專利名稱：二向電磁閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種二向電磁閥，主要可用于各種工業流體介質的輸送系統。
背景技術：
圖2顯示了現有用于工業場合的一種閥門結構，其主要由閥體、閥瓣30、導向套 40. 5和閥桿50，所述閥體由閥體主體21和安裝在閥體主體上的閥蓋22組成，所述閥體內 設有由右腔15、中腔12和左腔11依次連通而成的空腔，所述空腔構成主閥介質通道，所述 右腔是主閥介質通道的進口段，經閥體的右管口連接進口管，所述左腔是主閥介質通道的 出口段，經閥體的左管口連接出口管，所述中腔位于所述左腔的里段11. 1的上方，所述中 腔和左腔之間安裝有水平的主閥座40. 1，所述主閥座上設有環形的主閥座密封面，所述導 向套呈豎向，固定安裝在所述中腔內，其部分外側表面與所述中腔內表面相互配合，并通過 相應密封材料或緊配合等方式實現密封，所述閥瓣呈杯形，其底面設有主閥密封件40. 2，其 側壁的下部或其底部設有阻尼孔，所述阻尼孔位于主閥密封件之的外面，由此進入中腔的 介質不經過主閥密封副就可以通過所述阻尼孔進入所述閥瓣內的空腔13，所述閥瓣的外側 面同所述導向套的內側面間隙配合，由此允許閥瓣在導向套的限定下上下自由移動，所述 主閥密封件和主閥座上的密封面上下相對，組成主閥密封副，用以在閥門關閉時封閉主閥 介質通道，所述閥瓣的底面直徑大于所述主閥座的環形密封面直徑，由此進入中腔的介質 可以對閥瓣底面中超出主閥座密封面的部分施以向上的壓力，所述右腔的里端從所述中腔 的右側連通所述中腔，所述閥體上還設有副閥介質通道和用于封閉所述副閥介質通道的副 閥密封副，所述副閥介質通道的一端連接所述中腔的頂部15. 1，另一端連通所述左腔，所述 副閥密封副由副閥密封件40. 4和副閥座40. 3組成，所述副閥座水平安裝在所述副閥介質 通道的壁上，所述副閥密封件安裝在閥桿的下端，位于所述副閥座的上方，所述閥桿與所述 閥體以允許所述閥桿上下移動的方式連接，所述閥桿的上端可以連接電磁驅動機構、液壓/ 氣壓驅動機構、電機驅動機構和/或手動驅動機構等各種驅動機構，通過驅動機構帶動閥 桿向上移動，以實現閥門的開啟。閥門關閉時，驅動機構施加上閥桿上的動力消失，在彈簧壓力以及自重等作用下， 所述閥桿和副閥密封件一同向下移動，直至所述副閥密封件的密封面接觸到所述副閥座上 的密封面，依靠閥桿帶來的和/或通過其方式獲得的向下的壓力(例如閥桿的自重)使副 閥密封件上的密封面同副閥座上的密封面相互緊壓在一起，關閉副閥介質通道，這時右腔 內的介質依然可以通過閥瓣上的阻尼孔繼續流入所述閥瓣內的空腔，由于副閥介質通道已 被關閉，流入閥瓣內的介質無法流出，經過一定時間，所述閥瓣內的空腔里的介質壓力增大 到一定值，在閥瓣內的介質壓力和閥瓣自重的作用下，閥瓣向下移動，直至所述主閥密封件 的密封面接觸到所述主閥座上的密封面，封閉所述的主閥介質通道，隨后閥瓣內的介質壓 力會繼續升高，直至與右腔內的介質壓力平衡，依靠這種介質壓力，保證了閥門關閉的可靠 性和有效性。