一種先導式電磁閥的製作方法

2023-09-21 07:06:25 1

專利名稱：一種先導式電磁閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及流量控制部件，特別涉及一種製冷技術領域中的控制流體冷媒流動的先導式電磁閥。
背景技術：
在製冷技術領域中，電磁閥是製冷設備的冷媒流量控制部件，其工作過程一般為 隨著線圈的通電或斷電，電磁閥在空調等製冷設備系統中開啟或者關閉，從而控制冷媒的流通和中斷。當然，電磁閥的適用範圍並不僅限於上述製冷技術領域，比如，在液壓領域也有廣泛的應用。一些大口徑的電磁閥一般採用先導式控制即兩級或多級開閥控制方式。請參考圖1和圖2，圖1為現有技術中一種典型的先導式的電磁閥的結構示意圖； 圖2為圖1中電磁閥的閥座的結構示意圖。如圖1所示，電磁閥包括主閥、導閥、進口管4'、出口管5'及套裝於導閥外部的電磁線圈(在圖中未示出)。主閥包括閥座1'、位於閥座Γ的閥腔中的活塞部件3'及位於閥座1'上方的端蓋2'。閥座1'設有主閥口 Γ 3，隨著活塞部件3'的上升或者下降，活塞部件3'開啟或者關閉主閥口 1' 3，從而實現了進口管4'和出口管5'的導通和中斷。如圖2所示，閥座1 『設有流體進口 1 『 1和流體出口 1 『 2，流體進口 1 『 1與進口管4'連通，流體出口 1' 2與出口管5'連通。如圖2所示，流體進口 1' 1和流體出口 1' 2的軸線均與主閥口 1' 3的軸線垂直，流體在電磁閥內部的流動方向大致如圖中箭頭所示。如圖2中箭頭所示，流體流經電磁閥內部時要經過四次90°轉折，因而在電磁閥內部形成了很大的流阻。鑑於此，為了保證獲得所需要的流量，需要增大主閥口 1' 3的面積；主閥口 1' 3的面積增大後，相應地，開啟或者關閉主閥口 1' 3的活塞部件3'的面積也要增大。二者面積增大一方面會導致製造成本的增加，另一方面也不利於結構的小型化。 此外，二者面積的增大，當活塞部件3'關閉主閥口 Γ 3時，二者的洩漏量會增大，因而會降低二者之間的密封性能。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種電磁閥，該電磁閥的結構設計使得流體在流動時具有較小的流阻，從而使用相對較小的主閥口便能獲得所需要的流量，進而能夠使用相對較小的活塞部件，並為了保證活塞部件往復運動時的可靠性，同時降低製造成本和使得結構小型化。為解決上述技術問題，本發明提供一種先導式的電磁閥，具有流體進口和流體出口，電磁閥包括主閥體組件，所述主閥體組件設置有一個活塞容腔；所述電磁閥還包括與所述主閥體組件相配合固定的出口閥座部件，所述出口閥座部件設置有主閥口，與所述出口閥座部件的主閥口相對還設置有活塞部件；所述活塞部件位於或局部位於所述主閥體組件的活塞容腔中，並可以進行軸向的往復運動，以便可選擇地開啟或關閉所述主閥口，所述活塞部件包括與所述主閥口配合的密封部、與所述活塞容腔的內壁配合的活塞配合部；在電磁閥關閉時，所述活塞配合部至少有2/3是位於所述活塞容腔並與所述活塞容腔的內壁配合的。在電磁閥開啟時，所述活塞配合部全部位於所述活塞容腔並與所述活塞容腔的內壁配合的。這樣，這樣活塞部件動作時不會出現偏轉從而使動作比較平穩可靠。優選地，所述電磁閥還包括所述活塞部件與所述內閥座的活塞容腔中所設置的導向結構。優選地，所述導向結構包括所述活塞部件上設置的導向部及在所述內閥座的活塞容腔中相應設置的定位導向部；優選地，在活塞部件上設置有連通定位導向部與活塞容腔之間的活塞平衡通道。