常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥的製作方法

2023-09-23 06:50:05 1

專利名稱：常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於城鎮燃氣管道與燃氣報警器聯動的緊急切斷電磁閥，特別涉 及一種低功耗、安全特低電壓(SELV)持續供電、斷電自動關閥、且只能手動開啟的常閉式 半自動燃氣緊急切斷電磁閥。
背景技術：
現有技術稱作的半自動常閉式電磁閥，當手動開閥時，將閥內的開閥手柄組件移 到開啟位置時，利用電磁線圈通電產生的磁場吸合鎖住彈簧力，使閥門保持開啟狀態；利用 斷電後磁場迅速消退，釋放彈簧力，使閥門自動關閉。手動開閥還另有一種方式，即強制開 啟，是在線圈不供電時，用手動機械裝置強行開啟，這會導致閥門控制功能失效，即使線圈 通電，也不能自動恢復。這種緊急切斷電磁閥存在以下缺誰1、電磁線圈功耗大若用安全特低電壓(SELV)，如DC24V以下供電，則現有的燃氣 報警器的電源容量無法滿足聯動配套要求，因此線圈供電往往採用市電，這可能導致產品 和應用的安全性降低；2、線圈升溫高，通常大於100°C 由於燃氣緊急切斷閥的使用工況是長期處於開啟 狀態，這會使電磁線圈長時間處於高溫狀態，直接影響了線圈的壽命；3、若採用強制開啟方式，來電不及時人工恢復，則閥門的自動關閉功能仍處於失 效狀態，這是一個致命的缺誰。現有技術稱作的半自動常開式電磁閥，當手動開閥時，將閥內的開閥手柄組件移 到開啟位置時，利用機械鎖栓結構或利用永磁力鎖住彈簧力，使閥門在不供電時保護開啟 狀態，利用瞬時電能量脈衝將機械鎖打開或將永磁迴路斷開，釋放彈簧力使閥門自動關閉， 這種緊急切斷電磁閥存在以下缺誰1、無停電自動關閉功能關閥功能完全依賴於外部控制，這是致命的缺誰，因為停 電自動關閉功能是國際相關標準和中國燃氣設計規範對緊急切斷閥的強制性要求；2、結構存在缺誰如手動裝置的引出位置在閥體的進氣腔室，安全性能低；電磁 線圈不易更換；截止口容易收集管道內的雜質，造成關閥失效，或關不嚴；拆去閥體外非金 屬部件後，會產生外洩，閥體的安全性不夠。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是要提供一種在功能和結構上克服上述所有缺誰的 常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，使功能和結構更安全可靠，實現了低功耗、並允許燃氣 報警器輸出的安全特低電壓(SELV)長期供電工作、電磁線圈不發熱且長壽命、斷電自動關 閥且只能手動開啟、來電後關閥控制功能自動恢復、電磁迴路與永磁迴路既能安全分離又 能可靠組合、電磁線圈組件採用整體塑封結構且能在不影響密封性的情況下安全拆卸和更 換、滿足澆封防爆標準、防護等級達IP54以上、手動裝置從閥體出氣腔室引出、永磁迴路吸 合面能防雜質和汙物。
