多行程电磁阀的制作方法

本发明涉及电磁阀。

背景技术：

电磁阀主要包括阀壳、电磁线圈和阀芯等部件。现有的电磁阀通常只有开、关两种状态，即在电磁线圈未通电时，阀芯处于第一位置，电磁阀处于开启状态，在电磁线圈通电时，阀芯向外移动到第二位置，电磁阀处于关断状态。这种电磁阀由于不能做到连续调节，在需要多个行程控制的应用场合受到限制。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种阀芯能够在三个以上的位置之间切换从而实现多级控制的多行程电磁阀，其结构简单，控制精度高。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种多行程电磁阀，包括阀壳和阀芯组件；阀芯组件包括阀杆，阀杆的底端穿过阀壳，且阀杆可在第一位置与第二位置之间移动；其特点在于，多行程电磁阀包括导套，导套与阀壳相连，导套具有一中心通孔；阀芯组件包括柱塞和弹性元件，柱塞穿过导套的中心通孔，弹性元件设置在柱塞与导套之间；柱塞的外周面设有凸块，导套的内周面设有与凸块相配合的限位槽组，限位槽组由至少三个限位槽组成；凸块可选择地与至少三个限位槽中的一者相接合，柱塞在凸块与不同的限位槽接合时分别处于不同的位置；其中，在阀杆从第一位置向第二位置移动时，阀杆能够驱动柱塞克服弹性元件的弹性力沿第一方向移动，以使凸块退出当前所在的限位槽，并在凸块退出当前所在的限位槽时驱动柱塞向前转动，直至凸块转动到与当前所在限位槽相邻的下一个限位槽的入口；在阀杆从第二位置向第一位置移动时，柱塞在弹性元件的弹性力的作用下沿第二方向移动，凸块与该下一个限位槽相接合，第二方向与第一方向相反。

采用上述技术方案后，本发明至少具有以下优点和特点：

1、本发明实施例的多行程电磁阀每通一次电，阀杆会驱动柱塞移动并转动，使柱塞的凸块分别与导套的至少三个限位槽中的一者相接合，而柱塞在凸块与不同的限位槽接合时分别处于不同的位置，从而实现了阀芯能够在三个以上的位置之间切换；

2、根据本发明实施例的多行程电磁阀结构简单，制造成本低，控制精度高。

附图说明

图1示出了根据本发明一实施例的多行程电磁阀的剖面示意图。

图2示出了根据本发明一实施例的柱塞的结构示意图。

图3示出了根据本发明一实施例的限位槽组的结构示意图。

图4示出了根据本发明一实施例的阀杆的结构示意图。

图5示出了根据本发明一实施例的阀杆与阀壳的连接结构。

图6示出了根据本发明一实施例的阀杆与柱塞的装配示意图。

图7示出了根据本发明一实施例的多行程电磁阀的工作状态示意图，其中，阀杆处于第一位置，柱塞处于完全开启位置。

图8示出了根据本发明另一实施例的限位槽组的结构示意图。

图9示出了根据本发明另一实施例的柱塞的示意图，其中，示出了从动筋的第一侧面和第二侧面。

图10示出了阀杆与柱塞相配合的局部放大示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明一实施例的多行程电磁阀的剖面结构示意图。请参阅图1，多行程电磁阀包括阀壳1、筒体组件、第一导向直筒31、第二导向直筒32、阀芯组件、铁芯套5、导套6、弹簧71以及电磁线圈8。

筒体组件包括外筒体20、环形顶板21和环形底板22，环形顶板21和环形底板22分别设于外筒体20的上端和下端，并与外筒体20相连。第一导向直筒31的外周面与环形顶板21的中心通孔相连，铁芯套5与环形底板22的中心通孔相连。阀芯组件包括滑块41、阀杆42、柱塞43和弹性元件44。阀杆42的顶端与滑块41相连，连接的方式例如为铆接。滑块41可滑移地穿过第一导向直筒31，第一导向直筒31通过约束滑块41的侧面实现导向。滑块41的底端设有沿滑块高度方向延伸的第一凹槽411，铁芯套5的顶端设有沿铁芯套高度方向延伸的第二凹槽511，第二导向直筒32设于第二凹槽511内，通过约束阀杆42的侧面实现导向。第一导向直筒31和第二导向直筒32可采用轴承。弹簧71套于阀杆42外，弹簧71的两端分别抵接于第一凹槽411的底面和第二导向直筒32的顶面。

导套6与阀壳1的底部相连，连接的方式包括但不限于卡接、焊接等方式。导套6具有一中心通孔60。柱塞43穿过导套6的中心通孔60，弹性元件44设置在柱塞43与导套6之间。在本实施例中，弹性元件44为弹簧；柱塞43的顶端具有一圈翻边435，导套6的内周面设有沿径向延伸的环形台阶65，弹簧44的两端分别抵接翻边435和环形台阶65。