優選地，所述導向部具體為所述活塞部件上設置的向所述活塞容腔底壁方向的導向柱，所述活塞部件的定位導向部具體為所述活塞容腔底壁設置的與所述導向柱配合的凹部；在活塞部件上設置有連通所述凹部與活塞容腔之間的活塞平衡通道。優選地，所述主閥體組件包括中空的外閥座、位於所述外閥座的中空的腔內的內閥座，所述內閥座設置有活塞容腔。優選地，所述活塞部件包括活塞及固定在所述活塞上的活塞密封塞，活塞密封塞作為所述活塞部件的密封部。優選地，所述活塞的活塞配合部的徑向還設置有向內的凹槽部，在所述凹槽部中設置有活塞密封環，這樣能有效地改善活塞部件與活塞容腔的配合。進一步地，使活塞部件的重心位於活塞密封環這一部位的徑向位置，這樣活塞部件往復動作時不會出現偏轉，活塞部件的動作、與活塞容腔的配合都會非常平穩可靠。優選地，在所述凹槽部中還設置有活塞張緊環，所述活塞張緊環設置在活塞密封環的內部用於張緊所述活塞密封環；這樣，活塞部件與活塞容腔的配合更好且張緊環的張力調也比較方便。優選地，所述活塞部件在與所述密封部的相反的一面還設置有一個軸向的向所述密封部方向凹進的環形槽；優選地，所述活塞部件在與所述密封部的相反的一面還設置有活塞導杆，活塞導杆向密封部的相反方向延伸形成導向部。優選地，所述活塞部件往復運動的軸線方向與所述電磁閥流體進口的軸線方向一致或相平行；這樣流體流動的阻力相對較小，從而可以降低流體的壓力損失。優選地，所述活塞部件的活塞配合部(518)的截面積是所述活塞部件用於設置所述密封部部位的截面積的1.8倍以上(包括1.8倍)。這樣，在電磁閥開啟時，可以相應增加流體流通通道，流體通過電磁閥該一部位時的流阻相應較小，從而可以降低流體流阻及實現電磁閥的結構的小型化；另外還可以減輕活塞部件的重量，提高電磁閥低壓動作性能， 提高動作的靈活性與可靠性。由上述結構可知，當活塞部件開啟主閥口時，流體由流體進口直接進入主閥體組件流道中並通過活塞部件與出口閥座部件之間的流道，並再由所述活塞部件與出口閥座部件之間的流道進入主閥口，然後再通過流體出口進入與流體出口連通的電磁閥的出口接管中。顯然，相對於現有技術中流體要經過四次相當於90°轉折的結構設計，本發明明顯減少了流體轉折次數及轉折角度，因而流體受到的流阻顯著減小。
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由於流阻明顯減小，因而使用較小的主閥口便可獲得所需要的流量；主閥口的面積減小，因而關閉或者開啟主閥口的活塞部件的面積也可相應的減小，進而降低了製造成本和使得結構小型化。為了保證採用減小後的活塞部件時往復運動的可靠性，在電磁閥開啟時，活塞部件的活塞配合部的位於活塞容腔中，即使在電磁閥關閉時，使活塞部件的活塞配合部的至少2/3設置在活塞容腔中，這樣活塞部件在進行往復運動時不會出現徑向的偏轉，運動比較可靠；並且，這樣設置使得電磁閥的軸向相對可以減短，從而保證電磁閥的小型化。本發明設計的大口徑、大容量先導式的電磁閥通過流路及結構的優化設計，比較適合主閥口通徑在IOmm以上的先導式電磁閥；在同樣口徑的情況下，降低了電磁閥流通通路中的流阻，減小了壓力損失；而對於同樣Kv值要求的產品，本發明所提供的電磁閥外形可以更小，減少原材料的使用量。本發明的電磁閥的流道設計，使得流體在流動時具有較小的流阻，從而使用相對較小的主閥口便能獲得所需要的流量，進而降低了製造成本和使得結構小型化。並通過活塞部件與活塞容腔之間的配合設計，活塞部件的往復運動可靠平穩。


圖1為現有技術中一種典型的先導式的電磁閥的結構示意圖；圖2為圖1中電磁閥的閥座的結構示意圖；圖3為本發明一種實施例中電磁閥的主視剖面圖；圖4為圖3實施例中電磁閥局部的俯視剖面圖；圖5為圖3實施例中的電磁閥在打開狀態的俯視剖面圖；圖6為圖3和圖4、圖5中電磁閥的主閥體組件的結構示意圖；圖7為圖6中主閥體組件的A-A局部剖面圖；圖8為圖3實施例中的電磁閥的局部放大示意圖。
