专利名称：常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于城镇燃气管道与燃气报警器联动的紧急切断电磁阀，特 别涉及一种低功耗、安全特低电压(SELV)持续供电、断电自动关阀、且只能手动开启的常 闭式半自动燃气紧急切断电磁阀。
背景技术：
现有技术称作的半自动常闭式电磁阀，当手动开阀时，将阀内的开阀手柄组件移 到开启位置时，利用电磁线圈通电产生的磁场吸合锁住弹簧力，使阀门保持开启状态；利用 断电后磁场迅速消退，释放弹簧力，使阀门自动关闭。手动开阀还另有一种方式，即强制开 启，是在线圈不供电时，用手动机械装置强行开启，这会导致阀门控制功能失效，即使线圈 通电，也不能自动恢复。这种紧急切断电磁阀存在以下缺谁1、电磁线圈功耗大若用安全特低电压(SELV)，如DC24V以下供电，则现有的燃气 报警器的电源容量无法满足联动配套要求，因此线圈供电往往采用市电，这可能导致产品 和应用的安全性降低；2、线圈升温高，通常大于100°C 由于燃气紧急切断阀的使用工况是长期处于开启 状态，这会使电磁线圈长时间处于高温状态，直接影响了线圈的寿命；3、若采用强制开启方式，来电不及时人工恢复，则阀门的自动关闭功能仍处于失 效状态，这是一个致命的缺谁。现有技术称作的半自动常开式电磁阀，当手动开阀时，将阀内的开阀手柄组件移 到开启位置时，利用机械锁栓结构或利用永磁力锁住弹簧力，使阀门在不供电时保护开启 状态，利用瞬时电能量脉冲将机械锁打开或将永磁回路断开，释放弹簧力使阀门自动关闭， 这种紧急切断电磁阀存在以下缺谁1、无停电自动关闭功能关阀功能完全依赖于外部控制，这是致命的缺谁，因为停 电自动关闭功能是国际相关标准和中国燃气设计规范对紧急切断阀的强制性要求；2、结构存在缺谁如手动装置的引出位置在阀体的进气腔室，安全性能低；电磁 线圈不易更换；截止口容易收集管道内的杂质，造成关阀失效，或关不严；拆去阀体外非金 属部件后，会产生外泄，阀体的安全性不够。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种在功能和结构上克服上述所有缺 谁的常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，使功能和结构更安全可靠，实现了低功耗、并允许 燃气报警器输出的安全特低电压(SELV)长期供电工作、电磁线圈不发热且长寿命、断电自 动关阀且只能手动开启、来电后关阀控制功能自动恢复、电磁回路与永磁回路既能安全分 离又能可靠组合、电磁线圈组件采用整体塑封结构且能在不影响密封性的情况下安全拆卸 和更换、满足浇封防爆标准、防护等级达IP54以上、手动装置从阀体出气腔室引出、永磁回 路吸合面能防杂质和污物。
3[0010]为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种常闭式半自动燃气紧急切断电 磁阀，该电磁阀包括电磁线圈组件、上阀盖组件、阀体和开阀手柄组件，阀体含下阀盖组件； 所述电磁线圈组件与上阀盖组件是相互卡合，二者能互为拆卸；上阀盖组件与阀体的进气 腔室密封紧固连接，阀体的出气腔室装有开阀手柄组件，开阀手柄组件的拉杆一端从阀体 的出气腔室密封引出与手柄连接，另一端与阀瓣牢固连接，阀瓣与芯轴螺接，阀瓣的下凸台 上套有平密封膜，芯轴外圆套有弹簧，上阀盖组件有弹簧和芯轴的匹配限位结构，阀瓣上另 一端有弹簧限位结构；所述电磁线圈组件中设有电路板组件和线圈骨架，电路板组件上有 电容组和充放电控制电路组件，线圈骨架上绕有线圈，线圈连有引出电缆；所述上阀盖组件 中设有永磁体和内置铁芯；当手动移动芯轴使其端面与内置铁芯端面可靠接触时，永磁回 路导通，产生的永磁力牢牢吸住芯轴端面，并可靠锁住弹簧力使阀门保持开启；阀门处于开 启状态时，通过引出电缆向电磁阀线圈组件持续供电，使电容组快速充满电；当电磁阀断电 时，充满电的电容组自动释放电能，使线圈产生与永磁力极性相反的电磁力，利用该电磁力 断开永磁回路，释放弹簧力，弹簧力推动芯轴限位移动，芯轴带动与其相连的阀瓣移动至阀 瓣上的平密封膜压紧在电磁阀的截止口上，实现关阀。