专利名称：双磁钢脉冲电磁阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电磁阀，特别是涉及一种带有控制电路可直接投入使用的双磁钢脉冲电磁阀。
二.
背景技术：
目前工业上常用的电磁阀，其电磁铁的工作方式，均为大电流启动，小电流保持，断电即释放，其存在的缺点是工作稳定性差，体积大，保持被动状态需要长时间通电，以克服弹簧作用力，因此耗电量大，容易引起线圈发热，甚至烧坏电磁阀，对线圈漆包线的质量和匝数等参数要求较高，从而增加电磁阀成本，受电磁阀本身结构及介质压力等因素影响，电磁阀工作不够稳定。为了克服上述缺陷，有关技术人员进行了不断的深入研究，开发出了脉冲电磁阀，瞬时通电，断电保持稳定状态，极大的节约了电能，提高了产品的综合指标。例如实用新型专利公开号为CN 2449030Y的新型脉冲电磁阀，电磁阀内设有永磁铁，隔离罩和控制器，永磁铁固定在静铁上，隔离罩位于弹簧、动铁、阀芯与线圈、静铁、永磁铁之间，控制器与线圈连接，本实用新型坚固耐用，结构简单，节电明显；实用新型专利公开号为CN 2529048Y的双稳态先导阀开关装置，结构也与前者类似，只是电磁阀本身不带控制电路；它们存在的共同缺点是(1)在开阀或关阀的某一状态下，维持阀位保持时作用到活动铁芯上的力只靠弹簧的弹力，对控制对象压力小，造成稳定性不够，对先导阀的泄放孔的密封强度弱，如果增大弹簧的压力，功率就会加大，造成吸合困难。(2)只有微弱的弹簧压力和自身重量，无其它力相助，造成电磁阀防振动性能差。(3)对安装位置要求高，如活动铁芯向上关阀时，微弱的弹簧力还得被铁芯自重抵消一部分，可靠性差。实用新型专利专利号01245561X的一种改进型先导式脉冲电磁水阀，在结构上倒是采用了双磁铁，但其磁铁结构仅仅由磁铁、线圈活动铁芯组成，不含有控制器，解决的技术问题也不同。
三.实用新型内容针对背景技术所指出的现有产品的缺点，提高脉冲电磁阀工作稳定性，同时组合脉冲控制电路为一体，设计出双磁钢脉冲电磁阀。
本实用新型所采用的技术方案一种双磁钢脉冲电磁阀，含有电磁头、阀芯和阀座，电磁头包括磁轭、磁钢、活动铁芯、垫铁和弹簧，磁轭为环形柱状中空壳体，其内封装励磁线圈，中空圆柱空腔内装有磁钢、垫铁、上端设有凹槽的活动铁芯，垫铁下部与活动铁芯上的凹槽内装有弹簧，活动铁芯下端连接阀杆、阀芯，所述的电磁头还含有脉冲控制电路，在磁轭下端与活动铁芯环接处设有下磁钢，脉冲控制电路的阀位开、关信号输入或励磁线圈电源由电缆或连接导线引出，脉冲控制电路的输出接励磁线圈，脉冲控制电路印刷板可以封装在兼作外壳的磁轭内，或者封装于塑料壳内采用相应方式同电磁头及励磁线圈连接。
脉冲控制电路由电阻、电容和继电器组成，开、关控制信号分别串联电容C1和继电器J1的线圈及电容C2和继电器J2的线圈，同电容C1和继电器线圈J1及电容C2和继电器线圈J2分别并联有电阻R1和R2，继电器J1及J2的常开触点接电源正极，继电器的J1及J2的常闭触点接电源负极，继电器J1及J2的公共端分别接励磁线圈DX两端。
脉冲控制电路由二极管、电容和继电器组成，二极管D串联继电器J的线圈通过开、关阀开关接入直流电源的正、负极，继电器J的常开、常闭触点与其线圈并联，常闭触点接负极，继电器公共端与电源负极之间串联接入充、放电电容C和电磁阀励磁线圈DX。
电磁阀驱动电源可为交流电，由并联的电阻、电容降压降后通过二极管接继电器常开、常闭触点，电阻、电容降压降后桥式整流的输出接继电器线圈。
脉冲控制电路由电阻、晶闸管和电容组成，晶闸管T1、T2串联，T1的源极接直流电源正极，T2的漏极接电源负极，T1的漏极和T2的源极连接节点与电源负极之间串联接入电容和电磁阀励磁线圈，T1的栅极和T2的栅极分别串联电阻接有源开关量开阀或关阀信号。
脉冲控制电路由电阻、电容和晶体管组成，晶体管T1的集电极经电阻接电源正极，T1的发射极接电源负极，T1的基极接开关量信号，T1的集电极同时接晶体管T2、T3互相短接的基极，T2的发射极接电源正极，T3的发射极接电源负极，T2、T3互相短接的集电极与电源负极之间串联接入充、放电电容C和电磁阀励磁线圈。
