一种电磁启动式流体动力差开闭装置的制作方法

本发明涉及流体控制装置技术领域，特别是涉及一种电磁启动式流体动力差开闭装置。

背景技术：

当前，流体控制装置常用产品为电磁阀，例如隔膜电磁阀，其目的是控制腐蚀性介质通断，但腐蚀性介质又不能接触到电磁阀所使用的金属材料上，所以，通常采用非金属材料的膜片被弹簧强压，以期达到关闭流体通过的作用。但无论怎样加大弹簧压力，平均到单位面积的压强仍然不能满足关闭流体的功能，无法承受较大的工作压差。为解决泄露问题，常规的方法是加大线圈的功率，但当励磁线圈工作时，需要大量的工作电流，很容易导致线圈迅速发热和烧毁；同时，隔膜电磁阀在关闭状态下只能由弹簧的压力强压膜片堵住流体阀口。因此，一般的隔膜电磁阀公称通径只在8mm以下，工作压差仅为0.1至0.2mpa。但即使隔膜电磁阀的公称通径很小，泄露问题也不能彻底解决，有的隔膜电磁阀工作功耗甚至达到数百瓦。因此，一般的企业基本也不生产电磁式隔膜电磁阀。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电磁启动式流体动力差开闭装置，以解决上述现有技术存在的问题，使电磁启动式流体动力差开闭装置在较大的公称通径和工作压差的工作环境下也不泄露。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种电磁启动式流体动力差开闭装置，包括阀体和上盖，所述阀体上设有导流口，所述上盖与所述阀体密封连接；

所述上盖的上端设有电磁铁，所述电磁铁包括套管、线圈组件、永磁体和铁芯，所述线圈组件套设在所述套管上，所述永磁体设置在所述套管的内部上侧，所述铁芯设在所述套管的内部下侧，所述铁芯能够在所述套管内上下移动；

所述铁芯的下端依次连接有上连杆和下连杆，所述上连杆上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端抵在所述上盖上，所述第一弹簧的另一端抵在所述上连杆的端部，所述下连杆上套设有压板，所述压板和所述下连杆之间设有间隙，所述下连杆和所述上连杆之间卡接有密封组件，所述密封组件能够控制所述间隙的启闭，所述压板上套设有第一膜片，所述第一膜片的底面与所述导流口触接，所述密封组件和所述上连杆之间设有第二膜片，所述第一膜片上开设有先导孔，所述先导孔使所述第一膜片和所述第二膜片之间的腔体与流体腔连通，所述第一膜片和所述第二膜片的边缘通过压环与所述阀体连接。

优选地，所述上连杆的上端为球头，所述电磁铁的下端为设有凹槽，所述球头卡接于所述凹槽内。

优选地，所述下连杆的下端与所述上连杆的上端通过螺纹连接；所述下连杆的下端通过螺纹连接有螺母和垫圈；所述第一膜片下侧的所述压板上通过螺纹连接有锁母和垫圈。

优选地，所述第一膜片和所述第二膜片均由防腐材料制成。

优选地，所述永磁体和所述铁芯之间设有第二弹簧，所述第二弹簧的一端抵在所述永磁体上，另一端抵在所述铁芯上。

本发明还提供了一种电磁启动式流体动力差开闭装置，包括阀体和上盖，所述阀体上设有导流口，所述上盖与所述阀体密封连接；

所述上盖的上端设有电磁铁，所述电磁铁包括套管、线圈组件、永磁体和铁芯，所述线圈组件套设在所述套管上，所述永磁体设置在所述套管的内部上侧，所述铁芯设在所述套管的内部下侧，所述铁芯能够在所述套管内上下移动；

所述铁芯的下端依次连接有上连杆和下连杆，所述上连杆上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端抵在所述上盖上，所述第一弹簧的另一端抵在弹簧座上，所述弹簧座套设在所述上连杆上，所述下连杆上套设有下活塞，所述下连杆与所述下活塞之间设有间隙，所述下连杆和所述上连杆之间卡接有密封组件，所述密封组件能够控制所述间隙的启闭，所述下活塞的底面上嵌有密封圈，所述密封圈与所述导流口触接，所述上连杆上套设有上活塞，所述上活塞和所述下活塞通过内外半圆卡环连接，所述上活塞和所述下活塞之间设有第三弹簧，所述第三弹簧的一端抵在所述上活塞上，所述第三弹簧的另一端抵在所述下活塞上，所述上连杆和所述上活塞之间设有活塞环，所述上活塞和所述下活塞与所述上盖的内壁之间均设有活塞环，所述上盖上设有先导孔，所述先导孔使所述下活塞与所述上活塞之间的腔体与流体腔连通，所述上连杆和所述下连杆中设有流道，所述流道使所述上活塞与所述盖板之间的腔体与流体腔连通。

