本发明涉及阀技术领域，具体涉及一种带定位的电磁球阀。
背景技术：
控制阀类是液压系统主要原器件之一，其中电磁球阀是控制阀类的一种。电磁球阀就是阀芯为球形的电磁控制阀，它除具备电磁阀所有特点外，还有其独有的一些特性。其以电磁铁的推力为驱动力推动钢球来实现油路通断的球式电磁换向阀，适用于以各种矿物油为工作介质的液压系统，以实现无泄漏的先导控制。在满足流量-压降特性要求时，也可作为其他执行机构的方向控制。
如公告号为CN202048222U、名称为“直推式电磁球阀”的中国实用新型专利就公开了这样一种二位三通的电磁球阀，当电磁铁不通电时，弹簧直接将钢球压在T口端阀座上，P口和A口导通，A口与T口之间截止且无泄漏。当电磁铁通电时，电磁铁克服弹簧力将钢球推到P口端阀座上，A口和T口相通，P孔和A孔截止且无泄漏。虽然上述发明能通过电磁铁得电与否实现两个工作位置的切换，但在实际工业自动化应用中，例如需要两个工作位置都维持较长的时间，则电磁铁不通电的工作位置容易实现，但电磁铁需要通电的工作位置的维持则需要通过给电磁铁长期通电来保持，长期给电磁铁通电会导致电磁铁线圈发热比较厉害，线圈的使用寿命比较短，从而导致电磁球阀容易出现故障，维护成本高。
技术实现要素：
针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种电磁球阀，该电磁球阀可实现在两个位置可靠工作且结构更简单、更便于维护。
为了实现以上发明目的，本发明提出了一种具有以下结构的带定位的电磁球阀，包括：
阀体，其上设有油道A、油道P、油道T和阀体腔；
阀座组件，其设在所述阀体腔内，并分别设有与油道A、油道P、油道T连通的通道，且所述阀座组件上设有定位机构；
阀芯，其活动设在所述阀座组件内，且所述阀芯上设有与定位机构配合以保持阀芯工作位置的卡位结构；以及
电磁组件，其与所述阀芯连接，用于切换阀芯的工作位置。
在本发明中，通过电磁组件进行阀芯的工作位置切换，通过阀座组件上的定位机构与阀芯上的卡位结构配合来保持阀芯的工作位置。因此，不需要电磁铁长时间通电进行保持，也可实现在两个位置可靠工作。而且组成部件更少，结构更简单、更便于维护。
在一种实施方案中，所述阀芯的工作位置包括第一工作位置和第二工作位置，当阀芯位于第一工作位置时，油道A与油道P连通，油道A与油道T被隔断；当阀芯位于第二工作位置时，油道A与油道T连通，油道A与油道P被隔断。电磁组件主要是通过操作阀芯的移动来实现第一工作位置和第二工作位置的切换。
在一种实施方案中，所述电磁组件包括分设在阀体两端的第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁与第二电磁铁分别通过第一推杆和第二推杆作用在所述阀芯的两端。第一电磁铁得电时，通过第一推杆推动阀芯移动使得油道A与油道T被隔断。第二电磁铁得电时，通过第二推杆推动阀芯反向移动使得油道A与油道P被隔断。
在一种实施方案中，所述第一推杆穿过第一连接块与螺堵作用在阀芯一端的凹部上，第二推杆穿过第二连接块作用在阀芯另一端中部的凹槽上。保证连接和操作时不会出现突变和滑脱，保证工作稳定性。
在一种实施方案中，所述阀座组件包括第一阀座和第二阀座，所述阀体腔为阶梯孔形状，所述第一阀座和第二阀座设在阀体腔的阶梯孔形状的大孔内，且第一阀座上设有与油道P连通的第一通道，第二阀座上设有与油道A连通的第二通道，所述阀体腔的阶梯孔形状的小孔与油道T连通。设置第一阀座和第二阀座主要是为了减少加工难度和安装难度。
在一种实施方案中，所述阀芯包括依次连接的第一大端部、第一凹部、第二大端部、第二凹部与第三大端部，所述第二大端部的两侧分别设有用于密封的第一锥面和第二锥面。第一凹部和第二凹部可保证足够的通流面积。
在一种实施方案中，当阀芯位于第一工作位置时，第二锥面压接在第二阀座上，隔断油道A与油道T；当阀芯位于第二工作位置时，第一锥面压接在第一阀座上，隔断油道A与油道P。锥面结构在密封时可保证良好的密封性能。
在一种实施方案中，所述定位机构包括设在阀座组件中的第一阀座上端的弹性密封件和卡接钢球，所述阀芯上的卡接结构包括与所述卡接钢球配合的凹槽。
