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先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥的制作方法

文檔序號(hào):12584338閱讀:499來(lái)源:國(guó)知局
先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥的制作方法與工藝

本發(fā)明屬于流體控制閥門(mén)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥,其能夠滿(mǎn)足高壓工作環(huán)境的要求,還具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。



背景技術(shù):

氣動(dòng)技術(shù)因其工作介質(zhì)為壓縮空氣,具有能源獲得方便、清潔無(wú)污染、低成本、易操作等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、自動(dòng)化工業(yè)、交通運(yùn)輸、能源、化工、航空航天、航海、國(guó)防軍事等領(lǐng)域。

該領(lǐng)域中壓力低于1MPa的氣動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為低壓氣動(dòng)系統(tǒng),壓力在1MPa~10MPa之間的氣動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為中壓氣動(dòng)系統(tǒng),壓力高于10MPa的氣動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為高壓氣動(dòng)系統(tǒng)。目前關(guān)于低壓氣動(dòng)技術(shù)的認(rèn)識(shí)較成熟,現(xiàn)有的氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥,額定工作壓力通常小于1MPa。然而隨著各個(gè)行業(yè)對(duì)系統(tǒng)高壓、高響應(yīng)的需求日益增加,同時(shí)也由于各種新材料、新工藝及高壽命器件的出現(xiàn),有力地推動(dòng)了高壓氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,新型高壓氣動(dòng)元件的開(kāi)發(fā)與研制已成為氣動(dòng)技術(shù)新的發(fā)展方向。

進(jìn)一步的研究表明,低壓氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥由于其額定工作壓力通常小于1MPa,已經(jīng)越來(lái)越不能滿(mǎn)足高壓氣體控制系統(tǒng)的發(fā)展要求。高壓氣體由于功率比重大,相對(duì)于低壓系統(tǒng)可有效改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能與剛度,且有利于元件結(jié)構(gòu)小型化及執(zhí)行機(jī)構(gòu)高速化,節(jié)省安裝空間,使得高壓氣動(dòng)技術(shù)成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外流體傳動(dòng)與控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。相應(yīng)地,本領(lǐng)域亟需對(duì)現(xiàn)有的電磁開(kāi)關(guān)閥作出進(jìn)一步的完善和改進(jìn),生產(chǎn)出以滿(mǎn)足工作壓力大于10MPa、響應(yīng)快、體積小的電磁開(kāi)關(guān)閥,以滿(mǎn)足高壓氣動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)于電磁開(kāi)關(guān)閥的迫切需求。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)需求,本發(fā)明提供一種先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥,通過(guò)對(duì)閥體中關(guān)鍵組成部件各自的設(shè)置方式及其相互銜接配合等方面進(jìn)行設(shè)計(jì),使其通過(guò)直流電磁鐵的通斷電,配合高壓氣體和彈性元件的作用,實(shí)現(xiàn)氣體通斷的目的。本發(fā)明的先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥能夠在高壓環(huán)境下使用并能夠快速響應(yīng),還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠等優(yōu)點(diǎn),尤其適用于高壓氣動(dòng)系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,按照本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥,其特征在于,包括主閥閥體、固定在主閥閥體一側(cè)的直流電磁鐵和連接在主閥閥體另一側(cè)的工作口連接件,

該主閥閥體靠近直流電磁鐵一側(cè)的中部?jī)?nèi)沿軸向依次設(shè)置有先導(dǎo)閥閥芯和頂桿,所述先導(dǎo)閥閥芯和頂桿的外部還套設(shè)有先導(dǎo)閥閥套和先導(dǎo)閥閥體,所述頂桿與先導(dǎo)閥閥體形成間隙配合,所述先導(dǎo)閥閥芯和先導(dǎo)閥閥套形成間隙配合,所述先導(dǎo)閥閥芯的兩端分別對(duì)應(yīng)所述先導(dǎo)閥閥體的閥口和主閥閥體上的閥口,所述頂桿的一端與所述直流電磁鐵連接,所述頂桿的另一端穿過(guò)所述先導(dǎo)閥閥體的閥口可與先導(dǎo)閥閥芯接觸,進(jìn)而推動(dòng)所述先導(dǎo)閥閥芯在先導(dǎo)閥閥套內(nèi)滑動(dòng),所述主閥閥體上的閥口處還設(shè)置有先導(dǎo)閥彈簧使所述先導(dǎo)閥閥芯復(fù)位;