具體實施例方式本發明的核心是提供一種先導式的電磁閥，該電磁閥的結構設計使得活塞部件在往復運動時相對可靠平穩，在電磁閥關閉時，活塞部件的活塞配合部仍然有2/3以上位於活塞容腔並與活塞容腔的內壁部相配合。為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。請參考圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8，其中圖3為本發明一種實施例中先導式的電磁閥的主視剖面圖，圖4為圖3實施例中電磁閥的俯視剖面圖，圖5為圖3實施例中的電磁閥在打開狀態的局部俯視剖面圖，圖6為圖3和圖4、圖5中電磁閥的主閥體組件的結構示意圖，圖7為圖6中主閥體組件的A-A局部剖面圖，圖8為圖3實施例中的電磁閥的局部放大示意圖。如圖所示，本發明所提供的先導式的電磁閥，包括主閥體組件1、先導閥部件2、固定在先導閥部件2外側的電磁線圈(圖中未畫出)、與所述主閥體組件1固定的出口閥座部件7，出口閥座部件7包括出口閥座71和出口接管72 ；出口閥座71設置有流體出口用主閥口 73及從主閥口 73流出的流體出口 74 ；先導閥部件2的導閥套管22與主閥體組件1固定；電磁閥還設置有可往復運動的活塞部件5，活塞部件5在流體的控制下往復運動打開或關閉主閥口 73，從而實現電磁閥的開啟或關閉。具體地，主閥體組件1包括中空的主閥體11、固定連接在主閥體11上的進口接管 13、主閥體11的中空的主容納腔114內固定設置有內閥座12，為了減小流體流動的阻力， 主容納腔114設置成與進口接管13同軸；另外主容納腔114也可以設置成與進口接管13 偏離一定距離而兩者平行的方式。在主閥體11的徑向的側部設置有與先導閥部件相配合的導閥部110，導閥部110內具有導閥容腔111，導閥部110設置有導閥口 112。在導閥口 112與出口接管72之間具有一個連通兩者的導閥出口通道115。本實施例中導閥出口通道 115是局部位於導閥座上，並通過一接管連接出口接管72，這樣主閥體使用材料相對較少； 當然也可以是其它的連接導通方式，如將主閥體11設置成帶有一個外凸部並將通道直接設置在主閥體11的外凸部上等等。主閥體11的主容納腔114包括靠近進口接管13的流體進口 117，在其中間部位設置有用於與內閥座12定位的第一定位部116，在遠離流體進口 117的另一側還設置有用於與出口閥座部件7固定定位的第二定位部113 ；具體地在本實施例中兩個定位部是通過各設置一個臺階部形成的；當然也可以採用其它定位方式。主閥體 11的主容納腔114中固定設置有內閥座12，本實施例中內閥座12具有兩個凸部126，凸部 126與主閥體11的主容納腔114的第一定位部116相配合而獲得軸向、徑向的定位，具體地，通過將內閥座12裝入或壓入主容納腔114使內閥座12的兩個凸部126的一部份與主閥體11的主容納腔114的第一定位部116相抵接而獲得軸向定位；內閥座12的兩個凸部 126與主閥體11的主容納腔114的第一定位部116可以採用緊配的方式固定；為了使兩者配合更加可靠，還可以在兩者固定後採用焊接的方式進一步固定，如採用點焊、爐焊或釺焊等方式均可以實現兩者的可靠固定。另外內閥座與主閥體之間還可以採用其它的結構或位方式，如兩者不同軸但兩者的軸線相平行，具體地如將內閥座採用偏心設置；另外兩者之間的定位還可以採用在主閥體的主容納腔的內壁部設置導向定位槽，而在內閥座上設置相應的突出部定位的方式，槽的形狀可以有多種如角形、方形等容易實現及加工的形狀；另外為減少材料的使用，還可以在內閥座上也設置相應的導向定位槽，然後採用導向定位件卡入主閥體或內閥座，再裝入內閥座或主閥體；然後再進一步使用焊接等方式進行三者的固定。