閥門開啟時，驅動機構通過閥桿帶動副閥密封件向上移動，使副閥密封件與副閥座相互分開，開啟副閥介質通道，閥瓣內的介質經副閥介質通道流入左腔，由于阻尼孔的阻 力遠大于副閥介質通道的的阻力，閥瓣內的介質壓力逐漸減小，當閥瓣內的介質壓力減小 到一定程度后，閥瓣在內外介質壓力差的作用下克服自重和移動阻力向上移動，使主閥密 封件與主閥座相互分開，開啟主閥介質通道，其后閥瓣會穩定在一個平衡位置下，保持主閥 介質通道的開啟狀態。這種現有閥門的缺陷是只能單向使用。如果將閥門的左管口連接進口管道，進入 左腔的介質分為兩路，一路通過左腔直接流到主閥座的下面，另一路通過連接左腔連接的 副閥介質通道流到副閥座的下面，對副閥密封件施以向上的壓力，將副閥密封件向上推，打 開副閥密封副，介質經過副閥介質通道流入閥瓣內的空間，經一定時間，閥瓣內的介質壓力 與閥瓣下方的介質壓力基本相等，無法將閥瓣壓向主閥密封座，致使主閥密封副失效，左腔 的介質經過主閥座的中央通孔進入中腔，進而右腔流出，同時閥瓣內的介質也可以通過阻 尼孔流入右腔，因此在左管口連接進口管道的情況下，閥門無法有效地關閉。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供了一種二向電磁閥，該電磁閥可以雙向使用，以任 一管口連接進水管都可以實現有效和可靠的關閉。本發明的技術方案是一種二向電磁閥，包括閥體、閥瓣、導向套和閥桿，所述閥體 設有由右腔、中腔和左腔構成的閥體空腔，所述右腔的里端連接所述中腔的下部的側面，所 述中腔位于所述左腔的里段的上方，其下端與所述左腔的里段連接，所述左腔和中腔之間 設有閥座，所述導向套安裝在所述中腔中，其下端與所述閥座之間留有距離，其部分周邊與 所述中腔的側壁連接，所述閥瓣位于所述中腔內，設有上下穿透的軸向通孔，其外側壁與所 述導向套的內側壁間隙配合，其底部安裝有密封件，所述密封件與所述閥座組成閥門的密 封副，所述閥座設有連通所述中腔和左腔的中央通孔，所述閥桿的下端與所述閥瓣的上端 連接，所述閥瓣和所述閥桿連接而成的組件配有將其向下壓的壓緊彈簧，所述右腔的外端 為右管口，所述左腔的外端為左管口。本發明的工作原理是本發明可以同各種適宜形式的驅動機構配套使用，例如通常可以同各種適宜結構 的電磁驅動機構連接，通過電磁驅動機構的動鐵芯帶動閥桿移動，還可以與電機驅動機構、 液壓驅動機構、氣壓驅動機構和/或手動驅動機構配套使用。當閥門開啟時，通過驅動機構 帶動閥桿向上移動并且保持在一定的上移位置，使密封件脫離閥座，開啟密封副，根據閥門 使用方向的不同，介質可以穿過密封副由左腔流向右腔或者由右腔流向左腔，不論介質從 右腔進入還是從左腔進入，介質基本上充滿了閥瓣的周圍，對閥瓣的作用力基本上都是平 衡的，依靠驅動機構的動力可以將閥桿維持在開啟位置，因此閥門的開啟和開啟狀態的維 持不受閥門使用方向的影響。閥門關閉時，驅動機構施加在閥桿上的動力消失，閥桿和閥瓣在壓緊彈簧以及自 重等作用下向下移動，直至所述密封件上的密封面與所述閥座上的密封面相接觸，在壓緊 彈簧的作用下，上、下密封件的密封面分別緊壓在上、下閥座的密封面上，關閉介質通道。