所述主閥閥體內(nèi)部有一空腔,該空腔內(nèi)設(shè)置有主閥閥芯與主閥閥體滑動(dòng)配合,所述主閥閥芯靠近主閥閥體上的閥口的一側(cè)的中部設(shè)有開(kāi)放的控制腔,所述主閥閥體上還設(shè)置有主閥彈簧,該主閥彈簧伸入控制腔內(nèi);

該空腔的一側(cè)與通孔連通,該通孔設(shè)置在靠近所述控制腔一側(cè)的主閥閥體上,該通孔通過(guò)所述主閥閥體和先導(dǎo)閥閥體之間的間隙,將所述空腔內(nèi)的控制腔與先導(dǎo)閥閥套的氣流通道連通,進(jìn)而將該控制腔與設(shè)置在所述先導(dǎo)閥閥體上的排氣口連通;該空腔另一側(cè)的中部,與設(shè)置在所述工作口連接件中部的工作口連通,所述空腔該側(cè)與入氣口連通,所述入氣口和工作口分別通過(guò)氣體通道對(duì)應(yīng)延伸至主閥閥體和工作口連接件的安裝面,所述入氣口還通過(guò)工藝孔組與主閥閥體上的閥口連通。

進(jìn)一步優(yōu)選地,所述直流電磁鐵與主閥閥體通過(guò)定位座連接,并采用數(shù)只M6螺釘穿過(guò)定位座將連接直流電磁鐵與主閥閥體連接。采用定位座能夠簡(jiǎn)單快速地固定直流電磁鐵與主閥閥體,操作簡(jiǎn)單且固定效果好。

優(yōu)選地,所述主閥閥芯與主閥閥體之間設(shè)置有密封件,優(yōu)選為O形密封圈,所述的主閥閥芯靠近工作口的一端采用密封圈與壓緊環(huán)配合密封,保證了可靠的密封,而且在高壓氣流作用下不會(huì)破壞密封結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地,所述主閥閥體與工作口連接件采用數(shù)只M6螺釘連接,并用O形密封圈形成密封,采用該類(lèi)型的密封圈能很好地契合主閥閥體與工作口連接件的封口形狀,密封效果好且使用壽命長(zhǎng)。

優(yōu)選地,所述的先導(dǎo)閥閥芯為雙面密封閥芯,該閥芯的兩端均設(shè)置有密封元件,使得在高壓環(huán)境下密封可靠,持久耐用。

具體地,先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥從氣流工作路徑上可分為入氣口P、工作口A、控制腔K和排氣口E,當(dāng)電磁鐵不通電時(shí),先導(dǎo)閥閥芯在先導(dǎo)閥彈簧作用下處于復(fù)位位置,其一端面與先導(dǎo)閥閥體上的閥口形成密封,使得控制腔K與入氣口P導(dǎo)通并形成高壓環(huán)境,主閥閥芯在高壓氣和主閥彈簧的作用下與工作口連接件上的閥口形成密封,保證入氣口P與工作口A的有效斷開(kāi),從而實(shí)現(xiàn)電磁閥的關(guān)閉;當(dāng)電磁鐵通電時(shí),電磁鐵推動(dòng)頂桿移動(dòng)進(jìn)而推動(dòng)先導(dǎo)閥閥芯,使得先導(dǎo)閥閥芯的另一端面與主閥體上的閥口形成密封,使得控制腔K與入氣口P斷開(kāi),同時(shí)控制腔K與排氣口E相通,導(dǎo)致控制腔K中的壓力等同于大氣壓,主閥體的環(huán)形面積在入氣口P壓力作用下,克服主閥彈簧力推動(dòng)主閥芯打開(kāi),使得入氣口P與工作口A相通,從而實(shí)現(xiàn)電磁閥的打開(kāi)。