脉冲控制电路由电阻、电容和可控硅组成，两可控硅串联连接于电源两极之间，两可控硅中间节点与电源负极之间串联接入充、放电电容和电磁阀励磁线圈，两可控硅的控制端分别串联电阻接有源开关量开阀或关阀信号。
所述的双磁钢脉冲电磁阀，其阀座可为直通阀或先导阀，与活动铁芯连接的阀芯与其配套，电磁头与阀体采用螺纹或者螺钉连接，用“O”形密封圈密封。
电磁头也可单独使用，配套使用于通用的二位三通阀或二位五通阀或油压阀或换向阀，电磁头设置相应的固定方式。
本实用新型的积极有益效果1.本实用新型电磁阀与目前的双稳态电磁阀相比，在结构上应用了双向磁钢，开、关阀动作可靠、迅速，达到了双向定位，避免了弹簧定位的不足之处，磁环在无外来磁场作用下，有将活动铁芯拉至中间位置的功能，上下锁定位置稳定，不会因振动而使活动铁芯变位，抗振性能好。
2.集脉冲控制电路和电磁阀为一体，买来即可投入现场使用，很少或根本不需要对原来的控制器进行改动，用户选择使用方便，轻松达到节能目的，提高生产连续性、稳定性、可靠性，降低生产成本。
3.本实用新型电磁阀控制电路简单，构思巧妙，结构新颖，降低了对电磁阀励磁线圈的加工工艺要求和精度，本电磁阀线圈重量只有原先导电磁阀线圈的1/2到1/3，节约原材料，双磁钢脉冲电磁阀具有重量轻、体积小、成本低的特点，可直接使用于上位机或控制器实现电磁阀的自动控制，或者结合控制电源和按纽进行手动控制。
4.本实用新型产品励磁线圈瞬时供电，节能效果明显，励磁线圈无温升，线圈无烧坏现象，延长了漆包线使用寿命，产品质量可靠，使用寿命长。可广泛应用于工业气压、油压系统、家庭燃气、热水器、供水、供气管网，具有较好的推广价值和社会、经济效益。
四.
图1双磁钢脉冲电磁阀结构示意图之一图2双磁钢脉冲电磁阀结构示意图之二图3脉冲控制电路图之一图4脉冲控制电路图之二(通电开阀或关阀，断电关阀或开阀)图5脉冲控制电路图之三(通市电交流电开阀或关阀，断电关阀或开阀)图6脉冲控制电路图之四(长信号高电平开阀或关阀，低电平关阀或开阀)图7脉冲控制电路图之五(尖脉冲短信号开阀或关阀)图8脉冲控制电路图之六(方波短信号开阀或关阀)五.具体实施方式
实施例一参见图1，图中2为兼作电磁头外壳的磁轭，1为磁轭2的上盖，磁轭2内封装有脉冲控制电路印刷电路板6，控制电路的输入信号及电源线10伸出磁轭外部，印刷电路板上控制电路的输出接电磁头磁轭内部的励磁线圈3，4为阀上端盖，5为阀体，阀体包括阀芯13和阀座，阀芯13顶紧弹性密封膜片，在电磁头励磁线圈的作用下，活动铁芯连接阀芯上、下运动，随弹性膜片的起、落，阀门相应通、断。
电磁头磁轭2内部腔体绝缘体封装励磁线圈3，绝缘体内壁柱状留空，电磁线圈绝缘体上部固定垫铁7和控制电路印刷电路板6，柱状空腔内依次装有上磁钢8、弹簧9、活动铁芯15，弹簧9装在垫铁7下表面的磁钢8和活动铁芯15之间，弹簧9下端置于活动铁芯15上端开设的凹槽内，活动铁芯15下端连接阀杆和阀芯13，其与传统技术还有一点不同之处是在磁轭内部励磁线圈下端与活动铁芯环接处装设有下磁钢11。本实用新型电磁头与阀体5端盖4螺纹连接，连接处设密封圈12。
参见图3，本实施例电磁阀脉冲控制电路由电阻、电容和继电器组成，开、关控制信号分别串联电容C1和继电器线圈J1及电容C2和继电器线圈J2，同电容C1和继电器线圈J1及电容C2和继电器线圈J2分别并联有电阻R1和R2，继电器J1及J2的常开触点接电源正极，继电器的J1及J2的常闭触点接电源负极，继电器J1及J2的公共端分别接励磁线圈两端。电磁阀为先导阀。
实施例二参见图2，图3，本实施例双磁钢脉冲电磁阀为直控阀，与活动铁芯连接的阀杆、阀芯与其配套。图中标号同实施例一相同的代表意义相同，不重述。本实施例电磁阀电磁头与实施例一不同的是控制电路印刷电路板6固装在与磁轭2外形相同且互相配合的壳体14内，该壳体14套装在磁轭2的外部，中间采用绝缘体16支撑固定。在上、下磁钢的上侧或下侧可加设垫铁。