此 時，如果介質是從右腔進入，介質流到閥瓣外側的閥體中腔，流向閥座密封副處和閥瓣與導 向套之間密封圈處，由于密封圈的密封作用，阻止了介質繼續沿著閥瓣與導向套之間間隙向上流，同時在彈簧力作用下，閥瓣帶著密封件緊壓在閥座上，阻止了介質繼續從密封副向 下流，由此實現了閥門的關閉。如果介質從左腔進入，介質經過下腔以及閥瓣的軸向通孔， 流入閥瓣的內腔以及位于閥瓣上方的部分中腔，介質到達閥瓣與導向套之間密封圈處和閥 座的密封副處，由于密封圈的密封作用，阻止了介質繼續沿著閥瓣與導向套之間的間隙向 下流腔，同時在彈簧力作用下，閥瓣帶著密封件緊壓在閥座上，阻止了介質繼續從密封副流 上流，由此實現了閥門的關閉。另一方面，無論介質從左腔進入還是從右腔進入，其對閥瓣 向下和向上的作用力相等或基本相等，因此閥門的關閉和關閉狀態的維持也不受閥門使用 方向的影響。本發明的有益效果是閥門的開啟和關閉都不受使用方向的影響，因此可以任意 方向使用。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2對背景技術的結構示意圖。
具體實施例方式參見圖1，本發明的二向電磁閥包括閥體、閥瓣30、導向套40. 5和閥桿50，所述 閥體設有由右腔15、中腔12和左腔11構成的閥體空腔，所述右腔的里端連接所述中腔的 下部的側面，所述中腔位于所述左腔的里段11. 1的上方，其下端與所述左腔的里段連接， 所述左腔和中腔之間設有閥座40. 1，所述導向套安裝在所述中腔中，其下端與所述閥座之 間留有距離，其部分周邊與所述中腔的側壁連接，所述閥瓣位于所述中腔內，其外側壁與所 述導向套的內側壁間隙配合，所述閥瓣設有上下穿透的軸向通孔33，其底部安裝有密封件 40. 2，所述閥座與所述密封件組成閥門的密封副，所述閥座設有連通所述中腔和左腔的中 央通孔，所述閥桿的下端與所述閥瓣的上端連接，所述閥瓣和所述閥桿連接而成的組件配 有將其向下壓的壓緊彈簧55，所述右腔的外端為右管口，所述左腔的外端為左管口。工作 時，介質通過一個管口進入閥體空腔，穿過閥座的軸向通孔，再通過另一個管口流出，當密 封件下移封閉所述閥座的軸向通孔時，閥門關閉。所述壓緊彈簧優選壓縮狀態的螺旋彈簧，這種彈簧使用方便，效率高，并且可靠性 好。所述螺旋彈簧的上端頂在所述閥座上或頂在同所述閥座固定連接的件上，下端頂在所 述閥瓣上或頂在同所述閥瓣固定連接的件上，以便向閥瓣施加向下的壓力。所述中腔與所述左腔的里段之間通常可以設有由閥體內壁延伸出的橫向隔板23， 所述橫向隔板設有上下穿透的軸向通孔，所述閥座固定安裝在所述橫線隔板上或者所述閥 座由所述橫向隔板構成，所述安裝在橫向隔板上的閥座的中央通孔與所述橫向隔板的軸向 通孔同軸。當所述閥座是安裝在所述橫向隔板上的一個獨立的件時，可以通過粘結、焊接等 方式將其固定且密封地安裝在所述橫向隔板上，通常應位于所述橫向隔板的軸向通孔的周圍。所述閥座上的密封面可以依據現有技術或其他任意的適宜方式設置，例如可以是 嵌裝并焊接在所述閥座上的閥座密封件的相應密封面，也可以采用堆焊等方式先在閥座的相應部位形成一個具有相應硬度的密封材料層，再通過機加工等方式加工出適宜形狀的密 封面。