總體而言,通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)勢(shì):

(1)本發(fā)明提供的先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥,通過(guò)對(duì)閥體中關(guān)鍵組成部件各自的設(shè)置方式及其相互銜接配合等方面進(jìn)行設(shè)計(jì),采用直流電磁鐵的通斷電配合高壓氣體和彈性元件來(lái)推動(dòng)閥芯移動(dòng),控制閥座和閥體的閥口的打開(kāi)和閉合,即可實(shí)現(xiàn)氣體的通斷,且該電磁開(kāi)關(guān)閥還能適應(yīng)用于工作壓力大于10MPa的工作條件,此外還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。

(2)本發(fā)明的所述主閥閥芯與主閥閥體之間設(shè)置有密封件,優(yōu)選為O形密封圈,所述的主閥閥芯靠近工作口的一端采用密封圈與壓緊環(huán)配合密封,由此保證了密封的可靠性,而且在高壓氣流作用下不會(huì)破壞密封結(jié)構(gòu)。所述的先導(dǎo)閥閥芯為雙面密封閥芯,該閥芯的兩端均設(shè)置有密封元件,能夠使得先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥在高壓環(huán)境下密封可靠,持久耐用。

(3)本發(fā)明先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥密封性能好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可實(shí)現(xiàn)高壓氣體的快速通斷,且加工方便,適合大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化制造,在降低成本和提高制造效率方面具備優(yōu)勢(shì),十分適用于高壓氣動(dòng)系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥的剖視圖;

圖2是本發(fā)明的先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥中先導(dǎo)閥閥芯的剖視圖;

圖3為本發(fā)明的先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥中主閥閥芯的剖視圖;

圖4(a)和(b)為本發(fā)明的先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥中先導(dǎo)閥閥套的剖視圖。

在所有附圖中,相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu),其中:

1直流電磁鐵,2定位座,3頂桿,4先導(dǎo)閥閥體,5先導(dǎo)閥閥套,7主閥彈簧,8主閥閥芯,9主閥閥體,10工作口連接件,11密封圈,12壓緊環(huán),13先導(dǎo)閥彈簧,14先導(dǎo)閥閥芯,16密封元件,I工藝孔組,I通孔,K控制口,P入氣口,A工作口,E排氣口。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。此外,下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

圖1是一種先導(dǎo)式高壓氣動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)閥的剖視圖。如圖1中所示,其包括主閥閥體9、固定在主閥閥體9一側(cè)的直流電磁鐵1和與主閥閥體9另一側(cè)連接的工作口連接件10,

該主閥閥體9靠近直流電磁鐵1一側(cè)的中部?jī)?nèi)沿軸向依次設(shè)置有先導(dǎo)閥閥芯14和頂桿3,所述先導(dǎo)閥閥芯14和頂桿3的外部還套設(shè)有先導(dǎo)閥閥套5和先導(dǎo)閥閥體4,所述頂桿3與先導(dǎo)閥閥體4形成間隙配合,所述先導(dǎo)閥閥芯14和先導(dǎo)閥閥套5形成間隙配合,所述先導(dǎo)閥閥芯14的兩端分別對(duì)應(yīng)所述先導(dǎo)閥閥體4的閥口和主閥閥體9上的閥口,所述頂桿3的一端與所述直流電磁鐵1連接,所述頂桿3的另一端穿過(guò)所述先導(dǎo)閥閥體4的閥口可與先導(dǎo)閥閥芯14接觸,進(jìn)而推動(dòng)所述先導(dǎo)閥閥芯14在先導(dǎo)閥閥套5內(nèi)滑動(dòng),所述主閥閥體9上的閥口處還設(shè)置有先導(dǎo)閥彈簧13使所述先導(dǎo)閥閥芯14復(fù)位;