為了解決以上的技術問題，本發明提供了一種常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁 閥，該電磁閥包括電磁線圈組件、上閥蓋組件、閥體和開閥手柄組件，閥體含下閥蓋組件；所 述電磁線圈組件與上閥蓋組件是相互卡合，二者能互為拆卸；上閥蓋組件與閥體的進氣腔 室密封緊固連接，閥體的出氣腔室裝有開閥手柄組件，開閥手柄組件的拉杆一端從閥體的 出氣腔室密封引出與手柄連接，另一端與閥瓣牢固連接，閥瓣與芯軸螺接，閥瓣的下凸臺上 套有平密封膜，芯軸外圓套有彈簧，上閥蓋組件有彈簧和芯軸的匹配限位結構，閥瓣上另一 端有彈簧限位結構；所述電磁線圈組件中設有電路板組件和線圈骨架，電路板組件上有電 容組和充放電控制電路組件，線圈骨架上繞有線圈，線圈連有引出電纜；所述上閥蓋組件中 設有永磁體和內置鐵芯；當手動移動芯軸使其端面與內置鐵芯端面可靠接觸時，永磁迴路 導通，產生的永磁力牢牢吸住芯軸端面，並可靠鎖住彈簧力使閥門保持開啟；閥門處於開 啟狀態時，通過引出電纜向電磁閥線圈組件持續供電，使電容組快速充滿電；當電磁閥斷電 時，充滿電的電容組自動釋放電能，使線圈產生與永磁力極性相反的電磁力，利用該電磁力 斷開永磁迴路，釋放彈簧力，彈簧力推動芯軸限位移動，芯軸帶動與其相連的閥瓣移動至閥 瓣上的平密封膜壓緊在電磁閥的截 止口上，實現關閥。所述電磁線圈組件為一整體塑封結構體，將電路板組件作保護性封裝，放置並固 定在一個結構匹配且帶密封蓋的元件保護盒裡，或採用電子灌封膠灌封澆封保護，再將已 封裝保護的電路板組件與帶有引出電纜和插針的電磁線圈骨架連接，連接方式採用焊接或 壓接或粘接，將該組合件放置於特製的塑封殼體模具中，採用注塑工藝成型，製造出整體塑 封結構的電磁線圈組件，電磁線圈組件的引出電纜與外部控制裝置，如燃氣報警器連接。所述電路板組件上設有繼電器，其常閉觸點串聯在電容組放電迴路中，通電時對 電容組進行限流充電；線圈骨架上的插針焊接於電路板上，將線圈與電路板組件連通，電路 板組件的引出電纜與外部控制裝置，如燃氣報警器連接。所述的電磁線圈組件與上閥蓋組件卡合處設有0型密封圈。所述上閥蓋組件中裝有永磁體組件，該永磁體組件是將永磁體裝入結構匹配的T 型鐵芯的下凸臺中形成。所述上閥蓋組件頂部有一個上閥蓋密封罩，與上閥蓋組件密封連接，將永磁體組 件密封在上閥蓋組件內，連接方式可採用0型密封圈螺紋連接，或永久性密封連接。所述的 上閥蓋組件與閥體的螺接處設有多個0型密封圈。上閥蓋組件外部結構尺寸與整體塑封的 電磁線圈組件相應裝配部分的結構匹配，可組成滿足電磁和永磁雙迴路性能的結構。所述上閥蓋組件的內面和芯軸之間裝有一防塵膠圈，防塵膠圈翻邊處被緊壓在上 閥蓋組件的內面，另一邊緊抱在圓柱狀芯軸上。所述開閥手柄組件的另一端與一紅色手柄連接，紅色手柄外罩有防塵蓋，採用螺 紋或卡扣方式連接。同時還採用防塵防水結構，如0型密封圈；另設有加鎖或鉛封的結構， 防止非授權者手動開閥，提高安全性。所述的開閥手柄組件與閥體之間設有密封圈和密封圈壓環。所述的密封圈和密封圈壓環是翻邊塔形、或是翻邊指形、或是翻邊波紋形。本發明的優越功效在於1)本發明的電磁閥在功能和安全性方面更好滿足城鎮燃氣管道緊急切斷閥的要 求，實現低功耗、允許燃氣報警器輸出的安全特低電壓(如DC9 24V)長期供電工作、電磁線圈不發熱且長壽命，維持電路板組件正常工作的功耗小，可不大於IW ；2)本發明的電磁閥斷電自動關閥且只能手動開啟，來電後閥門控制功能自動恢 復；3)本發明的創新點在於電磁線圈組件為整體塑封結構件，將電磁線圈和電容充放 電控制電路組件塑封為一體，成為模塊化結構，可大大提高生產裝配效率和產品在惡劣環 境中的使用壽命，並滿足澆封防爆標準、防護等級達IP54以上。