專利名稱：一種通電時關閉的電磁閥及其裝配方法
技術領域：
本發明屬于制冷控制技術領域，尤其適合于制冷設備、商用空調等制冷系統的管 路的控制。具體涉及一種通電時關閉的電磁閥結構。
背景技術：
作為管路開閉用的電磁閥廣泛使用于制冷系統的回路中，一般的電磁閥為通電時 開啟，而有的管路采用通電時關閉而更加節能與合適。通電關閉的電磁閥一般有兩種，一種 是如專利申請號為03231177. X、專利名稱為“具有節流降壓的常開直流電磁閥”的中國實用 新型專利所公開的電磁閥，這種電磁閥是采用直接開、閉的工作模式，一般電磁閥的通流量 相對較小；而針對通流量相對較大的一種是采用先導式即間接開閉的工作方式，如專利申 請號為200420108493. 2的中國實用新型專利公開的名稱為“一種消聲減振先導常開型電 磁閥”。上述兩種電磁閥中，均包括有電磁線圈部件、閥體部件。閥體部件內設置有閥口， 相對于該閥口設置有密封部件，在靠近密封部件的一側固定有靜鐵芯部件，而在閥體內在 靜鐵芯部件的遠離密封部件的一端還設置有一動鐵芯部件，密封部件固定連接在動鐵芯部 件上；在電磁線圈部件通電時，動鐵芯部件在電磁力的作用下向靜鐵芯部件方向移動從而 帶動所述密封部件向閥口方向移動從而關閉電磁閥；而在電磁線圈部件斷電時，動鐵芯部 件在彈簧回復力的作用下向遠離靜鐵芯部件的方向移動從而帶動所述密封部件遠離閥口 方向從而打開電磁閥。在上述方案的電磁閥中，密封部件是固定連接于動鐵芯部件上的，而動鐵芯部件 與密封部件分別位于靜鐵芯部件的兩端，另外由于密封部件是通過固定于動鐵芯部件上的 傳動桿來帶動動作，這樣在裝配時要求比較高，裝配工藝也比較復雜。
發明內容
本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是設計一種新的在通電時關閉的電 磁閥，能滿足系統化要求不同流量的電磁閥，零部件可以減少，部份零件能實現標準化。為此本發明采用以下技術方案一種通電時關閉的電磁閥，包括閥體部件與線圈部件，所述閥體部件內部有靜鐵 芯組件、可在電磁力作用軸向動作的動鐵芯部件，其特征在于所述靜鐵芯組件包括靜鐵芯 部件與密封部件，所述密封部件固定于所述靜鐵芯部件上。優選的，所述密封部件是可軸向活動地固定于所述靜鐵芯部件上。可選的，所述靜鐵芯組件還包括傳動件，所述傳動件可軸向活動地固定于所述靜 鐵芯部件上，且所述傳動件的一端伸出于所述靜鐵芯部件。優選的，所述靜鐵芯部件在靠近所述動鐵芯部件的一側設置有軸向的通孔，所述 電磁閥還包括部份伸入所述動鐵芯部件、部份伸入所述靜鐵芯部件的傳動桿，所述傳動桿 通過所述通孔而帶動所述密封部件動作從而開、閉所述電磁閥或開、閉所述電磁閥的導閥。
優選的，所述靜鐵芯部件在靠近所述動鐵芯部件側的相反一側設置有容納腔，所 述密封部件位于或部份位于所述容納腔。優選的，在所述容納腔中還設置有與所述密封部件相接觸并作用于所述密封部件 的彈性元件。優選的，所述靜鐵芯組件還包括在所述容納腔的與所述靜鐵芯部件的固定的導向套。優選的，所述導向套通過壓接所述靜鐵芯部件的端部而固定。優選的，所述動鐵芯部件的行程大于所述密封部件的行程；優選的，所述動鐵芯部件的行程比所述密封部件的行程大0. 05-lmm，更加合適的， 動鐵芯部件的行程比密封部件的行程大0. 15-0. 5mm。