內閥座12在遠離進口接管13的一側設置有活塞容腔122，活塞容腔122的開口朝向主閥口 ；活塞容腔122的底部還設置有定位導向部123，內閥座12還設置有使活塞容腔122、和進口接管13連通的高壓腔1141連通的平衡通道121。同時在主閥體組件1上還設置有連通活塞壓力腔1221與導閥壓力腔1111的導閥進口通道14 ；為使電磁閥動作更加可靠，導閥進口通道14的通流量大於平衡通道121、導閥出口通道115的通流量，優選地， 導閥進口通道14的最小通流截面積大於導閥出口通道115的最小通流截面積，而導閥出口通道115的最小通流截面積是平衡通道121的最小通流截面積的2倍以上，如果導閥出口通道115的通流截面積不到平衡通道121的通流截面積的2倍，在電磁閥打開時，活塞壓力腔1221的壓力不能得到有效降低，從而影響活塞壓力腔1221與活塞組件另一側的壓力差的建立，導致電磁閥不能穩定可靠地打開動作。本實施例中所述主閥體組件為大體圓柱形的迴轉體，流體進口 117沿主閥體組件 1的軸向開設。在此需要說明的是，主閥體組件1的外形也可以是其它形狀如方形或六角形。
電磁閥還包括活塞部件5，本實施例中活塞部件5為大體圓柱形的迴轉體，活塞部件5包括活塞51、活塞密封塞52、密封塞墊片53、緊固件，，活塞密封塞52就作為活塞部件的密封部；本實施例中緊固件是採用了緊固螺釘M，另外，也可以採用其它固定方式，如通過壓接方式固定等。另外的，活塞51與活塞密封塞也可以是一體構成的，這樣就不需要緊固件來固定了。其中，活塞51包括活塞配合部518、比活塞配合部相對外徑較小的小徑部 517，本實施例中活塞部件的密封部為設置於所述小徑部517上的活塞密封塞52 ；活塞51 的活塞配合部518與活塞容腔122內壁基本相配合，活塞51可以沿活塞容腔122進行軸嚮往復運動以帶動活塞部件往復運動從而使活塞密封塞52與主閥口 73相分開或接觸從而開啟和關閉主閥口 73 ；為了保證活塞往復運動的可靠，活塞51的活塞配合部518大多數位於內閥座的活塞容腔122中，其中位於內閥座的活塞容腔122中的活塞配合部518至少要多於2/3。為了使活塞51與活塞容腔122有較好的密封性能，本實施例中還在活塞51的活塞配合部518上設置了活塞密封環55和活塞張緊環56。具體地，是在活塞51的與活塞容腔 122的內壁配合的外壁部部位設置有向內的凹槽部，將活塞張緊環56與活塞密封環55置於凹槽部中，使活塞張緊環56牴觸活塞密封環55向活塞容腔的內壁部方向而使活塞密封環55向外而與活塞容腔122的內壁部接觸而密封；活塞密封環可以採用PTFE或添加其它化合物如聚笨酯、碳纖維等的PTFE混合物，另外也可以採用橡膠類密封材料。為了使活塞部件5的往復運動更加靈活，本實施例中在活塞51朝向內閥座的活塞容腔的一側設置有環形槽511，這樣活塞51的重量能明顯減輕，而使活塞運動靈活；並且使活塞51靠近所述活塞容腔底壁部的部位略小於活塞配合部，這樣減小兩者的接觸面積，活塞在活塞容腔中往復運動的阻力相應減小。為了使活塞運動時可靠，在活塞的中部還設置有活塞導杆512，活塞部件5與內閥座12之間還設置有彈性部件，具體地如活塞彈簧6，本實施例中活塞彈簧6 具體是套設在活塞導杆512上的。