在一种实施方案中，所述定位机构为两个，且两个定位机构在所述第一阀座上呈轴向分布，当阀芯位于第一工作位置时，位于上端的定位机构与所述阀芯上的第一凹槽配合卡位；当阀芯位于第二工作位置时，位于下端的定位机构与所述阀芯上的第二凹槽配合卡位。定位原理比较简单、且易于安装与维护。
在一种实施方案中，所述阀座组件对应定位机构处设有衬套，所述衬套设在阀体与所述阀座组件的弹性密封件之间。衬套便于拆卸，从而方便对弹性密封件进行更换和维护。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的带定位的电磁球阀通过两个电磁铁来进行阀芯的两个工作位置之间能顺利进行来回切换，通过在第一工作位置和第二工作位置，分别设置有定位机构来保持电磁铁得电时的工作状态，因此即便电磁铁断电，也可实现对两个工作位置的长时间保持。由于不需要通过给电磁铁长时间通电的方式来保持阀芯的工作位置，因此电磁铁线圈不发热，且能避免现有技术中因电气故障导致的潜在危险。另外，本发明的电磁球阀定位原理相对简单，组件相对较少，不仅使用寿命增长，维护也更方便。
附图说明
下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：
图1为本发明的带定位的电磁球阀的其中一种实施例的结构示意图；
图2为图1中的局部放大图；
图3为本发明的机能符号图。
附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
发明人在发明过程中注意到，现有直推式电磁球阀虽然能通过电磁铁得电与否实现两个工作位置的切换，但在实际工业自动化应用中，尤其是要实现通电的工作位置的维持，一般只能通过给电磁铁长期通电的方式，而长期给电磁铁通电会导致电磁铁线圈发热严重，线圈的使用寿命比较短，从而导致电磁球阀容易出现故障，维护成本高。
针对以上不足，本发明的实施例提出了一种带定位的电磁球阀，下面进行说明。
图1显示了本发明的一种带定位的电磁球阀的其中一种实施例。在该实施例中，本发明的电磁球阀主要包括：阀体4、阀座组件、阀芯10和电磁组件。其中，阀体4上设有油道A、油道P、油道T和阀体腔。该阀体腔整体为阶梯孔形状，上端为直径较大的大孔，下端为直径较小的小孔。阀座组件设在阀体腔内，且阀座组件上设有分别设有与油道A、油道P、油道T连通的通道和用于定位阀芯10的定位机构。阀芯10活动设在阀座组件内，且阀芯10上设有与定位机构配合以保持阀芯10的工作位置的卡位结构。电磁组件与阀芯10连接，用于切换阀芯的工作位置。
在一个实施例中，如图1、图2和图3所示，阀芯10的工作位置主要包括第一工作位置(即图2中的左侧阀芯的位置)和第二工作位置(即图2中的右侧阀芯的位置)。当阀芯10位于第一工作位置时，油道A与油道P连通，此时油道A与油道T被阀芯10的结构隔断。当阀芯10位于第二工作位置时，油道A与油道T连通，油道A与油道P被阀芯10的结构隔断。说明的是，图1和图2中的阀芯10显现了两个工作位置，但可以理解，在第一工作位置时，呈现的是阀芯10左侧显示的油道A与油道T被阀芯10的结构隔断的状态。而在第二工作位置时，呈现的是阀芯10右侧显示的油道A与油道P被阀芯10的结构隔断。此处画在一起只是为了方便对比和理解，实际在某个阶段只会呈现阀芯10的其中一种状态。
在一个实施例中，如图1和图3所示，电磁组件包括分设在阀体4的两端的第一电磁铁1和第二电磁铁6。设置两个电磁铁主要是为了方便来回切换两个工作位置。第一电磁铁1与第二电磁铁6分别通过第一推杆3和第二推杆5作用在阀芯10的两端实现两个工作位置的切换。此处，可以理解，在某个阶段，只有其中一个电磁铁得电，例如，当第一电磁铁1得电时，第一推杆3推动阀芯10向下移动，油道A与油道P连通，此时油道A与油道T被阀芯10的结构隔断，此时若保持，则阀芯10保持在第一工作位置。当第二电磁铁6得电时，第二推杆5推动阀芯10上移，油道A与油道T连通，油道A与油道P被阀芯10的结构隔断，此时若保持，则阀芯10保持在第二工作位置。