當所述閥座由所述橫向隔板構成時，即所述橫線隔板上設置閥座的結構，并在該 閥座結構上嵌裝相應的閥座密封件或者通過上述堆焊和機加工的方式加工出適宜形狀的 密封面。所述閥瓣的下端通常可以設有一個環形的下凸緣43，所述下凸緣的直徑大于所述 閥座的密封面的直徑，其底面構成所述閥瓣底面的一部分，由此形成的閥瓣底面可以嵌裝 上所述的密封件，并保證所述密封件上的密封面能夠恰好同所述閥座上的密封面配套。所述閥瓣的底部通常可以設有一個中央螺孔，所述中央螺孔上旋接有一個設有中 央通孔33. 1的壓緊螺栓32，所述壓緊螺栓上套有一個或多個環形片31，所述環形片的外 徑大于所述下密封件的內徑且小于所述密封件的外徑，將所述下密封件的內圓周邊區域壓 住，由此固定住所述的密封件。在這種結構下，所述螺栓的中央通孔構成所述閥瓣的軸向通 孔的一部分。所述導向套的外側壁上設有多個徑向向外延伸的環臺，例如圖1所示的兩個環臺 48、46，其中一個環臺48(通常是位于最上面的那個環臺)位于所述導向套的頂端，所述各 環臺的外圓與所述中腔的側壁相配合(通常可以是過渡配合、間隙配合或其他適于裝配的 配合方式)，這些環臺的外圓構成所述導向套上與所述中腔的側壁連接的部分周邊，由此實 現所述導向套的側壁同中腔的側壁的連接。所述中腔的側壁上可以設有下軸向定位臺肩，所述導向套的外側壁上的多個環臺 中位于最下面的環臺46上可以設有與所述下定位臺肩對接的上定位臺肩，將所述導向套 向下移至所述上下限位臺肩的端面相互接觸并擠壓，由此實現了導向套的軸向定位。所述導向套的外側壁上的多個環臺中位于所述導向套的頂端的環臺的外圓上可 以設有密封圈，以實現導向套同閥體內壁之間的密封。所述閥桿的下端連接所述閥瓣的上端的方式可以是所述閥瓣的軸向通孔的上部 設有一個閥桿固定底板44和一個閥桿壓緊套45，所述閥桿壓緊套呈倒杯狀，位于所述閥桿 固定底板的上方，所述閥桿固定底板上和所述閥桿壓緊套上均設有上下穿透的介質通孔， 以便介質通過這些介質通孔由所述中腔的底部流向所述中腔的上部12. 1。所述閥桿壓緊套 上還設有位于中央的閥桿通孔，所述閥桿穿過所述閥桿壓緊套上的閥桿通孔，所述閥桿的 下端為閥桿的頭部55. 1，延伸到所述壓緊套內，其最大橫向尺寸大于所述壓緊套上的閥桿 通孔的尺寸，由此可以將所述閥桿的頭部限制在所述閥桿壓緊套和閥桿固定底板之間，實 現了閥桿同閥瓣之間的連接。所述閥桿的頭部通常可以呈球形或橢球形。所述閥瓣的通孔內可以設有閥桿固定底板定位臺肩，由此，所述閥桿固定底板可 以通過所述閥桿固定底板定位臺肩軸向定位。通過螺釘方式或其他適宜的件將所述閥桿壓 緊套向下壓緊，就可以實現軸向定位并將所述閥桿固定底板和所述閥桿壓緊套的固定住。所述閥體通常可以由閥體主體21和安裝在所述閥體主體上的閥蓋22組成，以便 于加工和組裝。所述閥蓋可以呈盤形，底面設有向下延伸的柱形凸起。所述閥蓋的周邊可 以采用法蘭結構47，以便同閥體主體上的法蘭連接。所述閥蓋的中間可以設有軸向通孔，以 便所述閥桿穿過并可以形成所述中腔的上部空間的一部分。所述閥體主體部分的上部是結合部56，呈管狀，頂端設有用于連接所述閥蓋的法蘭，所述閥體的柱形凸起插在所述閥體主 體的結合部內，其下端面與所述導向套的上端面相接觸，以便向下壓住所述的導向套，將所 述導向套固定住。