在活塞導杆512的頭部具體設置有定位段57，用於與內閥座12的定位導向部123配合定位；為了避免活塞51與內閥座12的定位導向部123之間形成封閉腔體，本實施例中在活塞導杆512的頭部定位段57上設置有一個與內閥座12的定位導向部123連通的軸向孔516、一個與活塞容腔122連通的活塞平衡孔515，活塞平衡孔515同時與軸向孔516連通，這樣活塞51與內閥座12的定位導向部123之間就不會形成相對封閉的腔體，從而不會影響活塞部件的左右往復動作；當然活塞平衡通道並不局限於這一方式，如採用斜孔導通的方式、或在活塞的定位段57上設置向內凹進的導通槽方式導通等等。另外活塞部件與內閥座之間的導向結構還可以是其它方式，如在活塞部件的外壁部與內閥座的活塞容腔的內壁部之間分設對應的導向槽或導向筋等等。活塞配合部518的截面積相對大於用於設置活塞密封塞52的小徑部517的截面積從而形成一個臺階面519，如在本實施例中，活塞部件的活塞配合部518的截面積是所述活塞部件用於設置所述密封部的小徑部517部位的截面積的1. 8倍以上，優先地，活塞部件的活塞配合部518的截面積是所述活塞部件用於設置所述密封部的小徑部517部位的截面積的2倍以上。這樣，活塞部件兩端在低壓時容易形成壓差推動力(壓力P*面積幻，從而提高低壓動作性能，如圖5所示，在電磁閥打開時，活塞配合部518全部位於活塞容腔中， 且使電磁閥從流體進口流動過來的流體在活塞密封塞52部位不會有明顯的流動阻力從而不會有較大的壓力降從而使電磁閥的流動阻力集中在主閥口部位，從而獲得較好的流體通道，並使電磁閥運動可靠穩定。
這樣電磁閥內活塞部件5與內閥座12之間形成了活塞壓力腔1221，活塞壓力腔 1221分別有平衡通道121通往主閥體11與內閥座12之間的與高壓接管13連通的高壓腔 1141，即活塞壓力腔1221通過平衡通道121與高壓腔1141連通，並通過導閥進口通道14 與導閥壓力腔1111連通，從而進一步選擇性地通過導閥口、導閥出口通道與出口側低壓腔相連通。為了保證電磁閥關閉時活塞部件與主閥口 73之間的密封性能，本實施例中在活塞51靠近出口閥座71的主閥口 73側設置有一個環形槽，用於放置活塞密封塞52，另外為了保證活塞密封塞52與活塞51固定的可靠性，在活塞密封塞52偏向主閥口一側還設置有密封塞墊片53，並通過緊固螺釘M將活塞密封塞52、密封塞墊片53固定在活塞51上。當然，活塞密封塞52與活塞51還可以是一體設置的，這樣就可以不用其它方式固定。與所述活塞部件5相對的是出口閥座部件7，出口閥座部件7包括出口閥座71與出口接管72，兩者通過焊接固定在一起，出口閥座71設置有主閥口 73，在主閥口 73的外側還設置有一個內凹部711，從出口閥座71的靠近主閥體側到內凹部711之間的內壁部基本呈流線形設計，從而減少流體流動阻力。主閥口 73與活塞部件5的活塞密封塞52相對設置，本實施例中出口閥座部件7與主閥體組件1是通過焊接固定在一起，這樣，兩者取消了通過法蘭固定和利用密封圈密封的方式，連接更加可靠；並且由於取消了密封圈的使用，這樣使用壽命也能得以提高；並且使用材料也可以減少，從而減少材料的使用量。當然，出口閥座部件7與主閥體組件1之間通過其它的固定方式也還是可以的，如與原來一樣通過法蘭式固定等等。這樣，活塞部件5在控制下往復運動時，便可選擇地開啟或者關閉主閥口 73，即實現了電磁閥的開啟或關閉。在主閥體組件1的主閥體11徑向的側部設置有導閥部110，電磁閥的先導閥包括導閥部110與先導閥部件2，先導閥部件2通過導閥套管22與主閥體11的導閥部110焊接相連接固定的，具體地如通過氬焊或釺焊或其他焊接方式進行固定。導閥部110內具有導閥容腔111、導閥口 112，在導閥口 112與電磁閥的出口側的低壓腔之間具有一個連通兩者的導通通道，在本實施例中是在導閥口 112與出口接管72之間設置有導閥出口通道115，另外也可以連接到與出口接管72相連通的出口閥座71，同樣也可以達到本發明的目的。