优选地，所述密封圈设置在所述下活塞的下端面槽内，所述密封圈由下压板固定，所述下压板卡接在所述下活塞的卡环内，所述下连杆的下端通过螺纹连接有螺母和垫圈。

优选地，所述上连杆、所述下连杆、所述上活塞、所述下活塞、所述密封组件、所述密封圈均由防腐材料制成。

本发明又提供了一种电磁启动式流体动力差开闭装置，包括阀体和上盖，所述阀体上设有导流口，所述上盖与所述阀体密封连接；

所述上盖的上端设有电磁铁，所述电磁铁包括套管、线圈组件、永磁体和铁芯，所述线圈组件套设在所述套管上，所述永磁体设置在所述套管的内部上侧，所述铁芯设在所述套管的内部下侧，所述铁芯能够在所述套管内上下移动；

所述铁芯的下端依次连接有上连杆和下连杆，所述下连杆上套设有桶式活塞，所述下连杆与所述桶式活塞的底板之间设有间隙，所述下连杆和所述上连杆之间卡接有密封组件，所述密封组件能够控制所述间隙的启闭，所述下活塞的底面上嵌有密封圈，所述密封圈与所述导流口触接，所述上连杆上套设有塔形弹簧，所述塔形弹簧施加预压紧力，所述桶式活塞的内壁上端卡接有弹簧卡环，所述塔形弹簧的大端头部抵在所述弹簧卡环上，所述塔形弹簧的小端头部抵在所述密封组件上，所述桶式活塞设置在所述阀体内部，所述桶式活塞的外壁与阀体的内壁之间设有先导间隙，所述先导间隙使所述桶式活塞内部的腔体与流体腔连通。

优选地，所述上连杆上还套设有第四弹簧，所述第四弹簧的一端抵在所述上盖上，所述第四弹簧的另一端抵在所述弹簧卡环上。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明通过向线圈组件施加正向或反向的工作脉冲电流，使永磁体与铁芯产生相吸或相斥的动作，驱动铁芯往复动作，进而带动上连杆、下连杆和密封组件运动，使得密封组件可控制上压板、下活塞或桶式活塞与下连杆之间间隙的开或闭，从而改变第一膜片、下活塞或桶式活塞上下端的压力差，并通过变化的压力差推动第一膜片、下活塞或桶式活塞上下运动，实现了对导流孔的开或闭。本发明通过利用流体压力作用于上压板、下活塞或桶式活塞，进而使第一膜片和密封圈借助于流体压力压紧在导流孔上，增加了关闭状态下的压力，解决了阀体易泄露的问题，有助于提高电磁启动式流体动力差开闭装置的公称通径和工作压差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1电磁启动式流体动力差开闭装置的结构示意图；

图2为本发明实施例2电磁启动式流体动力差开闭装置的结构示意图；

图3为本发明实施例3电磁启动式流体动力差开闭装置的结构示意图；

图4为本发明实施例4电磁启动式流体动力差开闭装置的结构示意图；

其中：1-阀体，2-上盖，3-导流口，4-套管，5-线圈组件，6-永磁体，7-铁芯，8-上连杆，9-下连杆，10-第一弹簧，11-压板，12-间隙，13-密封组件，14-第二膜片，15-先导孔，16-压环，17-第二弹簧，18-第一膜片，21-弹簧座，22-下活塞，23-密封圈，24-上活塞，25-第三弹簧，26-活塞环，27-流道，28-下压板，31-桶式活塞，32-塔形弹簧，33-弹簧卡环，34-先导间隙，41-第四弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种电磁启动式流体动力差开闭装置，以解决上述现有技术存在的问题，使电磁启动式流体动力差开闭装置在较大的公称通径和工作压差的工作环境下也不泄露。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：如图1所示，本实施例提供了一种电磁启动式流体动力差开闭装置，包括阀体1和上盖2，阀体1上设有导流口3，上盖2与阀体1密封连接。

