电磁阀的制作方法

1.本技术涉及电磁阀技术领域，特别涉及一种电磁阀。


背景技术：

2.电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动，其用在工业控制系统中调整介质的方向、流向、速度和其他的参数。电磁阀靠通电使衔铁吸合或断开，断电复位断开来实现流体的通断，在使用过程中，由于流体中可能会含有杂质，长此以往，杂质会积聚在静铁芯和衔铁周围，容易造成衔铁被粘死或卡死的情况，从而导致电磁阀的动作失灵，造成设备故障。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种电磁阀，能够避免杂质积聚在静铁芯和衔铁周围，实现开关动作灵敏，避免造成设备故障。该技术方案如下：
4.提供了一种电磁阀，该电磁阀包括：阀体组件、线圈组件、阀套和阀芯组件；
5.该阀体组件具有阀腔，该阀腔中具有筒状的线圈组件，该阀套连接在该线圈组件的开口处，该线圈组件和该阀套内形成该阀芯组件的容置空间；
6.该阀套的侧壁上具有进流口，该阀套的端部具有出流口，该阀套的内部具有流体通道；
7.该阀芯组件包括：静铁芯、弹性件、衔铁和钢球，该静铁芯、该弹性件、该衔铁、该钢球依次连接，且由内到外依次布设在该容置空间中；
8.其中，该静铁芯的第一端固定在该容置空间的端部，该静铁芯的第二端的端面上具有防粘槽，该衔铁的侧壁上对称设有至少两个贯通的泄流槽，该衔铁的第一端具有用于容置弹性件的盲孔，该弹性件的两端分别固定在该静铁芯的防粘槽和该衔铁的盲孔的端面上；
9.该衔铁和该钢球能够在该容置空间中滑动，基于该弹性件的弹力，该钢球与该阀套内的流体通道的开口抵接。
10.在一种可能设计中，该线圈组件包括：导套、骨架、线圈、外壳和盖体；
11.该阀体组件还包括包塑体和两个接线端子；
12.该静铁芯的第一端固定在该导套内，该骨架固定在该导套的外壁上，该线圈缠绕在该骨架上，该外壳包覆在该线圈的第一端面和侧面，该盖体盖装在该外壳上；
13.该包塑体包覆于该外壳和该盖体的外侧，两个该接线端子分别连接该线圈的两端，且该两个接线端子从该包塑体中穿出。
14.在一种可能设计中，该包塑体靠近阀套的端面上具有至少一个环槽，该环槽的底部具有至少一个软塑材质的筋条，该筋条的端部凸出于该包塑体的端面。
15.在一种可能设计中，该阀体组件还包括：至少三个加强圈，该至少三个加强圈均匀分布在该外壳和该包塑体之间。
16.在一种可能设计中，该阀芯组件还包括金属垫圈，该金属垫圈可拆卸的设置在该阀套内，该金属垫圈的底部外缘具有第一倒角，该阀套内具有与金属垫圈的第一倒角适配的斜面；
17.该金属垫圈的内部形成该流体通道。
18.在一种可能设计中，该金属垫圈上与该钢球接触的开口处具有与该钢球的外形适配的第二倒角。
19.在一种可能设计中，该静铁芯的第二端上的防粘槽的形状为十字形、放射形、条纹形或网格形。
20.在一种可能设计中，该衔铁的盲孔的底部侧壁上设有至少两个对称的泄流孔。
21.在一种可能设计中，该泄流孔与该泄流槽贯通。
22.在一种可能设计中，该衔铁的侧壁上对称设有至少两个滚珠槽，每个该滚珠槽中设有至少一个滚珠，该滚珠槽的靠近静铁芯的一端的直径小于该滚珠的直径，该滚珠槽的远离静铁芯的一端不贯通。
23.本技术实施例提供的技术方案，通过在静铁芯的第二端的端面上设置防粘槽，并且在衔铁的侧壁上对称设置至少两个泄流槽，使静铁芯和衔铁之间以及衔铁与容置空间的侧壁之间都有较大的空间可以供流体流动，能够防止静铁芯和衔铁之间由于密闭而贴合，从而使两者能够基于控制而实现快速分离，避免衔铁被粘死或卡死的情况，从而使电磁阀能够快速关闭。在打开电磁阀过程中，衔铁向静铁芯移动，处在静铁芯和衔铁之间的流体则可以通过上述防粘槽和泄流槽快速流出，避免杂质积聚在静铁芯和衔铁周围。基于上述结构的电磁阀能够实现开关动作灵敏，能够避免造成设备故障，长期密封效果好。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本技术实施例提供的一种电磁阀的结构示意图；