所述电磁线圈组件为一整体塑封结构体，将电路板组件作保护性封装，放置并固 定在一个结构匹配且带密封盖的元件保护盒里，或采用电子灌封胶灌封浇封保护，再将已 封装保护的电路板组件与带有引出电缆和插针的电磁线圈骨架连接，连接方式采用焊接或 压接或粘接，将该组合件放置于特制的塑封壳体模具中，采用注塑工艺成型，制造出整体塑 封结构的电磁线圈组件，电磁线圈组件的引出电缆与外部控制装置，如燃气报警器连接。所述电路板组件上设有继电器，其常闭触点串联在电容组放电回路中，通电时对 电容组进行限流充电；线圈骨架上的插针焊接于电路板上，将线圈与电路板组件连通，电路 板组件的引出电缆与外部控制装置，如燃气报警器连接。所述的电磁线圈组件与上阀盖组件卡合处设有0型密封圈。所述上阀盖组件中装有永磁体组件，该永磁体组件是将永磁体装入结构匹配的T 型铁芯的下凸台中形成。所述上阀盖组件顶部有一个上阀盖密封罩，与上阀盖组件密封连接，将永磁体组 件密封在上阀盖组件内，连接方式可采用0型密封圈螺纹连接，或永久性密封连接。所述的 上阀盖组件与阀体的螺接处设有多个0型密封圈。上阀盖组件外部结构尺寸与整体塑封的 电磁线圈组件相应装配部分的结构匹配，可组成满足电磁和永磁双回路性能的结构。所述上阀盖组件的内面和芯轴之间装有一防尘胶圈，防尘胶圈翻边处被紧压在上 阀盖组件的内面，另一边紧抱在圆柱状芯轴上。所述开阀手柄组件的另一端与一红色手柄连接，红色手柄外罩有防尘盖，采用螺 纹或卡扣方式连接。同时还采用防尘防水结构，如0型密封圈；另设有加锁或铅封的结构， 防止非授权者手动开阀，提高安全性。所述的开阀手柄组件与阀体之间设有密封圈和密封圈压环。所述的密封圈和密封圈压环是翻边塔形、或是翻边指形、或是翻边波纹形。本实用新型的优越功效在于1)本实用新型的电磁阀在功能和安全性方面更好满足城镇燃气管道紧急切断阀 的要求，实现低功耗、允许燃气报警器输出的安全特低电压(如DC9 24V)长期供电工作、电磁线圈不发热且长寿命，维持电路板组件正常工作的功耗小，可不大于IW ；2)本实用新型的电磁阀断电自动关阀且只能手动开启，来电后阀门控制功能自动 恢复；3)本实用新型的创新点在于电磁线圈组件为整体塑封结构件，将电磁线圈和电容 充放电控制电路组件塑封为一体，成为模块化结构，可大大提高生产装配效率和产品在恶 劣环境中的使用寿命，并满足浇封防爆标准、防护等级达IP54以上。4)本实用新型的创新点在于上阀盖组件的结构，上阀盖采用全金属整体结构，装 入永磁体组件后，将金属结构的上阀盖密封罩通过0型圈盖住并可靠密封，组成上阀盖组 件，其外部结构尺寸与电磁线圈组件匹配，形成有效的电磁和永磁双回路结构，且磁场范围 限制在不会作用在阀体截止口上，上阀盖组件与电磁线圈组件的连接采用卡扣式可快速拆 卸结构，且拆卸不影响阀体的密封性，能保证安全拆卸；本实用新型的上阀盖组件和电磁线 圈组件的匹配结构，既保证了电磁和永磁双回路相互作用的性能，又保证了电磁线圈组件 可安全快速拆卸和更换。5)本实用新型的开阀手柄装置从阀体的出气腔室密封引出，减少了进气腔室的可 能泄漏点，提高了阀门在关闭状态的安全性；对永磁回路吸合面无影响。6)本实用新型的开阀手柄装置的防护罩结构，既能防尘防水(如0型密封圈)，又 能加锁或铅封，防止非授权人员手动开阀。7)本实用新型的上阀盖组件内面和芯轴之间装有一防尘胶圈，能防止颗粒杂质或 污染物进入(如水或油烟)，大大提高了永磁回路吸合面的可靠性。
图1为本实用新型电磁阀开阀工作时的剖视图； 图2为本实用新型电磁阀关阀时的剖视图； 图3为本实用新型的电磁线圈组件的分解图； 图中标号说明
1-电磁线圈组件； 3_断电器； 5_插针； 7-电路板组件；
2-元件盒密封盖 4-电容组； 6-元件保护盒； 8-上阀盖密封罩