本發明還提供一種電磁閥的裝配方法，所述電磁閥包括閥體部件與電磁線圈部 件，所述閥體部件具有套管、堵頭，閥體部件內部有動鐵芯部件、包括靜鐵芯部件的靜鐵芯 組件，所述靜鐵芯組件還包括一密封部件，所述密封部件可軸向活動地固定于所述靜鐵芯 部件上，其特征在于裝配時，先將密封部件與所述靜鐵芯部件進行組裝形成靜鐵芯組件， 再將靜鐵芯組件與套管進行裝配固定，再裝入動鐵芯部件，最后壓入堵頭并焊接所述堵頭 組裝形成所述閥體部件。采用本發明的電磁閥后，使密封部件在軸向活動地固定于所述靜鐵芯上形成一個 靜鐵芯組件，可以使整個靜鐵芯組件統一，在電磁閥的通流量不同、需要調整電磁閥的開度 即間距時，只要調整動鐵芯部件與靜鐵芯組件的間距即位移即可，這樣可使靜鐵芯組件實 現標準化，在裝配生產過程的控制環節可以大幅度的減少失誤；且裝配時密封部件無需固 定在動鐵芯部件上，裝配更加方便，降低了加工難度，且動作時密封部件的導向性也更好。同時，采用本發明結構的電磁閥還具有以下優點靜鐵芯組件內設置的傳動方式 具有較好的導向性，有利于提高產品的可靠性，密封部件上設置的彈性元件，在動鐵芯與靜 鐵芯組件吸合后，該部分通過閥口或導閥口推動密封塞壓縮設置的彈性元件達到平衡，也 有利于改善關閉狀態下的內泄漏控制。
圖1 本發明給出的電磁閥的一種實施例的示意圖；圖Ia為圖1電磁閥中靜鐵芯 組件與傳動桿部位的局部放大圖；圖Ib為圖1電磁閥中傳動套的結構示意圖；圖2 圖1所示電磁閥在有壓差情況下的不通電狀態的示意圖；圖3 圖1所示電磁閥在有壓差情況下的通電狀態的示意圖；圖4 圖1所示電磁閥靜鐵芯組件的示意圖；圖5 本發明給出的第二種實施方式的結構示意圖；圖5a為該實施方式的靜鐵芯 組件的示意圖；圖6 本發明給出的第三種實施方式的結構示意圖。
具體實施例方式本發明適用于通電時關閉的電磁閥，如適用于通電時直接關閉及通過先導式實現 間接關閉的電磁閥，在電磁閥的通流量要求相對較小時一般采用直接開、閉的結構，而在電磁閥要求通流量相對較大時采用一種先導式的間接開、閉的結構；從兩種結構來說，采用先 導式的間接開、閉的結構相對較復雜，兩者的工作原理相同，為此下面以一種采用先導式實 現間接關閉的電磁閥來進行具體說明。圖1為本發明給出的一種先導式通電關閉的電磁閥的一種實施例，圖2為圖1所 示電磁閥在有壓差情況下的不通電狀態的示意圖，圖3是圖1所示電磁閥在有壓差情況下 的通電狀態的示意圖，圖4為圖1所示電磁閥中帶密封部件的靜鐵芯組件的結構示意圖，圖 Ia為圖1電磁閥中靜鐵芯組件與傳動桿部位的局部放大圖。如圖所示，該實施方式中電磁閥包括閥體部件2、下閥體3與電磁線圈部件1，閥體 部件2包括套管24、堵頭21，套管24與閥座26通過焊接而密封固定；在套管24的一端封 堵有堵頭21，靠近堵頭21的一端有能在電磁力的作用下軸向活動的動鐵芯部件22，在堵頭 21的另一端為與套管24固定的靜鐵芯組件25，靜鐵芯組件的靜鐵芯部件251與套管24通 過焊接密封固定，也可以是通過滾壓固定然后進行焊接密封。下閥體3在與閥體部件2的 與堵頭21相反的另一端，下閥體3與閥體部件2密封連接，本實施方式中是通過密封墊4 實現密封的。在下閥體3上設置有用于開、閉密封用的閥口。在本實施方式中，是利用膜片 部件5的膜片53與閥口接觸密封的；膜片部件5上還有導閥芯51、擋片52。