4)本發明的創新點在於上閥蓋組件的結構，上閥蓋採用全金屬整體結構，裝入永 磁體組件後，將金屬結構的上閥蓋密封罩通過0型圈蓋住並可靠密封，組成上閥蓋組件，其 外部結構尺寸與電磁線圈組件匹配，形成有效的電磁和永磁雙迴路結構，且磁場範圍限制 在不會作用在閥體截止口上，上閥蓋組件與電磁線圈組件的連接採用卡扣式可快速拆卸結 構，且拆卸不影響閥體的密封性，能保證安全拆卸；本發明的上閥蓋組件和電磁線圈組件的 匹配結構，既保證了電磁和永磁雙迴路相互作用的性能，又保證了電磁線圈組件可安全快 速拆卸和更換。 5)本發明的開閥手柄裝置從閥體的出氣腔室密封引出，減少了進氣腔室的可能洩 漏點，提高了閥門在關閉狀態的安全性；對永磁迴路吸合面無影響。6)本發明的開閥手柄裝置的防護罩結構，既能防塵防水(如0型密封圈)，又能加 鎖或鉛封，防止非授權人員手動開閥。7)本發明的上閥蓋組件內面和芯軸之間裝有一防塵膠圈，能防止顆粒雜質或汙染 物進入(如水或油煙)，大大提高了永磁迴路吸合面的可靠性。


圖1為本發明電磁閥開閥工作時的剖視圖；圖2為本發明電磁閥關閥時的剖視圖；圖3為本發明的電磁線圈組件的分解圖；圖中標號說明1-電磁線圈組件；2-元件盒密封蓋；3-斷電器；4-電容組；5-插針；6-元件保護盒；7-電路板組件；8-上閥蓋密封罩；9、15、16、27-0 型密封圈；10-鐵芯；11-永磁體；12-線圈骨架；13-上閥蓋；14-螺釘；17-平密封膜；18-閥體；19-手柄防塵蓋；20-手柄；21-密封圈壓環；22-密封圈；23-開閥手柄組件；24-開口銷；25-閥瓣；26-彈簧；28-芯軸；29-螺釘；30-引出電纜；31-保護線圈；
33-上閥蓋組件。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的結構作進一步的描述。 如圖1和圖2所示，本發明提供了一種常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，該電磁 閥包括電磁線圈組件1、上閥蓋組件33 (圖虛線框內)、閥體18和開閥手柄組件，閥體18含 下閥蓋組件；所述電磁線圈組件1與閥蓋組件33是相互卡合，二者能互為拆卸，卡緊後用止 動螺釘14固定；上閥蓋組件33與閥體18的進氣腔室密封緊固連接，如用0型密封圈或密 封墊螺紋緊固壓接；閥體18的出氣腔室裝有開閥手柄組件23，開閥手柄組件23的拉杆一 端從閥體18的出氣腔室密封引出與手柄連接，另一端與閥瓣25牢固連接，閥瓣25與芯軸 28螺接，閥瓣25的下凸臺上套有平密封膜17，芯軸28外圓套有彈簧26，上閥蓋組件33有 彈簧26和芯軸28的匹配限位結構，閥瓣25上另一端有彈簧限位結構；所述電磁線圈組件 1中設有電路板組件7和線圈骨架12，電路板組件7上有電容組4和充放電控制電路組件， 線圈骨架12上繞有線圈，線圈連有引出電纜30 ；所述上閥蓋組件33中設有永磁體11和內 置鐵芯10 ；當手動移動芯軸28使其端面與內置鐵芯10端面可靠接觸時，永磁迴路導通，產 生的永磁力牢牢吸住芯軸28端面，並可靠鎖住彈簧力使閥門保持開啟；閥門處於開啟狀態 時，通過引出電纜30向電磁閥線圈組件1持續供電，使電容組4快速充滿電；當電磁閥斷電 時，充滿電的電容組4自動釋放電能，使線圈產生與永磁力極性相反的電磁力，利用該電磁 力斷開永磁迴路，釋放彈簧力，彈簧力推動芯軸28限位移動，芯軸28帶動與其相連的閥瓣 25移動至閥瓣25上的平密封膜17壓緊在電磁閥的截止口上，實現關閥。