请结合图2至图6所示。柱塞43的外周面设有凸块431，导套6的内周面设有与凸块431相配合的限位槽组62，限位槽组62由三个限位槽组成。凸块431可选择地与该三个限位槽中的一者相接合，柱塞43在其凸块431与不同的限位槽接合时分别处于不同的位置。在图中的示例中，限位槽组62由第一限位槽621、第二限位槽622和第三限位槽623组成。每一限位槽的两侧形成有挡块。三个限位槽的槽底距离导套底端6b的高度各不相同。其中，第一限位槽621的槽底6211距离导套底端6b的高度大于第二限位槽622的槽底6221距离导套底端6b的高度，第二限位槽622的槽底6221距离导套底端6b的高度大于第三限位槽623的槽底6231距离导套底端6b的高度。

在本实施例中，凸块431与限位槽相接合是指凸块431伸入限位槽中，并无法再继续向着背离限位槽入口的方向移动（在图3中是向上移动），例如在弹性元件44未压缩变形时凸块431处于初始位置或者是凸块431已抵接于限位槽的槽底而无法再继续向上移动。

在本实施例中，凸块431的数量为三个。限位槽组62的数量为多组，多组限位槽组62沿导套6的内周面连续分布。

阀杆42的底端穿过阀壳1。在电磁线圈8未通电时，阀杆42处于第一位置，当电磁线圈8通电时，滑块41和阀杆42一同移动，且阀杆41从第一位置移动至第二位置。当电磁线圈8失电后，弹簧71的弹性复位力会驱动滑块41复位，进而带动阀杆42从第二位置回复到第一位置。

其中，在阀杆42从第一位置向第二位置移动时，阀杆42能够驱动柱塞43克服弹性元件44的弹性力沿第一方向移动，以使凸块431退出当前所在的限位槽，并在凸块43退出当前所在的限位槽时驱动柱塞43向前转动，直至凸块431转动到与当前所在限位槽相邻的下一个限位槽的入口；在阀杆42从第二位置向第一位置移动时，柱塞43在弹性元件44的弹性力的作用下沿第二方向移动，凸块431进入下一个限位槽中并与该下一个限位槽相接合，第二方向与第一方向相反。在图1中，第一方向为竖直向下的方向，第二方向为竖直向上的方向。

在本实施例中，阀杆42的底端端面设有驱动筋422，柱塞43设有与驱动筋422相配合的从动筋432。阀杆42从第一位置向第二位置移动时，驱动筋422与从动筋432相抵，以驱动柱塞43转动。在图中的示例中，驱动筋422和从动筋432的数量均为多个，多个驱动筋422和多个从动筋432沿周向连续分布，各驱动筋422和从动筋432沿径向延伸，各驱动筋422和各从动筋432的横截面形状为三角形，在其它实施方式中，为了实现阀杆压迫柱塞的目的，驱动筋422和从动筋432的横截面形状也可以设为矩形、梯形、圆弧形等。进一步地，柱塞43包括筒体部43a和从动部43b，筒体部43a具有中心孔430，从动部43b设置在中心孔430内，并与筒体部43a相连；从动筋432设置在从动部43b的顶部。

在本实施例中，阀杆42可在第一位置与第二位置之间直线移动但不可转动。为此，阀杆42的侧面设有沿轴向延伸的导向槽423，阀壳1设有与导向槽423相配合的止转导向块13，止转导向块13伸入导向槽423内，以阻止阀杆42转动。在图中的示例中，导向槽423的数量为两个，分别位于阀杆42的相对两侧，止转导向块13的数量也为两个，该两个止转导向块13分别伸入两个导向槽423内。

下面结合附图对本实施例的工作原理及过程进行更加详细的说明。

在阀杆42处于第一位置时，柱塞43上的凸块431与导套6的一个限位槽组的第一限位槽621相接合。此时柱塞43处于完全开启装置，完全没有遮挡流道16，如图7所示，流道16处于全通状态。

当需要使柱塞43处于中间位置时，对电磁线圈8进行一次通电，使得滑块组件（即滑块41与阀杆42铆接在一起所形成的组件）在电磁力作用下向下移动，阀杆42从第一位置向第二位置移动，推动柱塞43向下移动，当凸块431超过第二挡块632（第一限位槽631的两侧具有第一挡块631和第二挡块632）后，由于阀杆42的驱动筋422压迫柱塞43的从动筋432，而与此同时阀杆42不能转动，所以柱塞43会转动并使凸块431转动到第二限位槽622的入口。电磁线圈8断电后，滑块组件和柱塞43在弹簧力的作用下复位，阀杆42回到第一位置，而凸块431进入到第二限位槽622中并与第二限位槽622相接合。此时柱塞43处于中间位置，柱塞43的筒体部43a遮挡了一半的流道16，所以此时流道16处于半通状态。

