一种快速响应的先导式电磁阀结构的制作方法

1.本发明涉及电磁阀领域，具体而言，涉及一种快速响应的先导式电磁阀结构。


背景技术：

2.在高压液力系统或气动系统中使用的常闭式电磁阀为了保证在高压下电磁阀不发生泄漏，常使用先导式电磁阀。在通电后电磁力吸合先导阀芯，此时先导通道与卸压孔相通，主阀芯上端腔体压力降低，主阀芯在上下腔压差作用下推动主阀芯打开。
3.目前先导电磁阀应用的领域有新能源汽车领域、清洁能源领域、燃料系统等，现有先导式电磁阀产品的主要缺点有响应速度慢、密封件磨损严重、部分产品带有外部连通管路以及耐压等级低。
4.现有申请公布号为cn 110594479a“一种瓶口阀中的先导式电磁阀”的专利中，连接套与阀体和固定铁芯连接，活动铁芯带动套筒向上、下运动，其组成的运动件质量较大，容易对固定件产生较大的冲击造成磨损，影响密封性能。
5.现有申请公布号为cn 110388474a“一种快速响应的小型化先导式电磁阀”的专利中，其背压腔体的介质在电磁阀通电后会排出到大气中，若运用到氢燃料电池领域或化工领域中，则会因介质泄漏造成事故。
6.因此，亟需开发一种快速响应的先导式电磁阀，来满足燃料电池技术发展以及其它行业的需要。