9、15、16、27-0型密封圈 10-铁芯；11-永磁体；12-线圈骨架13-上阀盖；14-螺钉；17-平密封膜；18-阀体；19-手柄防尘盖；20-手柄；21-密封圈压环；22-密封圈；23-开阀手柄组件；24-开口销；25-阀瓣；26-弹簧；28-芯轴；29-螺 ；30-引出电缆；31-保护线圈；[0046]33-上阀盖组件。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构作进一步的描述。如图1和图2所示，本实用新型提供了一种常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，该 电磁阀包括电磁线圈组件1、上阀盖组件33 (图虚线框内)、阀体18和开阀手柄组件，阀体 18含下阀盖组件；所述电磁线圈组件1与阀盖组件33是相互卡合，二者能互为拆卸，卡紧 后用止动螺钉14固定；上阀盖组件33与阀体18的进气腔室密封紧固连接，如用0型密封 圈或密封垫螺纹紧固压接；阀体18的出气腔室装有开阀手柄组件23，开阀手柄组件23的 拉杆一端从阀体18的出气腔室密封引出与手柄连接，另一端与阀瓣25牢固连接，阀瓣25 与芯轴28螺接，阀瓣25的下凸台上套有平密封膜17，芯轴28外圆套有弹簧26，上阀盖组 件33有弹簧26和芯轴28的匹配限位结构，阀瓣25上另一端有弹簧限位结构；所述电磁线 圈组件1中设有电路板组件7和线圈骨架12，电路板组件7上有电容组4和充放电控制电 路组件，线圈骨架12上绕有线圈，线圈连有引出电缆30 ；所述上阀盖组件33中设有永磁体 11和内置铁芯10 ；当手动移动芯轴28使其端面与内置铁芯10端面可靠接触时，永磁回路 导通，产生的永磁力牢牢吸住芯轴28端面，并可靠锁住弹簧力使阀门保持开启；阀门处于 开启状态时，通过引出电缆30向电磁阀线圈组件1持续供电，使电容组4快速充满电；当电 磁阀断电时，充满电的电容组4自动释放电能，使线圈产生与永磁力极性相反的电磁力，利 用该电磁力断开永磁回路，释放弹簧力，弹簧力推动芯轴28限位移动，芯轴28带动与其相 连的阀瓣25移动至阀瓣25上的平密封膜17压紧在电磁阀的截止口上，实现关阀。所述电磁线圈组件1为一整体塑封结构体，是将电路板组件7作保护性封装，放置 并固定在一个结构匹配且带密封盖的元件保护盒里，或采用电子灌封胶灌封浇封保护，再 将已封装保护的电路板组件7与带有引出电缆30和插针5的电磁线圈骨架12连接，连接 方式采用焊接或压接或粘接，将该组合件放置于特制的塑封壳体模具中，采用注塑工艺成 型，制造出整体塑封结构的电磁线圈组件，电磁线圈组件的引出电缆与外部控制装置，如燃 气报警器连接。如图3所示，将电路板7组件放置于元件保护盒6内，用螺钉29依次将电路板组 件7、保护盒6底面及线圈骨架12三者固紧连接，元件保护盒6顶端嵌合一元件盒密封盖2 密闭放置于塑封壳体模具中，采用注塑工艺成型，制造出整体塑封结构的电磁线圈组件。所述电路板组件7上设有继电器3，其常闭触点串联在电容组放电回路中，通电时 对电容组4进行限流充电；线圈骨架12上的插针5焊接于电路板上，将线圈与电路板组件 7连通，电路板组件7的引出电缆30与外部控制装置，如燃气报警器连接。所述的电磁线圈组件1与上阀盖组件33卡合处设有0型密封圈27。所述上阀盖组件33中装有永磁体组件，该永磁体组件是将永磁体11装入结构匹 配的T型铁芯10的下凸台中形成。所述上阀盖组件33顶部有一个上阀盖密封罩8，与上阀盖组件33密封连接，将永 磁体组件密封在上阀盖组33件内，连接方式可采用0型密封圈螺纹连接，或永久性密封连 接。所述的上阀盖组件33与阀体18的螺接处设有多个0型密封圈15、16。上阀盖组件33 外部结构尺寸与整体塑封的电磁线圈组件1相应装配部分的结构匹配，可组成满足电磁和
6永磁双回路性能的结构。所述上阀盖组件33的内面和芯轴28之间装有一防尘胶圈，防尘胶圈翻边处被紧 压在上阀盖组件33的内面，另一边紧抱在圆柱状芯轴28上。所述开阀手柄组件23的另一端与一红色手柄20连接，红色手柄20外罩有防尘盖 19，采用螺纹或卡扣方式连接。同时还采用防尘防水结构，如0型密封圈；另设有加锁或铅 封的结构，防止非授权者手动开阀，提高安全性。所述的开阀手柄组件23与阀体18之间设有密封圈22和密封圈压环21。所述的密封圈22和密封圈压环21是翻边塔形、或是翻边指形、或是翻边波纹形。
权利要求一种常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，其特征在于该电磁阀包括电磁线圈组件、上阀盖组件、阀体和开阀手柄组件，所述电磁线圈组件与上阀盖组件是相互卡合，二者能互为拆卸；上阀盖组件与阀体的进气腔室密封紧固连接，阀体的出气腔室装有开阀手柄组件，开阀手柄组件与阀瓣固紧连接，阀瓣与芯轴螺接，阀瓣的下凸台上套有平密封膜，芯轴外圆套有弹簧；所述电磁线圈组件中设有电路板组件和线圈骨架，电路板组件上有电容组，线圈骨架上绕有线圈；所述上阀盖组件中设有永磁体和内置铁芯；电磁阀通电时，对电容组充电；电磁阀断电时，电容组释放电能，使线圈产生与永磁场极性相反的电磁场，断开永磁回路，使弹簧推动芯轴、阀瓣移动，关闭阀门。