先導閥部件2包括與導閥部焊接固定的導閥套管22、遠離導閥口 112並與導閥套管22密封連接的封頭21、導閥套管22內的芯鐵部件24、設置在封頭21與芯鐵部件M之間的芯鐵回復彈簧23、相對導閥口 112設置的芯鐵密封塞27、用於固定芯鐵密封塞27的密封塞止動墊觀、緩衝彈簧沈；芯鐵密封塞27基本固定於芯鐵部件M上，本實施例中芯鐵密封塞27相對於芯鐵部件M在軸向可作小的移動即是軸向相對可移動地固定的，這樣在芯鐵部件M作軸向運動時可以減輕芯鐵密封塞27對導閥口 112的衝擊。這樣，導閥部110 在與先導閥部件組裝完成後就形成了一個導閥壓力腔1111，另外，在主閥體組件1上還設置有一個導通活塞壓力腔1221與導閥的導閥壓力腔1111的導閥進口通道14。導閥壓力腔1111在導閥口 112打開時與電磁閥的出口接管72相連通而成為相對低壓腔，同時又與電磁閥的活塞壓力腔1221相連通，這樣，活塞壓力腔1221也成為了相對低壓腔；而在導閥口 112關閉時則切斷與電磁閥的出口接管72的連通，而只與電磁閥的活塞壓力腔1221相連通。
為了保證出口閥座部件7與活塞部件5之間的同軸度，主閥體組件的主閥體11上還設置有定位基準面118，這樣出口閥座部件7與主閥體組件1配合時兩者會具有較好的同軸度，這樣，在主閥體11、內閥座12、活塞部件5的同軸度得以保證的情況下，活塞部件5與出口閥座部件7的主閥口 73之間的同軸度也得到了保證，且定位基準面118與出口閥座部件7周向側面配合。這種結構設計非常方便地實現了出口閥座部件7與主閥體組件1之間在徑向上的定位，並且可靠性較高。內閥座12在活塞容腔122的底部還設置有定位導向部123，相對應地，活塞部件5 設有與定位導向部123相配合的定位段57。這種結構設計能夠使得活塞部件5在沿軸向運動過程中，運動比較穩定，並且使得活塞部件5 —般不會在徑向上發生偏移，從而保證活塞部件5與出口閥座71的主閥口 73之間的配合。另外，活塞部件5與內閥座12之間的徑向定位還可以採用其他定位方式，如在內閥座12的內壁設置導向筋，相應地在活塞部件5的外壁設置相配合的導向槽或者相反設置等等，都能滿足這兩者之間的徑向的定位要求。具體地，電磁閥的工作原理基本如下，導閥進口通道14、導閥口 112、導閥出口通道115形成了電磁閥的導閥通道。在電磁閥通電時，芯鐵部件M在電磁力的作用下向封頭 21方向移動，芯鐵部件M帶動芯鐵密封塞27離開導閥口 112，導閥口 112開啟，活塞壓力腔1221通過上述導閥通道與出口接管72連通。由於上述導閥通道的口徑明顯大於平衡通道121的口徑，導閥通道的通流量明顯大於平衡通道121的通流量，因而此時活塞部件5左側的活塞壓力腔1221的壓力比較接近於出口接管72中的壓力，由於出口接管72處為相對低壓端，因而活塞壓力腔1221中的壓力相對較小。此時，由流體進口接管13進來的流體進入主閥體11與內閥座12之間的閥腔而成為相對的高壓腔1141，並進入位於主閥口 73周向外側以及活塞部件5與主閥體組件1、出口閥座71之間的空腔，如圖5，由於流體進口接管 13處為相對高壓端，因而活塞部件5的右側為相對的高壓端，活塞部件5右側的高壓腔的壓力克服活塞部件5左側的活塞壓力腔1221的壓力和活塞彈簧6的彈力，推動活塞部件5向左運動，從而實現了主閥口 73開啟。流體流動的基本過程為由流體進口接管13進來的流體，通過主閥體組件的流體進口 117、主閥體11與內閥座12之間的主閥體組件流道119，進入主閥口 73，然後再流入與主閥口 73連通的出口接管72中。