26.图2是本技术实施例提供的一种电磁阀的主视结构示意图；
27.图3是本技术实施例提供的一种电磁阀的左视结构示意图；
28.图4是本技术实施例提供的一种电磁阀的主视剖视图；
29.图5是本技术实施例提供的一种电磁阀的左视剖视图；
30.图6是本技术实施例提供的一种电磁阀的静铁芯41的结构示意图；
31.图7是本技术实施例提供的一种电磁阀的衔铁43的结构示意图；
32.图8是本技术实施例提供的一种电磁阀的金属垫圈45的结构示意图。
33.附图中的各零件的标号说明如下：
34.1-阀体组件；
35.11-包塑体；
36.111-环槽；
37.112-筋条；
38.12-接线端子；
39.13-加强圈；
40.2-线圈组件；
41.21-导套；
42.22-骨架；
43.23-线圈；
44.24-外壳；
45.25-盖体；
46.3-阀套；
47.31-进流口；
48.32-出流口；
49.33-密封圈；
50.4-阀芯组件；
51.41-静铁芯；
52.411-防粘槽；
53.42-弹性件；
54.43-衔铁；
55.431-泄流槽；
56.432-盲孔；
57.433-泄流孔；
58.434-滚珠槽；
59.435-滚珠；
60.44-钢球；
61.45-金属垫圈；
62.451-第一倒角；
63.452-第二倒角。
具体实施方式
64.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
65.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
66.图1是本技术实施例提供的一种电磁阀的结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种电磁阀的主视结构示意图；图3是本技术实施例提供的一种电磁阀的左视结构示意图；图4是本技术实施例提供的一种电磁阀的主视剖视图；
67.图5是本技术实施例提供的一种电磁阀的左视剖视图，请参见图1-图5，该电磁阀
包括：阀体组件1、线圈组件2、阀套3和阀芯组件4；该阀体组件1具有阀腔，该阀腔中具有筒状的线圈组件2，该阀套3连接在该线圈组件2的开口处，该线圈组件2和该阀套3内形成该阀芯组件4的容置空间；该阀套3的侧壁上具有进流口31，该阀套3的端部具有出流口32，该阀套3的内部具有流体通道；该阀芯组件4包括：静铁芯41、弹性件42、衔铁43和钢球44，该静铁芯41、该弹性件42、该衔铁43、该钢球44依次连接，且由内到外依次布设在该容置空间中；其中，该静铁芯41的第一端固定在该容置空间的端部，该静铁芯41的第二端的端面上具有防粘槽411，该衔铁43的侧壁上对称设有至少两个贯通的泄流槽431，该衔铁43的第一端具有用于容置弹性件42的盲孔432，该弹性件42的两端分别固定在该静铁芯41的防粘槽411和该衔铁43的盲孔432的端面上；该衔铁43和该钢球44能够在该容置空间中滑动，基于该弹性件42的弹力，该钢球44与该阀套3内的流体通道的开口抵接。
68.下面对该电磁阀的结构和工作原理进行描述：
69.阀体组件1：
70.阀体组件1用于起到支撑和容置线圈组件2和阀芯组件4的作用，该阀体组件1具有阀腔，该阀腔中具有筒状的线圈组件2，该阀套3连接在该线圈组件2的开口处，该线圈组件2和该阀套3内形成该阀芯组件4的容置空间。
71.线圈组件2：