導閥芯51上 設有與作為密封部件的密封件257相接觸密封的導閥口 51a。下閥體3該部份結構與本發 明的聯系并不是特別密切，因此不再進行詳細描述。靜鐵芯組件25包括有靜鐵芯部件251，靜鐵芯部件251的靠近動鐵芯部件側的上 端部251a設有一通孔251d，靜鐵芯部件251在靠近所述動鐵芯部件側的相反一側的下端 部251b設置有容納腔258，容納腔258的內徑大于通孔251d的內徑從而形成一個定位面 2511 ；靜鐵芯部件251最下端為一個薄壁部251c ；在容納腔258內固定有導向套255，導向 套255與靜鐵芯部件251通過壓接靜鐵芯部件251的薄壁部251c的頂端部使之變形而固 定；在本實施方式中，容納腔258內還設置有傳動套252，傳動套252位于所述容納腔258 內，所述密封件257可軸向活動地固定于傳動套252中，這樣作為密封部件的密封件257也 位于所述容納腔內。另外具體實施方式
中并不限于此，傳動套252的一端可以突出于所述 容納腔258，即部份位于所述容納腔中，部份突出于容納腔；同樣，固定在傳動套中的密封 件也可以是部份位于容納腔中，有一部份突出于靜鐵芯部件的容納腔，這樣，電磁閥的高度 方向可以減短而更加合理。傳動套252的上部2521具有上平面252g，上部2521的外徑大于中部2522的外 徑從而形成用于定位回復彈簧的第二定位面252e ；上部2521的孔的內徑大于中部2522的 內徑從而形成用于定位傳動座的第一定位面252d ；傳動套252的底部252b具有孔252c， 孔252c的內徑小于中部2522的內徑從而形成固定密封件的第三定位面252f，密封件通過 孔252c與導閥口或閥口接觸而實現開、閉。傳動套252與導向套255之間設置有回復彈簧 254，回復彈簧254 —端抵接傳動套252的第二定位面252e，另一端抵接導向套255的平面。 這樣在通電時，靜鐵芯部件251的上端部、動鐵芯部件22與套管外的電磁線圈部件1形成 一個磁路，而位于靜鐵芯部件251的下端部的容納腔258中的回復彈簧則不在磁路中，這樣 一方面提高了電磁閥的吸合電磁力，且有助于回復彈簧的穩定性。另外，傳動套252內還設 置有傳動座253，并在傳動座253與密封件257之間設置有彈性部件，本實施方式中的彈性 部件為密封彈簧256，在電磁閥通電關閉時密封彈簧256的彈簧力小于此時回復彈簧的彈簧力；更加合適的，密封彈簧256的彈簧力為此時回復彈簧的彈簧力的1/3至1/10。傳動桿 23通過靜鐵芯部件251的上端部的通孔251d —端與動鐵芯部件22相接觸，另一端與傳動 座253相抵接。傳動桿23與傳動座253、傳動套252都是傳動部件的組成部份。為了保證 容納腔258內的壓力與腔外的壓力平衡，在導向套255上還可設置平衡孔255a。同樣為保 證容納腔與靜鐵芯部件與動鐵芯部件之間部位的壓力平衡，在傳動套252上也設置有傳動 套平衡孔252a。同時，電磁閥在不通電情況下，使傳動套252的上平面252g、傳動座253的 上平面2531與靜鐵芯部件251的容納腔258的底部的定位面2511之間保持一定的間隙， 如0. 05-1. Omm之間，從而使電磁閥的內部保持壓力平衡。更加合適的，傳動套252的上平面 252g、傳動座253的上平面2531與靜鐵芯部件251的容納腔258的底部的定位面2511之 間的間隙為0. 