当需要使柱塞43处于完全关断位置时，对电磁线圈8再进行一次通电，使得滑块组件在电磁力作用下向下移动，阀杆42从第一位置向第二位置移动，推动柱塞43向下移动，当凸块431超过第三挡块633后，由于阀杆42的驱动筋422压迫柱塞43的从动筋432，而与此同时阀杆42不能转动，所以柱塞43会转动并使凸块431转动到第三限位槽623的入口。电磁线圈8断电后，滑块组件和柱塞43在弹簧力的作用下复位，阀杆42回到第一位置，而凸块431进入到第三限位槽623中并与第三限位槽623相接合。此时柱塞43处于完全关断位置，柱塞43的筒体部43a遮挡了整个的流道16，所以此时流道16处于全闭状态。

同理，当电磁线圈8再进行一次通电动作后，凸块431将会越过挡块634,进入到下一个限位槽组的第一限位槽621中，柱塞43将回到完全开启位置，通道16将完全打开。

较佳的是，凸块431的顶面具有第一斜面，每一挡块的底面具有与第一斜面相配合、用以引导凸块431转动的第二斜面，从而使凸块431顺利地转动到限位槽的入口。

上述实施例是以2级行程控制举例说明。需要说明的是，在其它的实施例中，限位槽组62也可以由三个以上的限位槽组成，凸块431可选择地与该三个以上的限位槽中的一者相接合，柱塞43在其凸块431与不同的限位槽接合时分别处于不同的位置，从而使电磁阀实现3级及3级以上的行程控制，进而可以适应更多的要求更为精准控制、多级控制的场合。可选地，该至少三个限位槽的槽底距离导套底端的高度各不相同。

图8示出了根据本发明另一实施例的限位槽组的结构示意图。本实施例与前述实施例的主要区别在于，限位槽的形状不同。在前述实施例中，每一限位槽的两侧具有挡块。而在该另一实施例中，限位槽组62c中的多数限位槽是通过在设于导套6c内周面的凸块64c的底端构造连续的台阶面而形成。其中，限位槽组62c由五个限位槽组成。五个限位槽的槽底距离导套底端6d的高度各不相同。其中，第一限位槽621c的槽底6211c距离导套底端6d的高度大于第二限位槽622c的槽底6221c距离导套底端6d的高度，第二限位槽622c的槽底6221c距离导套底端6d的高度大于第三限位槽623c的槽底6231c距离导套底端6d的高度，第三限位槽623c的槽底6231c距离导套底端6d的高度大于第四限位槽624c的槽底6241c距离导套底端6d的高度，第四限位槽624c的槽底6241c距离导套底端6d的高度大于第五限位槽625c的槽底6251c距离导套底端6d的高度。

请结合图9和图10所示的内容。在阀杆42处于第一位置时，柱塞43上的凸块431与导套6c的一个限位槽组的第一限位槽621c相接合。该第一限位槽621c形成于两个凸块64c之间。由于此时弹性元件44未压缩变形，凸块431处于初始位置，不会向第一限位槽621c的上方移动。凸块431的前端面431c与第一限位槽621c的侧面6212c贴合。

当需要使柱塞43处于中间位置时，对电磁线圈8进行一次通电，使得滑块组件在电磁力作用下向下移动，阀杆42从第一位置向第二位置移动。阀杆42的驱动筋422的第一侧面4221与柱塞43的从动筋432的第一侧面4321抵触，使柱塞43轴向移动并有转动的趋势，当凸块431轴向移动超过第二限位槽622c的槽底6221c后，柱塞43转动，驱动筋422的第二侧面4222与从动筋432的第二侧面4322相接触，使柱塞43停止转动。柱塞43停止转动后，凸块431的前端面431c与第二限位槽622c的侧面6222c之间尚有间隙。在电磁线圈8断电后柱塞43在弹簧44的作用下回弹时，凸块431在第二限位槽622c的槽底6221c的导向下（此时，槽底6221c为斜面）再次转动并最终使凸块431的前端面431c与第二限位槽622c的侧面6222c贴合，同时，凸块431的顶面抵接第二限位槽622c的槽底6221c。在其它的实施方式中，各限位槽的槽底也可以是平面，此时槽底将不会引导凸块431转动，电磁线圈8每进行一次通电断电，凸块431会与一个限位槽接合，并在越过凸块64c的底面640c后进入到下一个限位槽组的第一限位槽621c内。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。