72.线圈组件2用于为阀芯组件4提供磁场，通过磁场的变化，阀芯组件4移动，从而打开或关闭该电磁阀。
73.阀套3：
74.该阀套3的侧壁上具有进流口31，该阀套3的端部具有出流口32，该阀套3的内部具有流体通道。
75.一方面，在线圈组件2中安装阀芯组件4之后，通过阀套3固定阀芯组件4，另一方面，通过阀芯组件4相对阀套3的移动，实现电磁阀的开关。
76.阀芯组件4：
77.该阀芯组件4包括：静铁芯41、弹性件42、衔铁43和钢球44，该静铁芯41、该弹性件42、该衔铁43、该钢球44依次连接，且由内到外依次布设在该容置空间中。其中，在线圈23通电时，静铁芯41和通电线圈23构成一个磁铁，能够吸动衔铁43，通过衔铁43的移动，实现电磁阀的开关。
78.静铁芯41：
79.图6是本技术实施例提供的一种电磁阀的静铁芯41的结构示意图，请参见图6，该静铁芯41为铁质的柱状零件，该静铁芯41的第一端固定在该容置空间的端部，该静铁芯41的第二端的端面上具有防粘槽411，该防粘槽411有一定的深度，可以避免流体中的小杂质在端面堆积，能够防止静铁芯41和衔铁43之间粘连，从而避免衔铁43被粘死或卡死的情况，使电磁阀可以快速关闭。
80.衔铁43：
81.图7是本技术实施例提供的一种电磁阀的衔铁43的结构示意图，请参见图7，该衔铁43的侧壁上对称设有至少两个贯通的泄流槽431，该衔铁43的第一端具有用于容置弹性件42的盲孔432，这两个泄流槽431的作用是防止静铁芯41和衔铁43粘连，保证阀腔在闭合时候，阀腔里的流体能通过泄流槽431及时回流到出流口32，避免腔体减小造成流体压强上
升，阻滞衔铁43吸合，而造成阀开启的迟滞。流体中的小杂质可以在每次衔铁43的运动中从衔铁43的泄流槽431里流下来排出，保证衔铁43的长期稳定运动不卡滞，从而避免衔铁43被粘死或卡死的情况，使电磁阀可以快速关闭。
82.弹性件42：
83.该弹性件42的两端分别固定在该静铁芯41的防粘槽411和该衔铁43的盲孔432的端面上，用于在衔铁43未受到电磁力作用的时候，基于弹性件42自身的弹力作用，将对衔铁43施加推力，使衔铁43和钢球44与阀套3内的流体通道的开口抵接。
84.钢球44：
85.衔铁43和钢球44是固定连接的，具体的，衔铁43的底部可以是具有与钢球44适配的凹槽，将钢球44固定在凹槽中。
86.该衔铁43和该钢球44能够在该容置空间中滑动，基于该弹性件42的弹力，该钢球44与该阀套3内的流体通道的开口抵接。钢球44的形状为圆球形，便于快速打开或抵接该流体通道的开口。
87.该电磁阀为一种适用于通用介质的电磁阀，电磁阀中的介质可以是液体、气体等流体，从而该电磁阀可以应用在多种场景，例如，可以应用在以氢气作为能源的新能源汽车中，作为氢气输送管道中的计量阀或控制阀等。
88.本技术实施例提供的技术方案，通过在静铁芯41的第二端的端面上设置防粘槽411，并且在衔铁43的侧壁上对称设置至少两个泄流槽431，使静铁芯41和衔铁43之间以及衔铁43与容置空间的侧壁之间都有较大的空间可以供流体流动，能够防止静铁芯41和衔铁43之间由于密闭而贴合，从而使两者能够基于控制而实现快速分离，避免衔铁43被粘死或卡死的情况，从而使电磁阀能够快速关闭。在打开电磁阀过程中，衔铁43向静铁芯41移动，处在静铁芯41和衔铁43之间的流体则可以通过上述防粘槽411和泄流槽431快速流出，避免杂质积聚在静铁芯41和衔铁43周围。基于上述结构的电磁阀能够实现开关动作灵敏，能够避免造成设备故障，长期密封效果好。
89.下面对该电磁阀的具体结构和工作原理进行描述：
90.阀体组件1和线圈组件2：