2.根据权利要求1所述的常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，其特征在于所述电磁线圈组件为一整体塑封结构体，将电路板组件作保护性封装，放置并固定在 一个结构匹配且带密封盖的元件保护盒里，或采用电子灌封胶灌封浇封保护，再将已封装 保护的电路板组件与带有引出电缆和插针的电磁线圈骨架连接，将该组合件放置于特制的 塑封壳体模具中，采用注塑工艺成型，制造出整体塑封结构的电磁线圈组件，电磁线圈组件 的引出电缆与外部控制装置连接。
3.根据权利要求1或2所述的常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，其特征在于所述电路板组件上设有继电器，其常闭触点串联在电容组放电回路中，通电时对电容 组进行限流充电；线圈骨架上的插针焊接于电路板上，将线圈与电路板组件连通，电路板组 件的引出电缆与外部控制装置连接。
4.根据权利要求1所述的常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，其特征在于所述的电磁线圈组件与上阀盖组件卡合处设有0型密封圈。
5.根据权利要求1所述的常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，其特征在于上阀盖组件中装有永磁体组件，该永磁体组件是将永磁体装入结构匹配的T型铁芯的 下凸台中形成；一上阀盖密封罩与上阀盖组件密封紧固连接，上阀盖密封罩与铁芯之间设 有0型密封圈。
6.根据权利要求1或5所述的常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，其特征在于所述的上阀盖组件与阀体的螺接处设有多个0型密封圈。
7.根据权利要求1或5所述的常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，其特征在于所述上阀盖组件内面与芯轴之间装有一防尘胶圈，该防尘胶圈是翻边的塔形、指套形或波纹形。
8.根据权利要求1所述的常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，其特征在于所述开阀手柄组件的另一端与一红色手柄连接，红色手柄外罩有防尘盖。
9.根据权利要求1或8所述的常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，其特征在于所述的开阀手柄组件与阀体之间设有密封圈和密封圈压环。
10.根据权利要求9所述的常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，其特征在于所述的密封圈和密封圈压环是翻边塔形、或是翻边指形、或是翻边波纹形。
专利摘要一种常闭式半自动燃气紧急切断电磁阀，该电磁阀包括电磁线圈组件、阀盖组件、阀体和开阀手柄组件，电磁线圈组件与阀盖组件是相互卡合，二者能拆卸；阀盖组件与阀体的进气腔室螺接固定，阀体的出气腔室装有开阀手柄组件，开阀手柄组件与挡圈固紧连接，挡圈与芯轴螺接，挡圈的下凸台上套有平密封膜，芯轴外圆套有弹簧；电磁线圈组件中有设有电路板和线圈骨架，电路板上有充电电容，线圈骨架上绕有线圈；阀盖组件中设有永磁体和内置铁芯；电磁阀通电时，对电容充电；电磁阀断电时，电容释放电能，使线圈工作产生与永磁场极性相反的电磁场，减弱了永磁场的磁力，使弹簧推动芯轴、挡圈移动，关闭阀门。本实用新型的优点是电磁线圈与永磁体分离，容易更换电磁线圈；功耗小；断电自动关阀且只能手动开启，来电后自动恢复；提高了安全性。
文档编号F16K31/06GK201696719SQ20102022946
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者廖原, 张乾华 申请人:欧好光电控制技术(上海)有限公司