电磁驱动的缓冲式气体喷射阀的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，包括：阀体、阀芯、阀座和缓冲机构，阀芯的阀片设置有外密封锥面，阀座设置有内密封锥面，外密封锥面的锥角大于或小于内密封锥面的锥角；缓冲机构包括设置有端盖的缓冲座，缓冲座固定于阀体，缓冲座和端盖围成的空腔内活动安装有缓冲块和减震块，缓冲座设置有撞击面，减震块有一部分位于缓冲座的撞击面与端盖的内侧端面之间，减震块的该部分与端盖的内侧端面之间设置有弹性垫；缓冲弹簧夹压于缓冲块与减震块之间。该气体喷射阀设置了具有多次缓冲功能的缓冲机构，克服了缓冲块反弹后撞击阀芯、造成阀芯再次开启的缺陷，缓冲效果好，响应速度快，延长了气体喷射阀的使用寿命。
【专利说明】
电磁驱动的缓冲式气体喷射阀
技术领域
[0001]本发明涉及气体喷射阀技术领域，尤其涉及一种带缓冲机构的气体喷射阀。
【背景技术】
[0002]采用电磁驱动的高速电磁气体喷射阀能够适应较小的流量要求和较低的气体压力条件，中国发明专利CN104197027A公开了一种整体式双阀门气体喷射阀及其装配方法，可满足大流量高速响应要求，但阀的阀片与阀座直接碰撞，阀的寿命受到影响。
[0003]中国发明专利CN105042177A公开了本
【申请人】提出的一种带缓冲机构的气体喷射阀，在阀芯的关闭过程中，在回位弹簧的作用下，阀芯高速向关闭方向运动，在阀芯接近阀座时，阀杆头部先撞上缓冲块，将运动能量大部分转移到缓冲块和缓冲弹簧中，然后阀芯缓慢落座，减轻了阀芯关闭时阀片与阀座的碰撞磨损，阀芯再次打开时无阻尼作用，响应快。但随减震块高速运动撞击前端盖后反弹，会再次撞击阀芯，造成阀芯的再次开启，影响气体喷射阀运动和使用寿命。再者，阀片与阀座的密封采用面密封，由于密封面磨损不均匀，造成气体泄漏。另外，出于装配的需要，前阀片的外圆直径要小于后阀片的外圆直径，从而大小阀片的面积不同，导致气体作用在阀芯上的压力不平衡，影响阀芯的运动速度。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术的以上缺陷，本发明提供一种电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，以克服缓冲块反弹后撞击阀芯、造成阀芯再次开启的缺陷，该阀缓冲效果好，相应速度快，使用可靠。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，包括:阀体，所述阀体内设置有阀座和阀套，所述阀体设置有进气孔和出气孔，所述进气孔与所述阀座之间设置有进气通道；阀芯和回位弹簧，所述阀芯包括顺序设置的阀杆、阀片和阀尾，所述阀杆滑动安装于所述阀套内，所述阀片与所述阀座相适配;动衔铁和电磁线圈，所述动衔铁固定连接于所述阀尾，所述电磁线圈安装于所述阀体的后部;缓冲机构;所述阀片设置有外密封锥面，所述阀座设置有内密封锥面，所述外密封锥面的锥角大于或小于所述内密封锥面的锥角;所述缓冲机构包括设置有端盖的缓冲座，所述缓冲座固定于所述阀体，所述缓冲座和所述端盖围成的空腔内活动安装有缓冲块和减震块，所述缓冲座设置有撞击面，所述减震块有一部分位于所述缓冲座的撞击面与所述端盖的内侧端面之间，所述减震块的该部分与所述端盖的内侧端面之间设置有弹性垫;所述缓冲座和所述端盖围成的空腔与所述阀体的空腔相通，所述阀杆的头部伸向所述缓冲块;缓冲弹簧，所述缓冲弹簧夹压于所述缓冲块与所述减震块之间。
[0006]优选的，所述弹性垫与所述减震块紧密贴合。
[0007]优选的，所述端盖中部开设有通孔，所述减震块从所述通孔中伸出。
[0008]优选的，所述阀体设置有导向柱面，所述缓冲块套设于所述导向柱面。
[0009]优选的，所述缓冲块和所述减震块的弹簧安装部位分别设置有沉孔。
[0010]优选的，所述回位弹簧夹压在所述阀体的后部与所述阀尾之间。