91.在一种可能设计中，该线圈组件2包括：导套21、骨架22、线圈23、外壳24和盖体25；该阀体组件1包括包塑体11和两个接线端子12；该静铁芯41的第一端固定在该导套21内，该骨架22固定在该导套21的外壁上，该线圈23缠绕在该骨架22上，该外壳24包覆在该线圈23的一个端面231和侧面，该盖体25盖装在该外壳24上；该包塑体11包覆于该外壳24和该盖体25的外侧，两个该接线端子12分别连接该线圈23的两端，且该两个接线端子12从该包塑体11中穿出。
92.在上述结构中，导套21和静铁芯41以及阀套3可以采用连续激光焊密封技术连接，既解决了连接的可靠性问题，也解决了气密性问题，比其它设计的此类阀还节省了两个密封圈，降低了成本。
93.上述结构中，包塑体11是通过注塑工艺一体成型的，用于对内部的结构起到保护作用。
94.线圈组件2包括骨架22，骨架22上均匀绕制整列的线圈23，线圈23与两个接线端子12通过电阻焊接方式连接成为线圈23，金属外壳24和盖体25通过压铆方式把线圈23固定
住。绕制线圈23和接线端子12精密电阻焊接，和导磁的外壳24与导磁的盖体25装配后，形成一个闭合磁路，因为绕线整列，精密冲压外壳24和盖体25尺寸稳定，形成的磁路磁场稳定，磁通量稳定。
95.其中，线圈23可以是高温漆包线，整齐均匀的绕制在骨架22上。
96.在一种可能设计中，该包塑体11靠近阀套3的端面上具有至少一个环槽111，该环槽111的底部具有至少设计了一圈的筋条112，该筋条112的端部略凸出于该包塑体11的端面。
97.具体地，在包塑体11注塑时候形成一个环形塑胶尖齿形状的筋条112，这圈尖齿略高于包塑体11底平面，保证这圈尖齿在电磁阀和缸体安装时候，能压溃形成一个密封的空间，能起到有效防止外部环境的灰尘和水分的进入，同时也避免了使用密封垫的成本，实现低成本的防尘防水。
98.在一种可能设计中，该阀体组件1还包括：至少三个加强圈13，该至少三个加强圈13均匀分布在该外壳24和该包塑体11之间。
99.具体的，加强圈13的高度可以为10-12mm，例如，11mm，这3个高度为11mm的加强圈13被塑料包塑后，固定在缸体或者流体流动路径阀座上，能长期承受20bar的压力。
100.阀套3：
101.在一种可能设计中，该阀套3的侧壁上设有至少一个密封槽，该密封槽内设有密封圈33。
102.该设计密封圈33取代出口端面密封垫，可以通过密封圈33保证阀沿径向的气密性，使得阀的安装过程只需要控制同心度即可，简化了轴向高度的控制过程，这样工艺变得简单，产品的气密性也更容易保证。基于上述结构，该进流口31无需安装滤网，这样可以减少滤网造成的压力损失。对应的，可以将滤网装到油泵或其它介质泵的出口，用于对流体进行过滤，减少流体中的杂质。
103.阀芯组件4：
104.静铁芯41：
105.在一种可能设计中，该静铁芯41的第二端上的防粘槽411的形状为十字形、放射形、条纹形或网格形，也即是，该防粘槽411的形状为中心对称或轴对称的图形，能均分端面面积，使得衔铁43接触时候各向受力均衡，利用衔铁43受力平衡，防止衔铁43顶部局部磨损造成运动卡滞。
106.弹性件42：
107.该弹性件42为弹簧，采用不锈钢材料sus631-wpc-10sj，两端闭合式且绕平，能保证推衔铁43的力垂直平稳，而且弹性件42能保证1亿次以上的伸缩寿命。
108.衔铁43：
109.请继续参见图7，在一种可能设计中，该衔铁43的盲孔432的底部侧壁上设有至少两个对称的泄流孔433，用于允许盲孔432内的流体在受到压力时快速通过该泄流孔433流出至衔铁43以外，避免腔体减小造成流体压强上升，阻滞衔铁43吸合，而造成阀开启的迟滞。
110.在一种可能设计中，该泄流孔433与该泄流槽431贯通，以使通过泄流孔433流出的流体能快速通过泄流槽431排出阀腔，进一步避免腔体减小造成流体压强上升，阻滞衔铁43
吸合，而造成阀开启的迟滞。