15-0. 7mm之間。另外傳動套252的上平面252g與傳動座253的上平面2531 之間不一定要相平，而可以略微有一定的高度差，如不大于0. 25mm左右的高度差。電磁閥的工作原理及工作情況基本如下在電磁線圈部件不通電的情況下，在回復彈簧254的彈簧力的作用下，通過傳動 套252帶動傳動座253、進一步傳遞給傳動桿23，并使動鐵芯部件22向堵頭方向移動，從而 使動鐵芯部件22與靜鐵芯部件251分開而處于脫離狀態。在電磁閥的兩端沒有壓力差的 情況下，這時膜片部件在自重作用下，與閥口接觸，這時電磁閥處于關閉狀態。這時如果電磁閥的進氣口 31有氣體/液體流入，這時進氣口 31部位的壓力高于 出氣口 32部位的壓力，即高于與出氣口 32相通的膜片部件上方的腔的壓力，這樣膜片部件 5的上下兩邊形成壓力差，在壓力差產生的壓力的作用下，膜片部件5上移，并由擋片52及 閥座26限位，這時密封件257與導閥芯51的導閥口 51a處于脫離狀態，閥口處于開啟狀態。 為了減小膜片開啟、關閉時的沖擊力，保證膜片的使用壽命，在膜片上設有膜片平衡孔53a， 膜片平衡孔53a的通徑小于導閥芯51的導閥口 51a的通徑。在電磁線圈部件1通電的情況下，電磁力大于回復彈簧254的彈簧力的作用，動 鐵芯部件22在電磁力的作用下向靜鐵芯部件251方向移動并帶動作為傳動部件的傳動桿 23、傳動桿23帶動傳動座253、傳動座253帶動傳動套252及作為密封部件的密封件257 — 起向導閥芯51的導閥口 51a方向移動，直至密封件257接觸導閥芯51的導閥口 51a，這時 動鐵芯部件22繼續移動一定的距離，如0. 1-lmm，而密封件這時因抵接導閥芯51的導閥口 51a而不再移動，這樣密封彈簧256受壓縮，其彈簧力使密封件257與導閥芯51的閥口 51a 維持良好接觸而密封，而此時密封件257的底面與傳動套252的第三定位面252f保持一定 間隙。這時通過膜片部件53上設置的膜片平衡孔53a，使膜片部件53的上下兩端的壓力趨 于平衡。這時不管電磁閥的兩端是否有壓力差，膜片部件53在動鐵芯部件22與靜鐵芯部 件251的電磁力的作用下下移關閉閥口 ；這時密封彈簧256受壓縮，其彈簧力使密封件257 與導閥芯51的閥口 51a維持接觸而密封。從上可以看出，密封件257是可以軸向活動地固 定在靜鐵芯部件251上。在電磁閥通電轉向斷電時，動鐵芯部件22與靜鐵芯部件之間的電磁力消失，動鐵 芯部件22在回復彈簧254的彈簧力的作用下離開靜鐵芯部件，傳動套上移一定距離后帶動 密封件257上移，這時回復彈簧254的彈簧力克服導閥芯51的導閥口 51a的壓差的作用力， 開啟導閥芯51的導閥口 51a，這樣，膜片部件5的上端的壓力降低，從而在膜片部件5的上 下端形成壓力差，在壓力差作用下，膜片部件5上移開啟下閥體3的閥口。如果此時在電磁閥的兩端沒有壓力差的情況下，這時膜片部件在自重作用下，與閥口接觸，這時電磁閥處于 關閉狀態。而如果電磁閥的進氣口 31有氣體/液體流入，這時進氣口 31的壓力高于出氣 口 32的壓力，即高于與出氣口 32相通的膜片部件上方的腔的壓力，這樣膜片部件5的上下 兩邊形成壓力差，在壓力差的壓力的作用下，膜片部件5上移，并由擋片52及閥座26限位， 這時密封件257與導閥芯51的導閥口 51a處于脫離狀態，主閥口處于開啟狀態。