[0011]优选的，所述阀座包括前阀座和后阀座，所述阀片包括前阀片和后阀片，所述前阀片与所述后阀片之间设有连杆，所述出气孔位于所述前阀片与所述后阀片之间，所述前阀片的外圆直径小于所述后阀片的外圆直径，所述前阀片的外圆直径小于或等于所述后阀座的孔径。
[0012]优选的，所述前阀片外密封锥面的锥角大于所述前阀座内密封锥面的锥角，所述前阀片外密封锥面与所述前阀座内密封锥面的交界处形成环线形密封带，所述后阀片外密封锥面的锥角小于所述后阀座内密封锥面的锥角，所述后阀片外密封锥面与所述后阀座内密封锥面的交界处形成环线形密封带。
[0013]优选的，所述前阀片外密封锥面的最大圆直径等于所述前阀片的外圆直径，所述前阀片的外圆直径等于所述后阀座的孔径。
[0014]优选的，所述阀座与所述阀体设为一体或分体设置。
[0015]采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是:
[0016]I)由于设置了缓冲块和减震块以及弹性垫和缓冲弹簧，阀芯关闭时，在回位弹簧的作用下，高速向前运动，当阀片接近阀座时，阀杆的头部首先撞击缓冲块，将大部分的动能传递给缓冲块，阀片缓慢落座，缓冲块向前运动，撞击减震块，将大部分动能传递给减震块，缓冲块在缓冲弹簧的作用下，反弹向后运动并与阀杆头部接触，由于这时缓冲块的动能已经大部分传递给了减震块，其动能仅仅为缓冲弹簧的储存能量，与阀杆头部的撞击大大减少;减震块与弹性垫紧密贴合在一起，弹性垫吸收减震块的能量后，将能量大部分直接消耗掉，弹性垫将储存的能量再次传递，造成减震块向后反弹，但减震块向后反弹的能量，只能传递给缓冲座，不会对缓冲块造成再次撞击，对阀片与阀座的密封面起到保护作用。
[0017]2)采用双阀片结构，前阀片外径小、后阀片外径大，相应的前阀座的孔径小、后阀座的孔径大，前阀片的锥角大于前阀座的锥角，后阀片的锥角小于后阀座的锥角，使得前阀片与前阀座之间形成的环线形密封带、以及后阀片与后阀座之间形成的环线形密封带的大小尽量接近，直至当前阀片外密封锥面的最大圆直径等于前阀片的外圆直径，前阀片的外圆直径等于后阀座的孔径时，前后阀片密封带的大小完全相等，作用在阀芯上气体压力的合力为零，气体作用在阀芯上的压力达到平衡，实现阀芯在电磁控制下的快速响应。
[0018]3)阀片与阀座为线密封，可有效避免密封面不均匀磨损造成的泄露。
[0019]综上所述，该喷射阀设置了具有多次缓冲功能的缓冲机构，克服了缓冲块反弹后撞击阀芯、造成阀芯再次开启的缺陷，缓冲效果好，响应速度快，延长了气体喷射阀的使用寿命O
【附图说明】
[0020]图1是本发明电磁驱动的缓冲式气体喷射阀的纵向剖视图；
[0021]图2是图1中I处的局部放大图；
[0022]图3是图1中Π处的局部放大图；
[0023]图中:1-阀体，11-进气孔，12a_前阀座，12al_内密封锥面，12b_后阀座，12bl_内密封锥面，13-出气孔，14-回位弹簧，2-阀芯，21-阀杆，22a-前阀片，22al-外密封锥面，22b-后阀片，22bl-外密封锥面，23-阀尾，3-阀套，4-缓冲块，51-缓冲座，511-撞击面，52-端盖，6- 减震块，7-弹性垫，8-缓冲弹簧，9-动衔铁，10-电磁线圈。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0025]为了便于理解，本发明对“前后”做以下约定:电磁线圈10得电，通过动衔铁9带动阀芯2向“后”运动，阀芯2开启；电磁线圈1失电，回位弹簧14使阀芯2向“前”运动，阀芯2关闭。
[0026]如图1所示，一种电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，阀体I设置有进气孔11和出气孔13，阀体I内设置有阀座和阀套3，所述进气孔与所述阀座之间设置有进气通道。