所述閥蓋和閥體主體之間可以設有密封圈，以實現兩者之間間隙的密封，所述密 封圈的一個優選位置可以是所述結合部內圓的頂端，以在保證密封效果的同時方便安裝。所述閥瓣的外側壁和所述導向套的內側壁之間可以設有一個或多個安裝在所述 閥瓣外側壁上的或者安裝在所述導向套內側壁上的密封圈，通常可以是0型圈，以實現閥 瓣和導向套之間間隙的密封，避免介質穿過，根據兩者之間的配合方式，也可以采用其他方 式進行兩者之間的密封。所述閥蓋的上面通常安裝有閥門的驅動機構60，所述驅動機構可以采用任意適宜 的現有技術，通常驅動機構帶動所述閥桿向上移動，并且在驅動機構沒有動力輸出時，允許 閥桿下移，由此實現閥門的開啟和關閉。可以采用所述驅動機構的殼體封閉所述中腔的上端，也可以采用其他件進行中腔 的上端的封閉，以避免介質從中腔的上端流出。所述驅動機構的外殼可以與所述閥蓋螺栓連接或其他方式連接，也可以與固定安 裝在所述閥蓋上的其他件螺栓連接或其他方式連接。可以理解的是，根據防止介質泄露的要求，還可以依據現有技術在其他相應的配 合面之間或其他的適宜的部位設置密封圈等密封材料，以實現密封。本發明可以與任意適宜的驅動機構配套使用。本說明書中涉及的“左”和“右”等表述方位的用詞，僅僅為了表述上的便利，將不 同的方位區分開來，不用于限定閥門相應結構的實際方位，也不用于限定相互對應的“左”、 “右”必須是相反的兩個方向。
權利要求
一種二向電磁閥，包括閥體、閥瓣、導向套和閥桿，所述閥體設有由右腔、中腔和左腔構成的閥體空腔，所述右腔的里端連接所述中腔的下部的側面，所述中腔位于所述左腔的里段的上方，其下端與所述左腔的里段連接，所述左腔和中腔之間設有閥座，所述導向套安裝在所述中腔中，其下端與所述閥座之間留有距離，其部分周邊與所述中腔的側壁連接，其特征在于所述閥瓣位于所述中腔內，設有上下穿透的軸向通孔，其外側壁與所述導向套的內側壁間隙配合，其底部安裝有密封件，所述密封件與所述閥座組成閥門的密封副，所述閥座設有連通所述中腔和左腔的中央通孔，所述閥桿的下端與所述閥瓣的上端連接，所述閥瓣和所述閥桿連接而成的組件配有將其向下壓的壓緊彈簧，所述右腔的外端為右管口，所述左腔的外端為左管口。
2.如權利要求1所述的二向電磁閥，其特征在于所述壓緊彈簧為壓縮狀態的螺旋彈 簧，其上端頂在所述閥座上或頂在同所述閥座固定連接的件上，下端頂在所述閥瓣上或頂 在同所述閥瓣固定連接的件上。
3.如權利要求2所述的二向電磁閥，其特征在于所述中腔與所述左腔的里段之間設有 由閥體內壁延伸出的橫向隔板，所述橫向隔板設有上下穿透的軸向通孔，所述閥座固定安 裝在所述橫線隔板上或者所述閥座由所述橫向隔板構成，所述安裝在橫向隔板上的閥座的 中央通孔與所述橫向隔板的軸向通孔同軸。
4.如權利要求3所述的二向電磁閥，其特征在于所述閥瓣的下端設有一個環形的下凸 緣，所述下凸緣的直徑大于所述閥座的密封面的直徑，其底面構成所述閥瓣底面的一部分。
