和动铁芯40相对端面其中一者设置有凹槽，另一者设置有定位柱15，弹性部件60为弹簧，弹簧一端位于凹槽，另一端套设于定位柱15。弹性部件60部分为与凹槽内部可以降低对轴向空间的占据，并且定位柱15对弹簧起到导向的作用，使弹簧沿轴向形变。

电磁阀，弹簧远离凹槽的端部还设置有垫圈30，垫圈30套设于定位柱15，当静铁芯10和动铁芯40处于靠近状态时，垫圈30至少部分位于凹槽外部，这样静铁芯10和动铁芯40之间存有间隙。

垫圈30可以作为减震结构，降低电磁阀动作产生的噪音。

关于电磁阀的其他结构，请参考现有技术，本文不做进一步赘述。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。