[0027]阀芯2包括顺序设置的阀杆21、阀片和阀尾23，阀片与阀座相适配，阀杆21滑动安装于阀套3内，阀片分为前阀片22a和后阀片22b，前阀片22a与后阀片22b之间设有连杆，出气孔13位于前阀片22a与后阀片22b之间。相应的，阀座也分为前阀座12a和后阀座12b，阀座与阀体I可以分体设置也可以设为一体。前阀片22a的外圆直径小于后阀片22b的外圆直径，装配时，为了使前阀片22a从后阀座12b的孔中穿过，前阀片22a的外圆直径要不大于(小于或等于)后阀座12b的孔径，两者最好相等，具体原因在下面的描述中详细说明。
[0028]如图2所示，前阀片22a设置有外密封锥面22al，前阀座12a设置有内密封锥面12al，外密封锥面22al的锥角大于内密封锥面12al的锥角，前阀片的外密封锥面22al与前阀座内密封锥面12al的交界处形成环线形密封带，实现线密封。
[0029]如图3所示，同样，后阀片22b设置有外密封锥面22bl，后阀座12b设置有内密封锥面12bl，但不同的是，后阀片外密封锥面22bl的锥角小于后阀座内密封锥面12bl的锥角，后阀片外密封锥面22bl与后阀座内密封锥面12bl的交界处形成环线形密封带，也实现了线密封。
[0030]上述结构使得前阀片22a与前阀座12a之间形成的环线形密封带、以及后阀片22b与后阀座12b之间形成的环线形密封带的大小尽量接近，前后两个环线形密封带的大小越接近，作用在阀芯上气体压力的合力就越平衡。本实例中，前阀片外密封锥面22al的最大圆直径等于前阀片22a的外圆直径，前阀片22a的外圆直径等于后阀座12b的孔径，使得前后两个环线形密封带的大小相等，作用在阀芯上气体压力的合力为零，气体作用在阀芯上的压力达到平衡，从而实现阀芯在电磁控制下的快速响应。
[0031]如图1所示，动衔铁9固定连接于阀尾23，电磁线圈10安装于阀体I的后部，回位弹簧14夹压在阀体I的后部与阀尾23之间。
[0032]作为本发明的另一个重点是缓冲机构，其克服了缓冲块反弹后撞击阀芯、造成阀芯再次开启的缺陷，具体结构如下:
[0033]缓冲座51设置有端盖52，端盖52与缓冲座51固定连接。缓冲座51固定于阀体I，缓冲座51与端盖52形成的空腔内内活动安装有减震块6和缓冲块4，缓冲座51和端盖52围成的空腔与阀体I的空腔相通，阀杆21的头部伸向缓冲块4 ο具体的，阀体I设置有导向柱面，缓冲块4套设于所述导向柱面，缓冲座51设置有撞击面511，减震块6有一部分位于端盖52的内侧端面与缓冲座51的撞击面之间，减震块6的该部分与端盖52的内侧端面之间设置有弹性垫7，弹性垫7最好与减震块6紧密贴合，弹性垫7选用橡胶等具有减震功能的材料，类似于橡胶减振弹簧。
[0034]缓冲弹簧8夹压于减震块6与缓冲块4之间，减震块6和缓冲块4的弹簧安装部位分别设置有沉孔。
[0035]上述缓冲机构的工作原理如下:
[0036]阀芯2关闭时，在回位弹簧14的作用下，高速向前(图示为向左)运动，当阀片(22a和22b)接近阀座(12a和12b)时，阀杆21的头部首先撞击缓冲块4，将大部分的动能传递给缓冲块4，阀片(22a和22b)缓慢落座，缓冲块4向前(图示为向左)运动，撞击减震块6，将大部分动能传递给减震块6，缓冲块4在缓冲弹簧8的作用下，反弹向后(图示为向右)运动并与阀杆21的头部接触，这时由于缓冲块4的动能大部分已经传递给了减震块6，其动能仅仅为缓冲弹簧8的储存能量，与阀杆21头部的撞击大大减少;减震块6与弹性垫7紧密贴合在一起，弹性垫7吸收减震块6的能量后，将能量大部分直接消耗掉，弹性垫7将储存的能量再次传递，造成减震块6向后反弹，但减震块6向后反弹的能量，只能传递给缓冲座51，不会对缓冲块4造成再次撞击，从而对阀片(22a和22b)与阀座(12a和12b)的密封面起到保护作用，克服了缓冲块反弹后撞击阀芯、造成阀芯再次开启的缺陷。
【主权项】
