[实用新型]一种双稳态电磁阀

说明书

本实用新型涉及一种电磁阀，特别是一种控制气体通断的电磁阀。

在输送煤气等气体的管线中，常使用电磁阀控制气体的通断，一般常用的有柱塞式电磁阀和平板式电磁阀。这两种电磁阀的工作原理为：当给电磁线圈通以持续电流时，则线圈中的铁芯产生磁力，吸引衔铁及动片导通气体通道；断开电流后，铁芯磁力消失，衔铁及动片依靠重力或弹簧力脱开，重新封闭气体通道。在这两种电磁阀的工作过程中，都需要供给电磁线圈一持续电流才能正常工作，因此，一方面电量消耗较大，另一方面线圈持续工作会引起发热，易于损环。

本实用新型的目的是提供一种改进的、仅用短时间的脉冲电流即可控制气体通断的电磁阀。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种双稳态电磁阀，它包括阀体部分和电磁部分，阀体部分设有气体通道和阀孔，电磁部分设有壳体、电磁线圈、铁芯和复位弹簧等，其基本改进之处在于：在电磁线圈2的中央空腔内设有可动铁芯4，中央空腔的下部固定一永磁铁3，所述铁芯4的下端与永磁铁3相对，该铁芯4可在电磁线圈2的中央空腔内纵向移动，铁芯的上端连接阀芯，阀芯和阀孔构成了控制气体通断的阀门。

为使电磁阀启闭可靠，上述双稳态电磁阀，所述阀芯为橡胶垫10，它固定在铁芯4上端的托板9上。

上述双稳态电磁阀，所述电磁阀的阀孔11中嵌镶密封衬套12，衬套12的下端面与橡胶垫10配合紧密。

按照本实用新型制作的双稳态电磁阀，在需要导通和封闭气体通道时，仅需要给电磁线圈分别提供不同方向的脉冲电流，铁芯即能在永磁铁和弹簧的共同作用下实现两种稳定的工作状态，而不需要供给持续电流，从而节约了电能，并大大减小了电磁线圈的工作时间，延长了电磁线圈的使用寿命。

以下结合附图对本实用新型作进一步详述：

图1是本实用新型的结构示意图。

从图中可以看到双稳态电磁阀有两部分构成，上半部分是含气体通道的阀体部分，下半部分是电磁部分。上部的下端盖7与下部的上端盖6用螺栓5紧固在一起。在上部中间有阀孔11，阀孔11装配有密封衬套12，衬套12的下端面是经过加工的平面。在下半部分，上端盖6与壳体1相连，壳体1内是电磁线圈2，在电磁线圈的中央空腔内的下部安装了一块稀土永磁铁3，在永磁铁3的上方是一软铁铁芯4，铁芯可在空腔内纵向移动。铁芯4的上端面固定一硬塑料托板9，托板9上固定一橡胶垫10，该橡胶垫可与衬套12的下端面紧密配合。橡胶垫10起阀芯作用，正是它和阀孔相配合，构成了控制气体通断的阀门。在托板9与下端盖7之间有复位弹簧8、弹簧定位片13。

本实用新型的工作过程如下：在气体通道处于封闭状态时，复位弹簧8将可动铁芯4推到最高位置，此时橡胶垫10与阀孔11的密封衬套12下端面紧密相贴，封闭了气体的通路，如需开通，则给电磁线圈2通以电流，电流方向应使铁芯4的下端的磁极方向与永磁铁3上端的磁极方向相反，即可动铁芯4与永磁铁3相互吸引，其引力为永磁铁3的磁力与铁芯4受电磁线圈作用后产生的磁力之和，该引力与铁芯4的重力之和应大于弹簧8的弹力与气体对橡胶皮垫10的压力之和，铁芯4就会向下运动与永磁铁3相吸住，上方橡胶皮垫10脱离阀孔11，气体通路打开。此时断开电磁线圈的电流，铁芯4的磁力消失，但由于铁芯4与永磁铁3相接，受到永磁铁3的引力为最大，此力与铁芯4的重力之和应大于弹簧8的弹力，所以铁芯4不会移动，得以在没有电流的情况下保持气体通过。如需断开气体通路，则应给电磁线圈2通以反向电流，这时铁芯4下端的磁极与永磁铁3上端的磁极极性相同，铁芯4受到斥力，该斥力与弹簧8的弹力方向一致，它们之和大于铁芯4的重力，铁芯4就会向上运动，恢复到最高位置。橡胶垫10封住阀孔11，此时再断开电磁线圈2上的电流，铁芯4与永磁铁3之间的斥力消失，但由于铁芯4移动到最高位置后与永磁铁3有一定距离，永磁铁3对铁芯4的引力为最小，这时弹簧8的弹力大于永磁铁3对铁芯4的引力与铁芯4的重力之和，所以铁芯4不会向下运动，保持在原有位置上。

由以上过程可以看出，要想实现在不供给持续电流的情况下电磁阀能保持双稳态工作，其作如下考虑：在铁芯4处于最高位置，且不供给电流时，铁芯4与永磁铁3之间应有一定距离，使永磁铁3的吸引力与铁芯4的重力之和小于弹簧8的弹力；而在铁芯4与永磁铁3相吸后，永磁铁3对铁芯4的引力为最大，此力与铁芯4重力之和应大于弹簧8的弹力。因此，应按如上原则选择永磁铁、弹簧弹力、以及铁芯与永磁铁之间的距离。这部分内容为常规技术，可查阅有关教科书，此处不再赘述。