當電磁閥不通電時，芯鐵部件M在回復彈簧23的彈簧力的作用下向遠離封頭21 的方向移動，芯鐵部件M帶動芯鐵密封塞27嚮導閥口 112方向移動，導閥口 112關閉，活塞壓力腔1221與出口接管72連通的導閥通道由於導閥出口通道115被切斷而被切斷。活塞壓力腔1111中斷與出口接管72低壓端的連通，在平衡通道121的作用下，活塞壓力腔 1221中的壓力慢慢升高，最後接近等於流體進口接管13高壓端的壓力，因而在壓力差與活塞彈簧6的彈簧力的共同作用下，活塞部件5向右運動，主閥口 73關閉。由上述結構可知，當活塞部件5開啟主閥口 73時，流體由流體進口接管13直接進入主閥體11的周向側壁與所述內閥座12的外壁之間的主閥體組件流道119，並再由主閥體組件流道119進入主閥口 73，然後再進入與主閥口 73連通的電磁閥的出口接管72中。顯然，相對於現有技術中流體要經過四次90°轉折的結構設計，本發明明顯減少了流體轉折次數與角度，並且本發明的流道流動阻力明顯減小，因而在相同通流面積的情況下流體受到的流阻可以顯著減小。或者在相同壓力損失的情況下可以明顯減小電磁閥的設計尺寸。這樣，在相同的流體阻力情況下，可以相對減小主閥口 73的設計通徑。由於流阻明顯減小，因而在要求同樣的通流量及流阻的情況下可使用較小的主閥口 73便可獲得所需要的流量；主閥口 73的面積減小，因而關閉或者開啟主閥口 21的活塞部件5的面積也可以相應的減小，進而降低了製造成本和使得結構小型化。此外，主閥口 73和活塞部件5的面積減小，當活塞部件5關閉主閥口 73時，二者之間的洩漏量也會相應減小，因而可以提高二者之間的密封性能，從而提高電磁閥的性能。在上述實施例的基礎上，為了使冷媒流動時的阻力更小，還可以對流體進口的位置做出具體設置。比如，通過使進口接管13與出口閥座71的主閥口 73的軸線共線，或者兩者的軸線平行，並且間距較小。顯然，這種結構設計能夠進一步減小流阻。另外，如圖所示，本實施例中主閥體組件流道119的截面形狀大體為2個弧形圓環狀的組合，另外也可以設置為一個弧形圓環狀；為了進一步減小流阻，流體進口 117的孔徑A優選地大於圓環狀流道119的內徑，換句話說，流體進口 117的孔徑A需要大於內閥座12的外徑B。另外，流體進口 117的軸線與主閥口 73的軸線可以平行設置，具體地，使出口閥座71與流體進口 117 相偏離，同樣使流體進口 117到主閥體組件流道的阻力可以減小。從上也可以看出，本發明的大口徑先導式電磁閥由於主閥體組件通過將主閥體與內閥座進行裝配完成，這樣製造加工簡單方便，使用材料也相對較少，另外，主閥體與內閥座還可以通過焊接固定在一起，並在焊接後進行精密加工，從而保證兩者的同軸度，並進一步地使活塞部件與出口閥座部件的主閥口的同軸度得以保證；另外出口閥座部件7與主閥體組件1之間通過焊接來進行密封固定，取消了現有技術中的法蘭連接方式，這樣固定連接更加可靠，也不會再有因密封圈老化而引起外漏的問題，另外，簡化了設計，也減少了零部件數量。需要說明的是，在上述實施例中，對於實現活塞部件5在活塞容腔內往復運動的結構只做出一種具體設置，而另外的能夠實現該功能的結構也應在本發明的保護範圍之內。本發明說明書中提到的各種方位用詞如上、下、內、外、左、右、前、後等只是為了說明方便，而不應是對本發明的限制。以上對本發明所提供一種電磁閥進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種先導式的電磁閥，具有流體進口和流體出口，其特徵在於所述電磁閥包括主閥體組件(1)，所述主閥體組件(1)設置有一個活塞容腔(122)；所述電磁閥還包括與所述主閥體組件(1)相配合固定的出口閥座部件(7)，所述出口閥座部件(7)設置有主閥口 (73)，與所述出口閥座部件(7)的主閥口(7 相對還設置有活塞部件(5)；所述活塞部件 (5)位於或局部位於所述主閥體組件的活塞容腔中，並可以進行軸向的往復運動，以便可選擇地開啟或關閉所述主閥口(73)，所述活塞部件( 包括與所述主閥口配合的密封部、與所述活塞容腔(12 的內壁配合的活塞配合部；在電磁閥關閉時，所述活塞配合部至少有 2/3是位於所述活塞容腔(12 並與所述活塞容腔(122)的內壁配合的。