1.一种电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，包括: 阀体，所述阀体内设置有阀座和阀套，所述阀体设置有进气孔和出气孔，所述进气孔与所述阀座之间设置有进气通道； 阀芯和回位弹簧，所述阀芯包括顺序设置的阀杆、阀片和阀尾，所述阀杆滑动安装于所述阀套内，所述阀片与所述阀座相适配； 动衔铁和电磁线圈，所述动衔铁固定连接于所述阀尾，所述电磁线圈安装于所述阀体的后部； 缓冲机构;其特征在于， 所述阀片设置有外密封锥面，所述阀座设置有内密封锥面，所述外密封锥面的锥角大于或小于所述内密封锥面的锥角;所述缓冲机构包括 设置有端盖的缓冲座，所述缓冲座固定于所述阀体，所述缓冲座和所述端盖围成的空腔内活动安装有缓冲块和减震块，所述缓冲座设置有撞击面，所述减震块有一部分位于所述缓冲座的撞击面与所述端盖的内侧端面之间，所述减震块的该部分与所述端盖的内侧端面之间设置有弹性垫;所述缓冲座和所述端盖围成的空腔与所述阀体的空腔相通，所述阀杆的头部伸向所述缓冲块； 缓冲弹簧，所述缓冲弹簧夹压于所述缓冲块与所述减震块之间。2.如权利要求1所述的电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，其特征在于，所述弹性垫与所述减震块紧密贴合。3.如权利要求1所述的电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，其特征在于，所述端盖中部开设有通孔，所述减震块从所述通孔中伸出。4.如权利要求1所述的电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，其特征在于，所述阀体设置有导向柱面，所述缓冲块套设于所述导向柱面。5.如权利要求1所述的电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，其特征在于，所述缓冲块和所述减震块的弹簧安装部位分别设置有沉孔。6.如权利要求1所述的电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，其特征在于，所述回位弹簧夹压在所述阀体的后部与所述阀尾之间。7.如权利要求1所述的电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，其特征在于，所述阀座包括前阀座和后阀座，所述阀片包括前阀片和后阀片，所述前阀片与所述后阀片之间设有连杆，所述出气孔位于所述前阀片与所述后阀片之间，所述前阀片的外圆直径小于所述后阀片的外圆直径，所述前阀片的外圆直径小于或等于所述后阀座的孔径。8.如权利要求7所述的电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，其特征在于，所述前阀片外密封锥面的锥角大于所述前阀座内密封锥面的锥角，所述前阀片外密封锥面与所述前阀座内密封锥面的交界处形成环线形密封带，所述后阀片外密封锥面的锥角小于所述后阀座内密封锥面的锥角，所述后阀片外密封锥面与所述后阀座内密封锥面的交界处形成环线形密封带。9.如权利要求8所述的电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，其特征在于，所述前阀片外密封锥面的最大圆直径等于所述前阀片的外圆直径，所述前阀片的外圆直径等于所述后阀座的孔径。10.如权利要求1所述的电磁驱动的缓冲式气体喷射阀，其特征在于，所述阀座与所述阀体设为一体或分体设置。
【文档编号】F16K47/02GK105889604SQ201610518940
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】王秀强, 王立峰, 吴龙龙, 王孟晓, 王昊天, 吴鹏超, 从田增, 郑再强, 辛高扬, 牟大为
【申请人】潍坊力创电子科技有限公司