所述電磁線圈組件1為一整體塑封結構體，是將電路板組件7作保護性封裝，放置 並固定在一個結構匹配且帶密封蓋的元件保護盒裡，或採用電子灌封膠灌封澆封保護，再 將已封裝保護的電路板組件7與帶有引出電纜30和插針5的電磁線圈骨架12連接，連接 方式採用焊接或壓接或粘接，將該組合件放置於特製的塑封殼體模具中，採用注塑工藝成 型，製造出整體塑封結構的電磁線圈組件，電磁線圈組件的引出電纜與外部控制裝置，如燃 氣報警器連接。如圖3所示，將電路板7組件放置於元件保護盒6內，用螺釘29依次將電路板組 件7、保護盒6底面及線圈骨架12三者固緊連接，元件保護盒6頂端嵌合一元件盒密封蓋2 密閉放置於塑封殼體模具中，採用注塑工藝成型，製造出整體塑封結構的電磁線圈組件。所述電路板組件7上設有繼電器3，其常閉觸點串聯在電容組放電迴路中，通電時 對電容組4進行限流充電；線圈骨架12上的插針5焊接於電路板上，將線圈與電路板組件 7連通，電路板組件7的引出電纜30與外部控制裝置，如燃氣報警器連接。所述的電磁線圈組件1與上閥蓋組件33卡合處設有0型密封圈27。所述上閥蓋組件33中裝有永磁體組件，該永磁體組件是將永磁體11裝入結構匹 配的T型鐵芯10的下凸臺中形成。所述上閥蓋組件33頂部有一個上閥蓋密封罩8，與上閥蓋組件33密封連接，將永 磁體組件密封在上閥蓋組33件內，連接方式可採用0型密封圈螺紋連接，或永久性密封連 接。所述的上閥蓋組件33與閥體18的螺接處設有多個0型密封圈15、16。上閥蓋組件33 外部結構尺寸與整體塑封的電磁線圈組件1相應裝配部分的結構匹配，可組成滿足電磁和永磁雙迴路性能的結構。所述上閥蓋組件33的內面和芯軸28之間裝有一防塵膠圈，防塵膠圈翻邊處被緊 壓在上閥蓋組件33的內面，另一邊緊抱在圓柱狀芯軸28上。所述開閥手柄組件23的另一端與一紅色手柄20連接，紅色手柄20外罩有防塵蓋 19，採用螺紋或卡扣方式連接。同時還採用防塵防水結構，如0型密封圈；另設有加鎖或鉛 封的結構，防止非授權者手動開閥，提高安全性。所述的開閥手柄組件23與閥體18之間設有密封圈22和密封圈壓環21。 所述的密封圈22和密封圈壓環21是翻邊塔形、或是翻邊指形、或是翻邊波紋形。
權利要求
一種常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，其特徵在於該電磁閥包括電磁線圈組件、上閥蓋組件、閥體和開閥手柄組件，所述電磁線圈組件與上閥蓋組件是相互卡合，二者能互為拆卸；上閥蓋組件與閥體的進氣腔室密封緊固連接，閥體的出氣腔室裝有開閥手柄組件，開閥手柄組件與閥瓣固緊連接，閥瓣與芯軸螺接，閥瓣的下凸臺上套有平密封膜，芯軸外圓套有彈簧；所述電磁線圈組件中設有電路板組件和線圈骨架，電路板組件上有電容組，線圈骨架上繞有線圈；所述上閥蓋組件中設有永磁體和內置鐵芯；電磁閥通電時，對電容組充電；電磁閥斷電時，電容組釋放電能，使線圈產生與永磁場極性相反的電磁場，斷開永磁迴路，使彈簧推動芯軸、閥瓣移動，關閉閥門。
2.根據權利要求1所述的常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，其特徵在於所述電磁線圈組件為一整體塑封結構體，將電路板組件作保護性封裝，放置並固定在 一個結構匹配且帶密封蓋的元件保護盒裡，或採用電子灌封膠灌封澆封保護，再將已封裝 保護的電路板組件與帶有引出電纜和插針的電磁線圈骨架連接，將該組合件放置於特製的 塑封殼體模具中，採用注塑工藝成型，製造出整體塑封結構的電磁線圈組件，電磁線圈組件 的引出電纜與外部控制裝置連接。