所述主閥閥體9內(nèi)部有一空腔,該空腔內(nèi)設(shè)置有主閥閥芯8與主閥閥體9滑動(dòng)配合,所述主閥閥芯8靠近主閥閥體9上的閥口的一側(cè)的中部設(shè)有開(kāi)放的控制腔K,所述主閥閥體9上還設(shè)置有主閥彈簧7,該主閥彈簧7伸入控制腔K內(nèi);

該空腔的一側(cè)與通孔Ⅱ連通,該通孔Ⅱ設(shè)置在靠近所述控制腔K一側(cè)的主閥閥體9上,該通孔Ⅱ通過(guò)所述主閥閥體9和先導(dǎo)閥閥體4之間的間隙,將所述空腔內(nèi)的控制腔K與先導(dǎo)閥閥套5的氣流通道連通,進(jìn)而將該控制腔K與設(shè)置在所述先導(dǎo)閥閥體4上的排氣口E連通;該空腔另一側(cè)的中部,與設(shè)置在所述工作口連接件10中部的工作口A連通,所述空腔該側(cè)與入氣口P連通,所述入氣口P和工作口A分別通過(guò)氣體通道對(duì)應(yīng)延伸至主閥閥體9和工作口連接件10的安裝面,所述入氣口P還通過(guò)工藝孔組Ⅰ與主閥閥體9上的閥口連通。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中,所述直流電磁鐵1與主閥閥體9通過(guò)定位座2連接,并采用數(shù)只M6螺釘穿過(guò)定位座2將連接直流電磁鐵1與主閥閥體9連接。

在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例中,所述主閥閥芯8與主閥閥體9之間設(shè)置有密封件,優(yōu)選為O形密封圈;如圖3所示,所述的主閥閥芯8靠近工作口A的一端采用密封圈11與壓緊環(huán)12配合密封。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中,所述主閥閥體9與工作口連接件10采用數(shù)只M6螺釘連接,并用O形密封圈形成密封。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中,如圖2所示,所述的先導(dǎo)閥閥芯14為雙面密封閥芯,該閥芯的兩端均設(shè)置有密封元件16。

先導(dǎo)式高壓電磁開(kāi)關(guān)閥的工作原理:當(dāng)電磁鐵未得電時(shí),電磁鐵推桿不伸出,先導(dǎo)閥閥芯在先導(dǎo)閥彈簧作用下處于復(fù)位位置,此時(shí)先導(dǎo)閥閥芯的一端與先導(dǎo)閥閥體上的閥口密封,另一端則脫離閥體上的閥口,使得高壓氣體從入氣口P流經(jīng)工藝孔組I進(jìn)入先導(dǎo)閥腔體,進(jìn)而流經(jīng)孔II進(jìn)入控制腔K,從而使控制腔K中保持與入氣口P處相同的高壓,由于控制腔K處作用面積遠(yuǎn)大于入氣口P處作用面積,因此主閥閥芯被緊緊壓在工作口連接件上的閥口處,依靠主閥閥芯處聚四氟乙烯環(huán)的變形,形成有效密封;當(dāng)電磁鐵得電時(shí),電磁鐵推桿伸出,推動(dòng)頂桿,進(jìn)而推動(dòng)先導(dǎo)閥閥芯,先導(dǎo)閥閥芯一端與先導(dǎo)閥閥體上的閥口分離,另一端與閥體上的閥口形成密封,此時(shí)入氣口P處的高壓氣體被密封住,無(wú)法到達(dá)先導(dǎo)閥腔體,同時(shí)控制腔K處的氣體可以通過(guò)孔II到達(dá)先導(dǎo)閥腔體,進(jìn)而通過(guò)先導(dǎo)閥閥套上的流道,從排氣口E排向大氣,使得控制腔K處保持大氣壓,遠(yuǎn)小于另一端入氣口P處壓力,此時(shí)主閥閥芯在兩端壓力差的作用下,克服主閥彈簧的彈簧力,將主閥打開(kāi),實(shí)現(xiàn)了入氣口P與工作口A的連通。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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