在該電磁閥安裝時，主要步驟如下1、組裝靜鐵芯組件加工或組裝靜鐵芯部件251、將裝有傳動座253、密封彈簧 256、密封件257的傳動套252裝入靜鐵芯部件251、再裝入回復彈簧254及導向套255、然 后壓接靜鐵芯部件251的底部的薄壁部251c使導向套255與靜鐵芯部件251固定；2、將閥座26與套管24焊接；3、再在套管24內壓入靜鐵芯組件25并通過電阻焊接方式定位固定靜鐵芯組件 25，或者將靜鐵芯組件25裝入套管24并壓套管外部使兩者定位然后進行焊接；4、然后在套管24與靜鐵芯組件形成的腔中依次裝入傳動桿、動鐵芯部件22、堵頭 22，堵頭22與套管24采用氬焊密封固定后構成閥體部件；在裝配體中套管24端口壓裝堵頭22與套管焊接固定，其初始狀態由堵頭22限 位，使動鐵芯部件傳動推動靜鐵芯內密封部件產生0. 05-lmm的位移，密封部件與靜鐵芯 貼合部位分離形成流體壓力平衡通道，同時回復彈簧力通過密封部件反作用動鐵芯和堵頭 上。更加合適的，動鐵芯部件傳動推動靜鐵芯內密封部件產生0. 15-0. 50mm的位移。其中，上述步驟中的步驟1與2可以同步進行或2先完成。靜鐵芯組件中設置的導向套有效限制了密封塞徑向偏移，有利于提高產品可靠 性；另外一體化靜鐵芯組件的方案，使其可滿足不同流量要求形成一個通用的部件，便于管 理。下面介紹本發明的第二種實施方式，如圖5所示，圖5為本發明給出的第二種實施 方式的結構示意圖，圖5a為該實施方式的靜鐵芯組件的示意圖。該實施方式與上述第一實 施方式的主要區別在于本實施方式中是將上述實施方式中的傳動桿與傳動座一體加工而 成，由一個傳動件23’替代上述的傳動桿與傳動座，這樣可以減少零件數量。傳動件23’分 成兩部份部份伸出于靜鐵芯部件251的通孔251d的上端部份23’ 1與安裝于靜鐵芯部件 中的下端部份23’ 2 ；其中上端部份23’ 1的長度長于靜鐵芯部件的通孔的長度與動鐵芯部 件22的行程之和，傳動件23’可軸向活動地固定于靜鐵芯部件251上。安裝時，將傳動件 23’先安裝在靜鐵芯部件251上，再裝上帶有密封彈簧或其它彈性部件、密封件的傳動套、 再裝上回復彈簧254及導向套255，然后壓接靜鐵芯部件251的頂端部使其與導向套255固 定；其余裝配過程、結構、工作原理及工作方式均同上述第一實施例，這里不再贅述。下面介紹本發明的第三種實施方式，如圖6所示，圖6為本發明給出的第三種實施 方式的結構示意圖。該實施方式與上述第一實施方式的主要區別在于本實施方式中開啟、 關閉主閥的不是膜片部件，而是一活塞部件6 活塞部件6包括能軸向活動的活塞件63、與 下閥體的閥口接觸關閉的主密封件62、固定件64，其中活塞件63上設有與與密封件接觸密 封的閥口 61。在該實施方式中，必要時也可以在活塞部件上設置平衡孔63a。該實施方式 的工作原理及工作方式同上述第一實施方式，這里不再贅述。上面的實施方式中，電磁閥都為先導式，本發明并不限于此，在要求電磁閥的通流量相對較小的情況下，就無須采用先導式，而只要采用直接開閉式就可以了，即只要使電磁 閥的密封件直接對電磁閥的主閥口開閉動作即可；相應的工作原理、工作方式更加簡單，這 里不再復述。 以上僅是為能更好的闡述本發明的技術方案所例舉的幾種優選實施方式，應當指 出，對于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，還可以做出若干 改進和潤飾，所有這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
