一種超低溫電磁閥及其應用
【技術領域】
[0001]本發明屬于電磁閥技術領域，更具體地，涉及一種超低溫電磁閥及其應用，特別適合用于LNG、液氮等超低溫介質的控制。
【背景技術】
[0002]超低溫電磁閥是一種在超低溫環境下使用的電磁閥，廣泛應用于各種超低溫環境下的例如LNG、液氮等超低溫介質的控制。
[0003]專利文獻CN204312734U公開了一種超低溫電磁閥，其包括閥頭和電磁線圈總成，閥頭包括有閥體、閥蓋，閥體上設置有進料通道、出料通道以及設置于進料通道、出料通道之間的閥腔，電磁線圈內升降驅動設置有閥桿，所述的閥桿為加長閥桿，該加長閥桿的外端套設有閥桿加長頸套，所述的加長閥桿的下端伸入到閥腔內，且該活塞式閥芯內設置有連通活塞式閥芯上下兩端面的先導孔，所述的加長閥桿的下端設置有錐形密封頭，該錐形密封頭與先導孔的上開口處密封適配，同時該加長閥桿與活塞式閥芯向下推頂聯動配合，所述的閥桿加長頸套相對于電磁線圈總成的一側套設置有隔水盤。
[0004]由于超低溫的使用環境，對電磁閥中的密封要求很高，特別是閥體與閥芯之間的密封，上述技術方案中閥體與閥芯之間采用常規的密封，使得其密封效果較差，而且，該方案中為了加強密封效果，設置了多組密封器件，一方面使得整個閥體體積較大、結構復雜，另一方面多個密封部件的使用導致其裝配復雜、密封可靠性和穩定性大大降低。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種超低溫電磁閥，其通過優化的閥體結構以及兩組閥芯的使用，從而可以有效地減小關鍵部件的密封部位，使得密封可靠性大為提高，而且結構簡單，體積小巧。
[0006]為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供一種超低溫電磁閥，用于實現對超低溫介質的流通控制，該電磁閥包括:
[0007]閥體，其呈筒體結構，其筒壁上分別設置有用于超低溫介質進入和流出的進口和出口 ；
[0008]閥芯，其同軸設置在所述閥體內腔中并與之形成圓柱面間隙配合，其上套設有與閥體端部抵接的彈簧，在閥腔內介質量變化而產生的不同壓力可使得該彈簧能驅動閥芯使其抵接或脫離閥口實現切斷或導通超低溫介質；其特征在于，
[0009]所述閥芯在位于閥體內腔的外周表面上開設有凹槽，其可使得從閥芯與閥體間隙流入閥腔的流量增大；
[0010]所述閥體筒壁上開設有與所述閥體中用于超低溫介質流入的閥腔相通的第一通道、和與所述出口相通的第二通道，且在所述第一通道和第二通道之間設置有可控制兩通道關斷或導通的副閥芯組件；
[0011]通過該副閥芯組件對兩通道的關斷或導通，實現對所述閥腔內介質流量的控制而使得閥腔內壓力發生變化，從而可驅動所述閥芯抵接或脫離閥口，實現切斷或導通超低溫介質。
[0012]作為本發明的改進，所述閥體筒壁上設置有連接部，該連接部內部設置有與所述第二通道導通且與所述第一通道可導通的內孔，所述副閥芯組件容置在所述內孔中，其包括副閥芯和設置在副閥芯端部的密封塊，通過該副閥芯在內孔中的軸向移動帶動所述密封塊封堵或打開第一通道，從而使第一通道和第二通道關斷或導通。
[0013]作為本發明的改進，所述副閥芯與第一通道接觸的一端呈階梯軸，從而在內孔內形成空腔，其中所述密封塊設置在其中軸徑較小的部分的端面上，與用于與第一通道口可密封地接觸，直徑較大部分與內孔壁面配合，所述第二通道與該空腔相通。
[0014]作為本發明的改進，所述階梯軸的臺階面上設置有彈性密封圈，其通過彈性擋圈和墊片固定。
[0015]作為本發明的改進，所述連接部末端設置有連接法蘭，其用于與電磁鐵組件固定連接，所述副閥芯與該電磁鐵組件連接，并可在電磁鐵組件作用下帶動所述副閥芯在連接部內孔中軸向往復運動，實現對第一通道的導通與封閉。
[0016]作為本發明的改進，所述電磁鐵組件與副閥芯之間設置有多個隔熱墊進行隔熱。
[0017]作為本發明的改進，所述閥芯上的凹槽為多條，優選為在閥芯外周表面沿軸向開設。
[0018]按照本發明的另一方面，提供一種上述超低溫電磁閥在超低溫介質流通控制中的應用。
[0019]按照本發明的再一方面，提供一種具有上述超低溫電磁閥的超低溫介質流通控制
目.ο
[0020]總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，具有以下有益效果:
[0021](I)閥芯采用開設凹槽這種特殊結構，可以擯棄閥芯組件與閥體間的密封件，使原本需要密封的部位變成流通通道，減少密封部位，降低密封難度；
[0022](2)閥體側壁上開始兩個獨立的流道，并通過閥體側壁內設置電磁閥裝，控制兩流道的通斷，從而起到先導作用因實現對閥芯的啟閉控制；
[0023](3)本發明中的電磁閥體積小、重量輕、結構簡單，可以減少關鍵部件的密封部位，降低密封難度，提高密封的穩定性和可靠性，尤其適用于LNG、液氮等超低溫介質的控制。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明實施例提供的一種超低溫電磁閥的結構示意圖；
[0025]圖2是圖1中所示的電磁閥中的副閥芯組件示意圖；
[0026]在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中:閥體1、閥芯組件2、大彈簧3、密封墊4、閥蓋5、副閥芯組件6、小隔熱墊7、大隔熱墊8、電磁鐵組件9、進口法蘭盤11、出口法蘭盤12、連接電磁鐵組件9用的法蘭盤13、豎直孔14、斜孔15、方孔21、密封塊61、彈性擋圈62、墊片63、彈性密封圈64、副閥芯65。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0028]圖1示出了本發明實施例提供的超低溫電磁閥的結構，為了便于說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下:
[0029]參見圖1，本發明實施例提供的超低溫電磁閥包括閥體1、閥芯組件2、大彈簧3、密封墊4、閥蓋5、副閥芯組件6、小隔熱墊7、大隔熱墊8、電磁鐵組件9。
[0030]參見圖1，閥體I上設置有進口法蘭盤11、出口法蘭盤12、連接電磁鐵組件9用的法蘭盤13、豎直孔14和斜孔15。閥芯組件2與閥體I為圓柱面間隙配合，閥芯組件2上設置有裝配彈簧的孔，以及介質流通的方孔21。介質從進口法蘭盤11進來，從閥芯組件2上方孔21流入閥體1、閥芯組件2和閥蓋5組成的腔體內，豎直孔14與斜孔15截斷時，腔體內介質壓力使閥芯組件2關閉密封，當豎直孔14與斜孔15連通時，腔體內介質通過豎直孔14與斜孔15迅速從出口法蘭盤12流出，腔體內介質壓力迅速下降接近零值，閥芯組件2下端壓力克服彈簧4彈力使閥芯組件2打開。
[0031]由于閥體I和閥芯組件2為間隙配合，且閥芯組件2兩側設置有方孔21，為介質流通通道，因此此處可以不使用密封圈，這樣就降低了密封難度，同時無密封件，使得閥芯組件2與閥體I間摩擦力減小