5.如權利要求4所述的二向電磁閥，其特征在于所述閥瓣的底部設有一個中央螺孔， 所述中央螺孔上旋接有一個設有中央通孔的壓緊螺栓，所述壓緊螺栓上套有一個或多個環 形片，所述環形片的外徑大于所述下密封件的內徑且小于所述密封件的外徑，將所述下密 封件的內圓周邊區域壓住，所述螺栓的中央通孔構成所述閥瓣的軸向通孔的一部分。
6.如權利要求5所述的二向電磁閥，其特征在于所述導向套的外側壁上設有多個徑向 向外延伸的環臺，其中一個環臺位于所述導向套的頂端，所述各環臺的外圓與所述中腔的 側壁相配合，構成所述導向套上與所述中腔的側壁連接的部分周邊。
7.如權利要求6所述的二向電磁閥，其特征在于所述中腔的側壁上設有下軸向定位臺 肩，所述導向套的外側壁上的多個環臺中位于最下面的環臺上設有與所述下定位臺肩對接 的上定位臺肩，所述導向套的外側壁上的多個環臺中位于所述導向套的頂端的環臺的外圓 上設有密封圈。
8.如權利要求7所述的二向電磁閥，其特征在于所述閥桿的下端連接所述閥瓣的上端 的方式為所述閥瓣的軸向通孔的上部設有一個閥桿固定底板和一個閥桿壓緊套，所述閥 桿壓緊套呈倒杯狀，位于所述閥桿固定底板的上方，所述閥桿固定底板上和所述閥桿壓緊 套上均設有上下穿透的介質通孔，所述閥桿壓緊套上還設有位于中央的閥桿通孔，所述閥 桿穿過所述閥桿壓緊套上的閥桿通孔，所述閥桿的下端為閥桿的頭部，延伸到所述壓緊套 內，其最大橫向尺寸大于所述壓緊套上的閥桿通孔的尺寸，所述閥瓣的通孔內設有閥桿固 定底板定位臺肩，所述閥桿固定底板通過所述閥桿固定底板定位臺肩軸向定位。
9.如權利要求8所述的二向電磁閥，其特征在于所述閥體由閥體主體和安裝在所述 閥體主體上的閥蓋組成，所述閥蓋呈盤形，底面設有向下延伸的柱形凸起，周邊采用法蘭結 構，中間設有軸向通孔，所述閥體主體部分的上部為結合部，呈管狀，頂端設有用于連接所述閥蓋的法蘭，所述閥體的柱形凸起插在所述閥體主體的結合部內，其下端面與所述導向 套的上端面相接觸，所述閥蓋和閥體主體之間設有密封圈。
10.如權利要求9所述的二向電磁閥，其特征在于所述閥瓣的外側壁和所述導向套的 內側壁之間設有一個或多個安裝在所述閥瓣外側壁上或者安裝在所述導向套內側壁上的 密封圈，所述閥蓋的上面安裝有閥門的驅動機構，所述驅動機構的殼體封閉所述中腔的上 端，并與所述閥蓋螺栓連接。
全文摘要
本發明涉及一種二向電磁閥，包括閥體、閥瓣、導向套和閥桿，所述閥體設有由依次連接的右腔、中腔和左腔構成的閥體空腔，所述左腔和中腔之間設有閥座，所述導向套安裝在所述中腔中，其下端與所述閥座之間留有距離，其部分周邊與所述中腔的側壁連接，所述閥瓣位于所述中腔內，設有上下穿透的軸向通孔，其外側壁與所述導向套的內側壁間隙配合，其底部安裝有密封件，與所述密封件構成閥門的密封副，所述閥桿的下端與所述閥瓣的上端連接，所述閥瓣和所述閥桿連接而成的組件配有將其向下壓的壓緊彈簧，所述右腔的外端為右管口，所述左腔的外端為左管口。本發明可以任意方向使用，主要用于各種工業流體介質的輸送系統。
文檔編號F16K1/46GK101858440SQ20101020311
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月18日 優先權日2010年6月18日
發明者陳國順 申請人:陳國順