111.请继续参见图6，在一种可能设计中，该衔铁43的侧壁上对称设有至少两个滚珠槽434，该滚珠槽434的靠近静铁芯41的一端不贯通，每个该滚珠槽434中设有至少一个滚珠435，该滚珠槽434的靠近静铁芯41的一端的直径小于该滚珠435的直径，该滚珠槽434的远离静铁芯41的一端不贯通。由于衔铁43与阀腔的内壁之间具有一定距离，上述滚珠435的作用是通过支撑在阀腔的内壁上扶正衔铁43，保证衔铁43与阀腔的同心度，同时能够通过滚动，起到减少衔铁43移动阻力的作用，有利于衔铁43沿在阀腔内沿轴向快速移动，保证动芯平衡和减少滑动阻力，提高响应速度。例如，滚珠槽434的数量可以是3-5个，沿周向均匀分布在衔铁43的侧壁上。
112.钢球44：
113.其中，衔铁43和钢球44之间通过压铆连接，控制流体流动路径的导通和关闭。该衔铁43和钢球44经过压铆，连接可靠。
114.请参见图8，图8是本技术实施例提供的一种电磁阀的金属垫圈45的结构示意图，在一种可能设计中，该阀芯组件4还包括金属垫圈45，该金属垫圈45可拆卸的设置在该阀套3内，该金属垫圈45的底部外缘具有第一倒角451，该阀套3内具有与金属垫圈45的第一倒角451适配的斜面；该金属垫圈45的内部形成该流体通道。
115.金属垫圈45下端面的第一倒角451和阀套3内部的斜面配合，能保证密封性能好，防止泄漏。
116.在一种可能设计中，该金属垫圈45上与该钢球44接触的开口处具有与该钢球44的外形适配的第二倒角452。
117.钢球44的球面和金属垫圈45的中心c角配合，形成球阀式接触，在弹性件42的推力下，球面能与c角紧密配合，防止泄漏，很好地保证了结合的气密性。
118.基于上述结构，在不通电情况下，弹性件42推动衔铁43和钢球44，封住金属垫圈45的内径，这样进流口31到出流口32的流体流动路径被堵住，此时电磁阀是闭合状态，流体流动路径闭合。给接线端子12接上电源后，线圈组件2和阀芯组件4产生电磁力，衔铁43受到向上的电磁力，并且电磁力大于弹性件42的推力和衔铁43以及钢球44的自重，衔铁43带动钢球44上升，弹性件42被压缩，金属垫圈45的内径开通，进流口31的流体就通过金属垫圈45的内径，从出流口32流出，此时电磁阀是打开状态，流体流动路径导通。
119.本技术实施例提供的技术方案，通过在静铁芯41的第二端的端面上设置防粘槽411，并且在衔铁43的侧壁上对称设置至少两个泄流槽431，使静铁芯41和衔铁43之间以及衔铁43与容置空间的侧壁之间都有较大的空间可以供流体流动，能够防止静铁芯41和衔铁43之间由于密闭而贴合，从而使两者能够基于控制而实现快速分离，避免衔铁43被粘死或卡死的情况，从而使电磁阀能够快速关闭。在打开电磁阀过程中，衔铁43向静铁芯41移动，处在静铁芯41和衔铁43之间的流体则可以通过上述防粘槽411和泄流槽431快速流出，避免杂质积聚在静铁芯41和衔铁43周围。基于上述结构的电磁阀能够实现开关动作灵敏，能够避免造成设备故障，长期密封效果好。
120.本技术的结构紧凑，成本低，工作稳定可靠；响应速度高，开闭合响应时间低于10ms；机械强度高，最大能耐20bar的压力，能承受50g加速度的测试；工作电压范围广，在10～32vdc；流量稳定，承载流量大于600g/min；开闭合稳定，在10bar压力下，进出口压降小于
0.2bar，气密性好，最大泄漏量小于0.01ml/min。
121.上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本技术的可选实施例，在此不再一一赘述。
122.上述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。