上盖2的上端设有电磁铁，电磁铁包括套管4、线圈组件5、永磁体6和铁芯7，线圈组件5套设在套管4上，永磁体6设置在套管4的内部上侧，铁芯7设在套管4的内部下侧，铁芯7能够在套管4内上下移动。通过铁芯7的上端与永磁体6形成吸和斥，可减小线圈组件5的电流，使线圈组件5不易发热和烧毁。永磁体6和铁芯7之间优选设有第二弹簧17，第二弹簧17的一端抵在永磁体6上，另一端抵在铁芯7上，给第二弹簧17预施加压紧力，可以增加断电时对密封组件13施加的封闭力，进一步确保装置不泄露，并可减小电磁铁下行所需要的电流。

铁芯7的下端依次连接有上连杆8和下连杆9，上连杆8的上端为球头，电磁铁的下端为设有凹槽，球头卡接于凹槽内，使上连杆8相对于铁芯7具有万向性，可保证上连杆8能够活动自如。下连杆9的下端与上连杆8的上端通过螺纹连接。上连杆8上套设有第一弹簧10，第一弹簧10的一端抵在上盖2上，第一弹簧10的另一端抵在上连杆8的端部，并给第一弹簧10预施加压紧力。

下连杆9上套设有压板11，压板11和下连杆9之间设有间隙12，下连杆9和上连杆8之间卡接有密封组件13，密封组件13位于压板11上侧并能够在下连杆9的带动下控制间隙12的启闭，下连杆9的下端且位于压板11的下侧连接螺母和垫圈，螺母和垫圈与压板11具有一定的间距。压板11上套设有第一膜片18，第一膜片18由设置在压板11上的锁母和垫圈压紧固定，第一膜片18的底面能够与导流口3触接并密封。第一膜片18上开设有先导孔15，先导孔15优选沿着第一膜片18的周向均布多个，先导孔15使第一膜片18和第二膜片14之间的腔体与流体腔连通。密封组件13和上连杆8之间设有第二膜片14，第一膜片18和第二膜片14的边缘通过压环16与阀体1连接并密封。第一膜片18和第二膜片14优选由防腐材料制成，最优选的，凡是与流体接触的零部件(下连杆9、压板11、锁母、垫圈、螺母、压环16、密封组件13和阀体1等)均由防腐材料制成，可提高整个装置的防腐性能和使用寿命。

本实施例的工作原理为：向线圈组件5施加正向或反向的脉冲电流，产生的脉冲磁场使铁芯7的上端与永磁体6形成吸和斥，由此可通过上连杆8带动下连杆9做上下运动。当下连杆9上行时，首先带动密封组件13随之上行，开启压板11与下连杆9之间的间隙12，使得第一膜片18与第二膜片14之间的压力通过间隙12泄露，从而使流体腔的压力大于第一膜片18上与第二膜片14之间的压力，导致施加到导流孔上的压力不足，由于第一膜片18下的流体腔的压力大于第一膜片18与第二膜片14之间的流体动力差，进而推动第一膜片18上行，使第一膜片18与流体腔的导流孔产生了所设定的距离，流体通过这一段距离沿着流体腔流动；当下连杆9下行时，带动密封组件13随之下行，封闭压板11与下连杆9之间的间隙12，使第一膜片18与第二膜片14之间的压力无泄漏而保压，流体压力沿着第一膜片18的先导孔15进入到第一膜片18与第二膜片14之间，使第一膜片18与第二膜片14之间的压力大于流体腔的压力，产生使压板11和第一膜片18下行的压力，当第一膜片18下行到流体腔的导流孔上时，流体压力则完全作用到第一膜片18与第二膜片14之间，使第一膜片18的下端与流体腔的导流孔内形成了压力差，由于导流孔的环口截面积小，当流体压力差通过第一膜片18作用到环口时，形成第一膜片18的上部压力大于下部压力，从而实现了阻断流体的作用。

实施例2：如图2所示，本实施例提供了一种电磁启动式流体动力差开闭装置，与实施例1不同的是：

铁芯7的下端依次连接有上连杆8和下连杆9，上连杆8上套设有第一弹簧10，第一弹簧10的一端抵在上盖2上，第一弹簧10的另一端抵在弹簧座21上，弹簧座21套设在上连杆8上。