2.如權利要求1所述的先導式電磁閥，其特徵在於，所述主閥體組件(1)包括中空的外閥座(11)、位於所述外閥座(11)的中空的腔內的內閥座(12)，所述內閥座(12)設置有活塞容腔(122)。
3.如權利要求2所述的先導式電磁閥，其特徵在於，所述電磁閥還包括所述活塞部件 (5)與所述主閥體組件的內閥座(12)的活塞容腔中所設置的導向結構。
4.如權利要求3所述的先導式電磁閥，其特徵在於，所述導向結構包括所述活塞部件 (5)上設置的導向部及在所述內閥座(1 的活塞容腔(122)中相應設置的定位導向部；優選地，在活塞部件( 上設置有連通定位導向部與活塞容腔之間的活塞平衡通道。
5.如權利要求4其中任一所述的先導式電磁閥，其特徵在於，所述導向部具體為所述活塞部件( 上設置的向所述活塞容腔(12 底壁方向的導向柱，所述活塞部件的定位導向部具體為所述活塞容腔(12 底壁設置的與所述導向柱配合的凹部；在活塞部件(5)上設置有連通所述凹部與活塞容腔之間的活塞平衡通道。
6.如權利要求1-5其中任一所述的先導式電磁閥，其特徵在於，所述活塞部件包括活塞及固定在所述活塞上的活塞密封塞，活塞密封塞作為所述活塞部件的密封部。
7.如權利要求6所述的先導式電磁閥，其特徵在於，所述活塞的活塞配合部的徑向還設置有向內的凹槽部，在所述凹槽部中設置有活塞密封環。
8.如權利要求7所述的先導式電磁閥，其特徵在於，在所述凹槽部中還設置有活塞張緊環，所述活塞張緊環設置在活塞密封環的內部用於張緊所述活塞密封環。
9.如上述權利要求任一所述的先導式電磁閥，其特徵在於，所述活塞部件在與所述密封部的相反的一面還設置有一個軸向的向所述密封部方向凹進的環形槽；優選地，所述活塞部件在與所述密封部的相反的一面還設置有活塞導杆，活塞導杆向密封部的相反方向延伸形成導向部。
10.如上述權利要求任一所述的先導式電磁閥，其特徵在於，所述活塞部件( 往復運動的軸線方向與所述電磁閥流體進口的軸線方向一致或相平行。
11.如上述權利要求任一所述的先導式電磁閥，其特徵在於，所述活塞部件的活塞配合部(518)的截面積是所述活塞部件用於設置所述密封部部位的截面積的1.8倍以上(包括 1. 8 倍)。
全文摘要
本發明公開了一種電磁閥，即一種大口徑先導式的電磁閥，包括主閥體組件、與所述主閥體組件相配合固定的出口閥座部件，主閥體組件設置有活塞容腔；所述出口閥座部件主閥體組件設置有主閥口，與所述出口閥座部件的主閥口相對還設置有活塞部件；所述活塞部件位於或局部位於所述主閥體組件的活塞容腔中，所述活塞部件包括與所述主閥口配合的密封部、與所述活塞容腔的內壁配合的活塞配合部；在電磁閥關閉時，所述活塞配合部至少有2/3是位於所述活塞容腔中並與所述活塞容腔的內壁相配合的；這樣，活塞部件在進行往復運動時不會出現徑向的偏轉，運動比較可靠。
文檔編號F25B41/06GK102563089SQ201010624738
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月25日 優先權日2010年12月25日
發明者胡梅宴, 陳斌 申請人:浙江三花股份有限公司