一種通電時關閉的電磁閥，包括閥體部件與線圈部件，所述閥體部件內部有靜鐵芯組件、可在電磁力作用軸向動作的動鐵芯部件，其特征在于所述靜鐵芯組件包括靜鐵芯部件與密封部件，所述密封部件固定于所述靜鐵芯部件上。
2.如權利要求1所述的電磁閥，其特征在于，所述密封部件是可軸向活動地固定于所 述靜鐵芯部件上。
3.如權利要求2所述的電磁閥，其特征在于，所述靜鐵芯組件還包括傳動件，所述傳動 件可軸向活動地固定于所述靜鐵芯部件上，且所述傳動件的一端伸出于所述靜鐵芯部件。
4.如權利要求2所述的電磁閥，其特征在于，所述靜鐵芯部件在靠近所述動鐵芯部件 的一側設置有軸向的通孔，所述電磁閥還包括部份伸入所述動鐵芯部件、部份伸入所述靜 鐵芯部件的傳動桿，所述傳動桿通過所述通孔而帶動所述密封部件動作從而開、閉所述電 磁閥或開、閉所述電磁閥的導閥。
5.如權利要求2-4其中任一所述的電磁閥，其特征在于，所述靜鐵芯部件在靠近所述 動鐵芯部件側的相反一側設置有容納腔，所述密封部件位于或部份位于所述容納腔。
6.如權利要求5其中所述的電磁閥，其特征在于，在所述容納腔中還設置有與所述密 封部件相接觸并作用于所述密封部件的彈性元件。
7.如權利要求5所述的電磁閥，其特征在于，所述靜鐵芯組件還包括在所述容納腔的 與所述靜鐵芯部件的固定的導向套。
8.如權利要求7所述的電磁閥，其特征在于，所述導向套通過壓接所述靜鐵芯部件的 端部而固定。
9.如權利要求2所述的電磁閥，其特征在于，所述動鐵芯部件的行程大于所述密封部 件的行程。
10.一種電磁閥的裝配方法，所述電磁閥包括閥體部件與電磁線圈部件，所述閥體部件 具有套管、堵頭，閥體部件內部有動鐵芯部件、包括靜鐵芯部件的靜鐵芯組件，所述靜鐵芯 組件還包括一密封部件，所述密封部件可軸向活動地固定于所述靜鐵芯部件上，其特征在 于裝配時，先將密封部件與所述靜鐵芯部件進行組裝形成靜鐵芯組件，再將靜鐵芯組件與 套管進行裝配固定，再裝入動鐵芯部件，最后壓入堵頭并焊接所述堵頭組裝形成所述閥體 部件。
全文摘要
一種通電時關閉的電磁閥，包括閥體部件與線圈部件，閥體部件內部有動鐵芯部件、靜鐵芯組件，所述靜鐵芯組件包括靜鐵芯部件與密封部件，所述密封部件可軸向活動地固定于所述靜鐵芯部件上。本發明屬于制冷控制技術領域，采用本發明的電磁閥后，使密封部件在軸向活動地固定于所述靜鐵芯上形成一個靜鐵芯組件，可以使整個靜鐵芯組件統一，在電磁閥的通流量不同時、需要調整電磁閥的開度即間距時，只要調整動鐵芯部件與靜鐵芯組件的間距即位移即可，這樣可使靜鐵芯組件實現標準化，裝配更加方便，降低了加工難度，且動作時密封部件的導向性也更好且有利于改善關閉狀態下的內泄漏控制。
文檔編號F16K7/17GK101929562SQ200910149819
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月26日 優先權日2009年6月26日
發明者陳斌 申請人:浙江三花制冷集團有限公司