下连杆9上套设有下活塞22，下连杆9的下端且位于下活塞22的下侧通过螺纹连接螺母和垫圈，螺母和垫圈与下活塞22的底面之间具有一定的间距。下连杆9与下活塞22之间设有间隙12，下连杆9和上连杆8之间卡接有密封组件13，密封组件13位于下活塞22上侧并能够在下连杆9的带动下控制间隙12的启闭。下活塞22的底面上嵌有密封圈23，密封圈23设置在下活塞22的下端面槽内，密封圈23由下压板28固定，下压板28卡接在下活塞22的卡环内，密封圈23能够与导流口3触接并密封。上活塞24套设在上连杆8上，上活塞24和下活塞22通过内外半圆卡环连接，上活塞24和下活塞22之间设有第三弹簧25，第三弹簧25的一端抵在上活塞24上，第三弹簧25的另一端抵在下活塞22上。上连杆8和上活塞24之间设有活塞环26(优选为2v型活塞环)，上活塞24和下活塞22均设置在上盖2内部，上活塞24与上盖2的内壁之间设有活塞环26(优选为对边v型活塞环)，下活塞22与上盖2的内壁之间设有活塞环26(优选为单v型活塞环)，上盖2下侧的短管上设有先导孔15，先导孔15优选沿短管的周向均布多个，先导孔15使下活塞22与上活塞24之间的腔体与流体腔连通，上连杆8和下连杆9中设有流道27，流道27使上活塞24与盖板之间的腔体与流体腔连通。上连杆8、下连杆9、上活塞24、下活塞22、密封组件13、密封圈23均由防腐材料制成。

本实施例的工作原理与实施例1相同，改进之处在于：当输入方向为从左至右时(设左侧为输入端，以下简称为“+”；右侧为输出端，以下简称为“—”)，在下活塞22组与流体腔处在封闭状态时，下活塞22组和上活塞24组之间的压力为“+”；当下活塞22组与流体腔处在开启状态时，下活塞22组和上活塞24组之间的压力为“—”，此时，流体压力“+”通过下连杆9和上连杆8的流道27到达上活塞24组上，流体压力“+”通过密封组件13施加到下活塞22上，达到无压力“+”到达下活塞22组和上活塞24组之间，产生关闭压力，反之则开启。

本实施例在流体系统中最大的特点是安装时不区分输出与输入方向。

实施例3：如图3所示，本实施例提供了一种电磁启动式流体动力差开闭装置，与实施例1不同的是：

铁芯7的下端依次连接有上连杆8和下连杆9，下连杆9上套设有桶式活塞31，下连杆9与桶式活塞31的底板之间设有间隙12，底板上端设有环状的锐角凸起，下连杆9和上连杆8之间卡接有密封组件13，密封组件13位于底板上侧并能够在下连杆9的带动下抵在锐角凸起上并控制间隙12的启闭。下活塞22的底面上嵌有密封圈23，密封圈23能够与导流口3触接并密封。上连杆8上套设有倒置的塔形弹簧32，塔形弹簧32施加预压紧力，桶式活塞31的内壁上端卡接有弹簧卡环33，塔形弹簧32的大端头部抵在弹簧卡环33上，塔形弹簧32的小端头部抵在密封组件13上，桶式活塞31设置在阀体1内部，桶式活塞31的外壁与阀体1的内壁之间设有先导间隙34，先导间隙34使桶式活塞31内部的腔体与流体腔连通。

本实施例的工作原理为：当向线圈组件5施加正向或反向的脉冲工作电流时，铁芯7与永磁体6在同极相斥、异极相吸的作用下，进行往复式工作，带动了上连杆8、密封组件13和下连杆9的上下运动。当为异极相吸时，铁芯7驱动下连杆9上行，密封组件13受到塔形弹簧32的初始压缩缓冲作用随之上行，从而降低了初始脉冲电流的需求，密封组件13开启桶式活塞31与下连杆9之间的间隙12，桶式活塞31上端泄压，使得桶式活塞31的下端压力大于上端压力，形成流体压力差推动桶式活塞31上行，流体通过流体腔；反之，当产生同极相斥时，密封组件13在铁芯7与永磁体6相斥作用和塔形弹簧32的压力作用下随之下行，封闭桶式活塞31与下连杆9之间的间隙12，使得桶式活塞31的下端压力小于上端压力，形成流体压力差推动桶式活塞31下行，流体不能通过导流口3。

实施例4：如图4所示，本实施例提供了一种电磁启动式流体动力差开闭装置，作为对实施例3的改进的技术方案，改进之处在于，上连杆8上还套设有第四弹簧41，第四弹簧41的一端抵在上盖2上，第四弹簧41的另一端抵在弹簧卡环33上。其余技术特征与实施例3相同。本实施例适用于管道通径在100mm以上，在使用时更加有利于利用第四弹簧41的初始压缩力小和双向储能后的释放力强的优点，可以保证桶式活塞31的往复运动顺畅以及装置的密封性，同时也有利于降低脉冲电流的耗能。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。