技术实现要素：

7.针对上述产生的问题，本发明的目的在于提供一种密封性能好、耐压等级高、响应速度快的先导式电磁阀结构。
8.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种快速响应的先导式电磁阀结构，包括电磁铁组件、弹簧组件、先导阀组件和主阀组件，所述先导阀组件通过所述弹簧组件安装在所述电磁铁组件中，通过所述主阀组件与所述电磁铁组件连接将所述先导阀组件和所述弹簧组件安装在其中。
9.优选的，上述电磁铁组件包括隔磁套、线圈、压紧螺母、紧帽和喷嘴体连接组成，所述紧帽底部为圆锥面或平面。
10.优选的，上述先导阀组件包括衔铁、先导阀芯和先导密封件，先导密封件嵌套在所述先导阀芯下端，所述先导阀芯位于所述衔铁内孔，所述衔铁可以带动所述先导阀芯和先导密封件上下运动。
11.优选的，上述弹簧组件包括弹簧上座、先导弹簧、复位弹簧、垫片、限位块，所述弹簧上座与上述电磁铁组件中紧帽下端连接，所述限位块安装在上述电磁铁组件中的喷嘴体内孔处，所述限位块通过所述垫片进行轴向限位，所述先导弹簧两端分别与所述弹簧上座和上述先导阀组件中的先导阀芯连接，所述复位弹簧两端分别与所述垫片和上述先导阀组件中的所述衔铁连接，所述先导阀组件在所述弹簧组件中可以上下运动。
12.优选的，上述主阀组件包括主阀芯、主阀密封圈、主阀座，所述主阀密封圈位于所述主阀芯上密封圈凹槽处，所述主阀座设有进口通道，所述主阀芯上设有与轴线平行的卸压通道和先导通道，所述主阀芯可以在所述主阀座和上述弹簧组件中的所述垫片之间上下运动。
13.优选的，上述主阀组件通过与所述电磁铁组件连接，将所述弹簧组件、所述先导阀组件连接起来，所述先导阀组件与所述电磁铁组件中所述紧帽和所述隔磁套形成的腔体为弹簧上腔，所述主阀组件与所述先导阀组件之间形成的腔体为控制腔，所述先导通道连通所述进口通道与所述控制腔。
14.优选的，上述线圈未通电时，所述先导阀组件中的所述先导密封件密封a1端面与所述主阀组件中所述主阀芯的密封a2端面形成密封面a，所述密封面a的形式可以为平面或圆锥面，所述主阀组件中所述主阀密封b1端面与所述主阀座密封b2端面形成密封面b，所述密封面b的形式可以为平面或圆锥面。
15.优选的，所述电磁铁组件在通电后产生吸力，所述先导阀组件克服所述先导弹簧的弹簧力向上运动，所述密封面a分离使得所述控制腔与所述背压腔通过卸压通道连通，通过所述卸压通道将所述控制腔内压力降低，使得所述主阀芯在进口通道与控制腔产生压差后所述主阀向上运动，所述密封b1端面与所述密封b2端面分离使得进口通道的介质流出到背压腔，所述线圈断电后，所述先导阀组件在先导弹簧弹簧力的作用下向下运动，所述先导密封件停止后，所述衔铁能继续向下运动，所述密封a1端面与所述密封a2端面从分离状态再次形成密封面a，所述控制腔与所述背压腔之间通道被密封面a阻隔，所述控制腔内的压力通过先导通道再次升高，所述主阀芯在控制腔与进口通道压差作用下向下运动使密封b1端面与所述密封b2端面再次形成密封面b。
16.本发明中，上述先导阀组件与主阀构成的运动件组件存在两种变形结构，第一种运动组件变形结构见图9，包括所述衔铁、先导阀芯、主阀芯和主阀密封圈，所述先导阀芯嵌套在所述衔铁中，第二种运动组件变形结构见图10，包括所述衔铁、先导阀芯、主阀芯和主阀密封圈，所述主阀芯的所述先导通道与卸压通道共轴线。
17.本发明中，上述电磁铁组件的一种变形结构见图11，其中所述电磁铁组件的变形结构由隔磁套、导磁垫、线圈、压紧螺母、紧帽组成，所述导磁垫安装在所述隔磁套上。
18.本发明中，上述主阀组件存在两种变形结构，所述主阀组件的第一种变形结构见图12，由主阀芯、主阀芯密封圈、导向套、主阀座、阀座帽组成，所述主阀座通过所述阀座帽安装在所述导向套上，所述主阀芯与所述主阀座形成的密封面b的密封形式可以为锥面密封或平面密封，所述主阀组件的第二种变形结构见图13，由主阀芯、主阀芯密封圈、导向套、主阀座、阀座帽组成，所述主阀座嵌套在所述阀座帽外孔上，所述主阀芯与所述主阀座形成的密封面b的形式为平面密封，所述主阀芯与所述阀座帽的上端面形成轴向定位，提高了密封性能。
19.附图说明
20.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，使得本发明的其它特征、目的和优点变得更明显。本发明的示意性实施例附图及其说明用于解释本发明，并不
构成对本发明的不当限定。在附图中：图1是本发明实施例的一种快速响应的先导式电磁阀结构示意图；图2是本发明实施例先导式电磁阀先导阀开启工作示意图；图3是本发明实施例先导式电磁阀主阀开启工作示意图；图4是本发明实施例先导式电磁阀的电磁线圈组件示意图；图5是本发明实施例先导式电磁阀的先导阀组件示意图；图6是本发明实施例先导式电磁阀的弹簧组件示意图；图7是本发明实施例先导式电磁阀的主阀组件示意图；图8是本发明实施例先导式电磁阀的运动组件示意图；图9是本发明实施例先导式电磁阀运动组件变形结构1示意图；图10是本发明实施例先导式电磁阀运动组件变形结构2示意图；图11是本发明实施例先导式电磁阀电磁铁组件变形结构示意图；图12是本发明实施例先导式电磁阀的第一种变形结构示意图；图13是本发明实施例先导式电磁阀的第二种变形结构示意图；附图标号含义：01隔磁套；02线圈；03压紧螺母；04紧帽；05弹簧上座；06先导弹簧；07衔铁；08先导阀芯；09复位弹簧；10先导密封件；11主阀密封圈；12主阀芯；13主阀座；14垫片；15限位块；16喷嘴体；17先导通道；18进口通道；19卸压通道；20背压腔；21控制腔；22弹簧上腔；23密封a1端面；24密封a2端面；25密封b1端面；26密封b2端面；27密封面a；28密封面b；29导磁垫；30导向套；31阀座帽；001先导式电磁阀；002电磁铁组件；003先导阀组件；004主阀组件；；005弹簧组件。
21.具体实施方式
22.本发明的目的在于提供一种快速响应的先导式电磁阀结构，该先导式电磁阀结构能够用于氢能领域，也可用于天然气领域。