在一个实施例中，如图1所示，第一推杆3穿过第一连接块与螺堵2作用在阀芯10上端的凹部上。第二推杆5穿过第二连接块作用在阀芯10下端中部的凹槽上。另外，第一推杆3的结构为上端直径大、下端直径小且下端的端部设有用于增大接触面积的凸块部。与第一推杆3配合的阀芯10上端设有凹部，该凹部的直径与第一推杆3下端的凸块部相配合。
在一个实施例中，第二推杆5穿过第二连接块作用在阀芯10下端的凹槽上。第二推杆5的结构为下端直径大、上端直径小，上端端部连接有大直径的连接块，连接块上连接有圆台状的凸出部，该凸出部与阀芯10下端的喇叭口型凹槽结构配合。此外，阀芯10中部设有通孔，该通孔连通阀芯10的上下表面，阀芯10上表面的油液可经该通孔流向油道T，再流回油箱。
在一个实施例中，如图2所示，阀芯10主要包括依次连接的第一大端部、第一凹部、第二大端部、第二凹部与第三大端部。第二大端部的两侧分别设有用于密封的第一锥面101和第二锥面102。
在一个实施例中，阀座组件主要包括第一阀座9和第二阀座11。阀体腔为阶梯孔形状，第一阀座9和第二阀座11设在阀体腔位于上端的阶梯孔形状的大孔内。另外，第一阀座9上设有与油道P连通的第一通道，第二阀座11上设有与油道A连通的第二通道，阀体腔位于下端的阶梯孔形状的小孔与油道T连通。
在一个实施例中，定位机构包括两个，即包括第一定位机构12和第二定位机构7。每个定位机构均主要包括设在第一阀座9的上端的弹性密封件和卡接钢球。阀芯10上的卡接结构包括与卡接钢球配合的第一凹槽103和第二凹槽104。进行限位保持时，弹性密封件将卡接钢球压接到阀芯10对应的凹槽上。
在一个优选的实施例中，如图2所示，两个定位机构12和7在第一阀座9上呈沿阀芯10的轴向上下布置。如图2和图3所示，当阀芯10位于第一工作位置时，第二锥面102压接在第二阀座11上，隔断油道A与油道T，位于上端的第一定位机构12与阀芯10上的第一凹槽103配合卡位。当阀芯10位于第二工作位置时，第一锥面101压接在第一阀座9上，隔断油道A与油道P，位于下端的第二定位机构7与阀芯10上的第二凹槽104配合卡位。
在一个优选的实施例中，阀座组件对应定位机构12和7处设有衬套8。该衬套8设在阀体4与阀座组件的弹性密封件之间。在一个优选的实施例中，弹性密封件可优选为O型圈。在定位时，利用O型圈受挤压后产生的弹性力将卡接钢球挤压到阀芯10上用于定位的凹槽里面。O型圈不仅体积小而且成本低。当另外一端的电磁铁通电后，由于O型圈的压缩弹性，卡接钢球又可以缩进里面实现工作位置的切换。此外，通过拆卸衬套8可以方便的对O型圈进行更换，便于维护。
在一个优选的实施例中，O型圈和卡接钢球组的安装孔为外周大里面小阶梯型的孔，外槽设计时要保证O型圈装进去时有一定的拉伸和压缩量，这样通过选用不同规格或者硬度的O型圈可以达到不同的拉伸率和压缩率，从而可以方便调节钢球卡进定位槽里面的卡紧力，满足定位机构12和7的不同需求，效果更佳。
在一个实施例中，本发明的工作原理如下：
设置第一电磁铁1和第二电磁铁6用来切换两个工作位置。通过第一定位机构12与第一定位槽103配合，来保证第一电磁铁1通电当阀芯10向下移动到第二锥面102与第二阀座11上的阀口闭合后，第一定位机构12的多个钢球卡到第一定位槽103里面来保证第一电磁铁1通电的工作位置。这样，即便当第一电磁铁1失电后，阀芯10继续保持在第一电磁铁1通电时的第一工作位置。同理，通过第二定位机构7与第二定位槽104配合，来保证第二电磁铁6通电当阀芯10向上移动到第一锥面101与第一阀座9上的阀口闭合后，第二定位机构7的多个钢球卡到第二定位槽104里面来保证第二电磁铁6通电的工作位置。这样，即便当第二电磁铁6失电后，阀芯10继续保持在第二电磁铁6通电时的第二工作位置。通过定位机构来保持工作位置，无需第一电磁铁1或第二电池铁6长时间通电，因此电磁铁线圈不发热，且无电气故障导致的潜在危险。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。