3.根據權利要求1或2所述的常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，其特徵在於所述電路板組件上設有繼電器，其常閉觸點串聯在電容組放電迴路中，通電時對電容 組進行限流充電；線圈骨架上的插針焊接於電路板上，將線圈與電路板組件連通，電路板組 件的引出電纜與外部控制裝置連接。
4.根據權利要求1所述的常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，其特徵在於所述的電磁線圈組件與上閥蓋組件卡合處設有O型密封圈。
5.根據權利要求1所述的常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，其特徵在於上閥蓋組件中裝有永磁體組件，該永磁體組件是將永磁體裝入結構匹配的T型鐵芯的 下凸臺中形成；一上閥蓋密封罩與上閥蓋組件密封緊固連接，上閥蓋密封罩與鐵芯之間設 有O型密封圈。
6.根據權利要求1或5所述的常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，其特徵在於所述的上閥蓋組件與閥體的螺接處設有多個O型密封圈。
7.根據權利要求1或5所述的常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，其特徵在於所述上閥蓋組件內面與芯軸之間裝有一防塵膠圈，該防塵膠圈是翻邊的塔形、指套形或波紋形。
8.根據權利要求1所述的常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，其特徵在於所述開閥手柄組件的另一端與一紅色手柄連接，紅色手柄外罩有防塵蓋。
9.根據權利要求1或8所述的常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，其特徵在於所述的開閥手柄組件與閥體之間設有密封圈和密封圈壓環。
10.根據權利要求9所述的常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，其特徵在於所述的密封圈和密封圈壓環是翻邊塔形、或是翻邊指形、或是翻邊波紋形。
全文摘要
一種常閉式半自動燃氣緊急切斷電磁閥，該電磁閥包括電磁線圈組件、閥蓋組件、閥體和開閥手柄組件，電磁線圈組件與閥蓋組件是相互卡合，二者能拆卸；閥蓋組件與閥體的進氣腔室螺接固定，閥體的出氣腔室裝有開閥手柄組件，開閥手柄組件與擋圈固緊連接，擋圈與芯軸螺接，擋圈的下凸臺上套有平密封膜，芯軸外圓套有彈簧；電磁線圈組件中有設有電路板和線圈骨架，電路板上有充電電容，線圈骨架上繞有線圈；閥蓋組件中設有永磁體和內置鐵芯；電磁閥通電時，對電容充電；電磁閥斷電時，電容釋放電能，使線圈工作產生與永磁場極性相反的電磁場，減弱了永磁場的磁力，使彈簧推動芯軸、擋圈移動，關閉閥門。本發明的優點是電磁線圈與永磁體分離，容易更換電磁線圈；功耗小；斷電自動關閥且只能手動開啟，來電後自動恢復；提高了安全性。
文檔編號F16K31/06GK101839362SQ201010202079
公開日2010年9月22日 申請日期2010年6月18日 優先權日2010年6月18日
發明者廖原, 張乾華 申請人:歐好光電控制技術(上海)有限公司