23.为了更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.需要说明的是，本发明所用的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
26.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，
可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.需要说明的是，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相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
28.图1-12为本发明的一种具体实施例。一种快速响应的先导式电磁阀001结构，包括电磁铁组件002、弹簧组件005、先导阀组件003和主阀组件004，所述先导阀组件003通过所述弹簧组件005安装在所述电磁铁组件002中，通过所述主阀组件004与所述电磁铁组件002连接将所述先导阀组件003和所述弹簧组005件安装在其中。
29.优选的，上述电磁铁组件002包括隔磁套01、线圈02、压紧螺母03、紧帽04和喷嘴体16连接组成，所述紧帽04底部为圆锥面或平面。
30.优选的，上述先导阀组件003包括衔铁07、先导阀芯08和先导密封件10，先导密封件10嵌套在所述先导阀芯08下端，所述先导阀芯08位于所述衔铁07内孔，所述衔铁07可以带动所述先导阀芯08和先导密封件10上下运动。
31.优选的，上述弹簧组件005包括弹簧上座05、先导弹簧06、复位弹簧09、垫片14、限位块15，所述弹簧上座05与上述电磁铁组件002中紧帽04下端连接，所述限位块15安装在上述电磁铁组件002中的喷嘴体16内孔处，所述限位块15通过所述垫片14进行轴向限位，所述先导弹簧06两端分别与所述弹簧上座05和上述先导阀组件003中的先导阀芯08连接，所述复位弹簧09两端分别与所述所述垫片14和上述先导阀组件003中的衔铁07连接，所述先导阀组件003在所述弹簧组件005中可以上下运动。
32.优选的，上述主阀组004件包括主阀芯12、主阀密封圈11、主阀座13，所述主阀密封圈11位于所述主阀上密封圈11凹槽处，所述主阀座13设有进口通道18，所述主阀芯12上设有与轴线平行的卸压通道19和先导通道17，所述主阀芯12可以在所述主阀座13和上述弹簧组件005中的垫片14之间上下运动。
33.优选的，上述主阀组件004通过与所述电磁铁组件002连接，将所述弹簧组件005、所述先导阀组件003连接起来，所述先导阀组件003与所述电磁铁组件002中所述紧帽04和所述隔磁套01形成的腔体为弹簧上腔22，所述主阀组件004与所述先导阀组件003之间形成的腔体为控制腔21，所述先导通道连通所述进口通道18与所述控制腔21。
34.优选的，上述线圈02未通电时，所述先导阀组件003中的所述先导密封件10密封a1端面23与所述主阀组件004中所述主阀芯12的密封a2端面24形成密封面a27，所述密封面a27的形式可以为平面或圆锥面，所述主阀组件004中所述主阀密封b1端面25与所述主阀座13密封b2端面26形成密封面b28，所述密封面b28的形式可以为平面或圆锥面。
35.优选的，通电后所述电磁铁组件002产生吸力，所述先导阀组件003克服所述先导弹簧06的弹簧力向上运动，所述密封面a27分离使得所述控制腔21与所述背压腔20通过卸压通道19连通，通过所述卸压通道19将所述控制腔21内压力降低，使得所述主阀芯12在进口通道18与控制腔21产生压差后所述主阀芯12向上运动，所述密封b1端面25与所述密封b2端面26分离使得进口通道18的介质流出到背压腔20，所述线圈02断电后，所述先导阀组件003在先导弹簧06弹簧力的作用下向下运动，所述先导密封件10停止后，所述衔铁07能继续向下运动，所述密封a1端面23与所述密封a2端面24从分离状态再次形成密封面a27，所述控
制腔21与所述背压腔20之间通道被密封面a27阻隔，所述控制腔21内的压力通过先导通道17再次升高，所述主阀芯12在控制腔21与进口通道18压差作用下向下运动使密封b1端面25与所述密封b2端面26再次形成密封面b28。
36.本发明中，上述先导阀组件003与主阀芯12构成的运动件组件006存在两种变形结构，第一种运动组件变形结构见图9，包括所述衔铁07、先导阀芯08、主阀芯12和主阀密封圈11，所述先导阀芯08嵌套在所述衔铁07中，第二种运动组件变形结构见图10，包括所述衔铁07、先导阀芯08、主阀芯12和主阀密封圈11，所述主阀芯08的所述先导通道17与卸压通道19共轴线。
37.本发明中，上述电磁铁组件002的一种变形结构见图11，其中所述电磁铁组件002的变形结构由隔磁套01、导磁垫29、线圈02、压紧螺母03、紧帽04组成，所述导磁垫29安装在所述隔磁套01上。
38.本发明中，上述主阀组件004存在两种变形结构，所述主阀组件004的第一种变形结构见图12，由主阀芯12、主阀芯密封圈11、导向套30、主阀座13、阀座帽31组成，所述主阀座13通过所述阀座帽31安装在所述导向套30上，所述主阀芯12与所述主阀座13形成的密封面b28的密封形式可以为锥面密封或平面密封，所述主阀组件004的第二种变形结构见图13，由主阀芯12、主阀芯密封圈11、导向套30、主阀座13、阀座帽31组成，所述主阀座13嵌套在所述阀座帽31外孔上，所述主阀芯12与所述主阀座13形成的密封面b28的形式为平面密封，所述主阀芯12与所述阀座帽31的上端面形成轴向定位，提高了密封性能。
39.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。本发明不限于应用于电磁阀技术领域，还包括其他需要应用控制阀产品的技术领域。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。