实施例三本实施例脉冲电磁阀机械结构同实施例一，不同之处在于可采用图4～图8所示的任一一种控制电路作为本电磁阀启、闭的控制方式。
实施例四本实施例脉冲电磁阀机械结构同实施例二，不同之处在于可采用图4～图8所示的任一一种控制电路作为本电磁阀启、闭的控制方式。
权利要求1.一种双磁钢脉冲电磁阀，含有电磁头、阀芯和阀座，电磁头包括磁轭、磁钢、活动铁芯、垫铁和弹簧，磁轭为环形柱状中空壳体，其内封装励磁线圈，中空圆柱空腔内装有磁钢、垫铁、上端设有凹槽的活动铁芯，垫铁下部与活动铁芯上的凹槽内装有弹簧，活动铁芯下端连接阀杆、阀芯，其特征是所述的电磁头还含有脉冲控制电路，在磁轭下端与活动铁芯环接处设有下磁钢，脉冲控制电路的阀位开、关信号输入或励磁线圈电源由电缆或连接导线引出，脉冲控制电路的输出接励磁线圈，脉冲控制电路印刷板封装在兼作外壳的磁轭内，或者封装于塑料壳内，套装在磁轭外部。
2.根据权利要求1所述的双磁钢脉冲电磁阀，其特征是脉冲控制电路由电阻、电容和继电器组成，开、关控制信号分别串联电容C1和继电器J1的线圈及电容C2和继电器J2的线圈，同电容C1和继电器线圈J1及电容C2和继电器线圈J2分别并联有电阻R1和R2，继电器J1及J2的常开触点接电源正极，继电器的J1及J2的常闭触点接电源负极，继电器J1及J2的公共端分别接励磁线圈DX两端。
3.根据权利要求1所述的双磁钢脉冲电磁阀，其特征是脉冲控制电路由二极管、电容和继电器组成，二极管D串联继电器J的线圈通过开、关阀开关接入直流电源的正、负极，继电器J的常开、常闭触点与其线圈并联，常闭触点接负极，继电器公共端与电源负极之间串联接入充、放电电容C和电磁阀励磁线圈DX。
4.根据权利要求3所述的双磁钢脉冲电磁阀，其特征是电磁阀驱动电源可为交流电，由并联的电阻、电容降压降后通过二极管接继电器常开、常闭触点，电阻、电容降压降后桥式整流的输出接继电器线圈。
5.根据权利要求1所述的双磁钢脉冲电磁阀，其特征是脉冲控制电路由电阻、晶闸管和电容组成，晶闸管T1、T2串联，T1的源极接直流电源正极，T2的漏极接电源负极，T1的漏极和T2的源极连接节点与电源负极之间串联接入电容和电磁阀励磁线圈，T1的栅极和T2的栅极分别串联电阻接有源开关量开阀或关阀信号。
6.根据权利要求1所述的双磁钢脉冲电磁阀，其特征是脉冲控制电路由电阻、电容和晶体管组成，晶体管T1的集电极经电阻接电源正极，T1的发射极接电源负极，T1的基极接开关量信号，T1的集电极同时接晶体管T2、T3互相短接的基极，T2的发射极接电源正极，T3的发射极接电源负极，T2、T3互相短接的集电极与电源负极之间串联接入充、放电电容C和电磁阀励磁线圈。
7.根据权利要求1所述的双磁钢脉冲电磁阀，其特征是脉冲控制电路由电阻、电容和可控硅组成，两可控硅串联连接于电源两极之间，两可控硅中间节点与电源负极之间串联接入充、放电电容和电磁阀励磁线圈，两可控硅的控制端分别串联电阻接有源开关量开阀或关阀信号。
8.根据权利要求1～7任一项所述的双磁钢脉冲电磁阀，其特征是其阀座为直通阀，或为先导阀，与活动铁芯连接的阀芯与其配套，电磁头与阀体采用螺纹或者螺钉连接，用“O”形密封圈密封。
专利摘要本实用新型涉及一种电磁阀，特别是涉及一种带有脉冲控制电路的双磁钢脉冲电磁阀。该电磁阀含有电磁头、阀芯和阀座，其与传统电磁阀不同的是，电磁头内封装有脉冲控制电路，在磁轭下端与活动铁芯环接处设有下磁钢，脉冲控制电路的输出接励磁线圈，脉冲控制电路印刷板封装在兼作外壳的磁轭内，或者封装于塑料壳内，套装在磁轭外部，脉冲控制电路的阀位开、关信号输入或励磁线圈电源由电缆或连接导线引出。与目前的双稳态电磁阀相比，结构上采用双向磁钢，开、关阀动作可靠，迅速，达到了双向定位，避免了弹簧定位的不足，抗振性能好，励磁线圈瞬时供电，断电保持，节能效果明显，励磁线圈无温升，延长了漆包线使用寿命。
文档编号F16K31/06GK2721998SQ20042001088
公开日2005年8月31日 申请日期2004年5月26日 优先权日2004年5月26日
发明者马卫民 申请人:马卫民, 吉府群, 焦心怀